PC, Router, TV und Co.
Blitzschlag: Wie Sie Elektronik vor Überspannung schützen
Blitze zerstören jedes Jahr hunderttausende Geräte wie Router, PCs und Hi-Fi-Anlagen. Dagegen kann man sich aber relativ günstig schützen. Wir zeigen Ihnen wie.
Jährlich verzeichnen die Versicherer in Deutschland um die 290.000 Versicherungsfälle wegen Blitzeinschlags (Stand 2018). Durchschnittlich entsteht laut Versicherungsverband GDV pro Fall ein Schaden von zirka 960 Euro. Das auch, weil immer mehr empfindliche Elektronik in Häuser verbaut ist, zum Beispiel Computer, Router, Jalousien- und Heizungssteuerungen.
Im Jahr gibt es mehr als 500.000 registrierte Erdblitzeinschläge. Eine Live-Übersicht dazu gibt es unter Blids.de. Viele davon richten keinen Schaden an. Aber wenn ein Blitz ein Wohngebiet „wählt“, trifft es meist nicht nur ein Haus, sondern auch viele im Umkreis. Durch die enorm hohen Spannungs- und Stromstärken entsteht zum einen ein kräftiger, elektromagnetischer Impuls, der Strom auch in isolierte Leitungen induziert.
Zum anderen fließt der enorme Strom über alle Leitungen in der Umgebung ab und sucht sich seine Wege auch über Wasser-, Strom- und Kommunikationsleitungen, etwa DSL, Kabel, Antennen und Telefon. Überspannungen können im Haus aber auch über defekte Geräte und einen Kurzschluss entstehen.
Äußerer und innerer Blitzschutz
Um das eigene Gebäude und die Geräte darin möglichst gut gegen Überspannungen zu schützen (einen hunderprozentigen Schutz gibt es leider nicht), braucht es einen Außen- und Innenschutz.
Der Außenschutz – Blitzableiter genannt – besteht aus einem Netz von Fangleitungen, Ableitungen und Erdern, die einen Ring um das Gebäude bilden. Dieser Blitzschutz sorgt im Falle eines Einschlags dafür, dass der Blitz sich nicht den Weg durchs Gebäude sucht, sondern direkt ins Erdreich geleitet wird.
Wer einen äußeren Blitzschutz hat, braucht auch zwingend einen inneren Blitzschutz; was umgekehrt nicht gilt, denn ein innerer Blitzschutz ist auch ohne Außenschutz sinnvoll. Ein Außenschutz ist gesetzlich nicht vorgeschrieben.
Grob-, Mittel- und Feinschutz
Eine gute Erdung aller Geräte über eine Potenzialausgleichsschiene (PAS) ist Grundvoraussetzung und leicht abzusichern. Diese Schiene findet sich üblicherweise im Anschlussraum eines Hauses und ist gut erkenntlich, weil viele grün-gelbe Kabel dorthin führen.
Schwieriger ist die Sicherung der stromführenden Leitungen. Der Innenschutz dieser Leitungen ist deshalb oft dreistufig, weil die enormen Spannungen und Energiemengen eines Blitzes nicht von einem Schutz allein abgefangen werden können.
Sie werden als Grob-, Mittel- und Feinschutz bezeichnet. Grob- und Mittelschutz (auch Typ 1 und Typ 2 genannt) werden meist in den Schaltschränken der Häuser und Wohnungen verbaut. Sie sollten in der Lage sein, die Überspannungen in zwei Stufen auf Werte zwischen 600 und 1300 Volt zu senken.
CE-Geräte halten bis zu 500 V aus
In Deutschland müssen Geräte für das normale Stromnetz eine gewisse Störfestigkeit haben, um ein CE-Zeichen zu bekommen. Das sind maximal 500 Volt zwischen Phase und Nullleiter und 1000 Volt zwischen Phase, Nullleiter und Schutzleiter.
Ein Feinschutz muss also in der Lage sein, die noch vorhandene Überspannung auf maximal 500 Volt zwischen Phase und Nullleiter zu begrenzen. Er sollte sich dabei nicht darauf verlassen, nur von maximal 1300 Volt absenken zu müssen, weil bei einem nahen Blitzeinschlag auch per Induktion hohe Spannungen in den häuslichen Stromleitungen auftreten können.
Gute Überspannungsfeinschutzgeräte können auch bis zu 4000 Volt noch ableiten. Der Schutz funktioniert aber nur, wenn man alle potenziell stromführenden Leitungen absichert, die von außen ins Haus führen. Dazu gehören Antennenleitungen, Wasserleitungen und Kommunikationsleitungen.
Überspannungsschutzgeräte
Den Feinschutz können üblicherweise eine Steckdosenleiste mit Überspannungsschutz, ein Zwischenstecker für die Wandsteckdose und bei Kommunikationsleitungen spezielle Zwischenstecker leisten.
Es gibt auch Unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV), die einen Überspannungsschutz eingebaut haben und die angeschlossenen Geräte noch mehrere Minuten nach einem Stromausfall mit Spannung versorgen, um ein kontrolliertes Herunterfahren zu ermöglichen.
Typische Werte auf der Verpackung: Die U0C (Spannung, die das Gerät aushält und „behandeln“ kann) sollte möglichst hoch, die UP-Schutzpegel- Spannung möglichst niedrig sein. Sie zeigt an, auf welche Spannung das Gerät garantiert herunterregeln kann.
IN steht für den Nennableitstrom, also der Strommenge, die der Schutz vom Gerät fernhalten und ableiten kann. Hier gilt: je höher, je besser. Der Gesamtableitstrom I-total ist dagegen eher eine „Marketing-Größe“, da hier der I-N pro Steckdose zusammenaddiert wird.
Sicherungstechnik über Varistoren
Der Schutz der Leitungen erfolgt häufig über Varistoren. Es ist ein spannungsabhängiger Widerstand, der bei normalen Spannungen hochohmig ist, also kaum Strom durchlässt. Außerhalb seiner Schwellenspannung ändert sich das schlagartig, und er bietet kaum noch Widerstand; führt also letztlich zu einem Kurzschluss.
Er wandelt die Energie dann in Wärme um. Zusätzlich können auch noch Gasleiter zum Einsatz kommen, die sehr hohe Energiemengen absorbieren können. Nach Ableitung der Überspannung (also bei wieder normaler Spannung), schalten die Varistoren zurück, werden wieder hochohmig und stehen für die nächste Überspannungsregelung bereit.
Die heutzutage verbauten Zinkoxid-Varistoren altern aber bei diesen Vorgängen. Haben mehrere leichte Überspannungen stattgefunden, sinkt der Widerstand, was zu größeren Leckströmen führt. Es ist daher sinnvoll, die Leistungsaufnahme des Überspannungsschutzes jährlich zu vermessen und das Gerät eventuell zu tauschen.
Natürlich kann auch eine sehr große Überspannung dazu führen, dass der Schutz irreparabel beschädigt wird. Dann muss es ebenfalls ausgetauscht werden.
Thema Versicherung
Einige Hersteller bieten beim Kauf eines Überspannungsschutzes auch eine Versicherung an. Hier muss man genau schauen, worauf sich der Versicherungsschutz bezieht. Generell lohnt sich ein Blick in die Bedingungen der eigenen Hausrat- und Wohngebäudeversicherung.
Je nach Versicherung zahlt diese nur, wenn ein äußerer oder innerer Blitzschutz installiert und regelmäßig über- prüft wird. Ältere Verträge lassen sich oft ge- gen eine geringe Gebühr oder kostenfrei um Blitzschutz-Klauseln erweitern.
Fazit
Aktuelle Steckdosenleisten und Zwischenstecker mit Überspannungsschutz helfen effektiv, empfindliche und auch teure Elektronik vor Überspannungen wie einen Blitzschlag zu schützen, sind aber keine Garantie, dass nichts passiert. Eine einzelne Steckdosenleiste reicht nicht aus, einen Blitzeinschlag abzufangen. Dafür müssen auch ein Grob- und Mittelschutz installiert sein.
Wer wirklich keinen Schaden riskieren will, muss seine empfindlichen und teuren Geräte vor jedem Gewitter ausstecken. Auch wer in den Sommerurlaub fährt, sollte daran denken.
Überspannungsschutz-Geräte
Auf dem Markt gibt es eine Vielzahl von Lösungen, um Überspannungen abzufangen. Alle lassen sich leicht nachrüsten und kosten zwischen 15 und 50 Euro. Die drei folgenden zeigen die Lösungen beispielhaft:
Steckdosenleiste mit Überspannungsschutz
Diese Leiste von Brennenstuhl kann bis zu 13.500 A ableiten (I-total), schützt fünf Geräte und kostet etwas über 15 Euro.
Steckdosenadapter mit USB
Praktischer Steckdosenadapter von belkin, an dem sich auch eine vorhandene Steckdosenleiste betreiben lässt.
Sicherheit für Ethernet und DSL
Dieser Adapter von AllNet wird zwischen Ethernet- oder DSL-Leitung gesteckt und hat nur geringen Einfluss auf die Übertragungsgeschwindigkeiten.
