Der Herr der Blitze

00:00:01: Das sind wir bei Phoenix Contact.

00:00:05: Wir elektrifizieren, vernetzen und automatisieren die Welt für eine nachhaltige Zukunft.

00:00:11: Wie das geht, hört ihr in unserem Podcast Elektrisiert.

00:00:16: Hallo und herzlich willkommen bei Elektrisiert mit Christina Janich.

00:00:21: Na toll, kaum will man gemütlich ein Podcast machen, zuckt ein Blitz vorm Himmel und ist kracht mit ordentlich Karacho mitten in die Aufnahme.

00:00:30: Aber ganz ehrlich, eigentlich könnten wir hierbei elektrisiert gar nicht besser starten.

00:00:34: Wir reden nämlich über Blitze.

00:00:36: So ein Blitz, der jagt hunderttausende Volt durch so ziemlich alles.

00:00:40: Und das kann folgen.

00:00:44: Wenn es um Blitze geht, ist einer ganz besonders elektrisiert, und er kennt sich richtig gut aus, Rainer Duert, der Herr der Blitze in dieser Folge und dem echten Leben.

00:00:54: Fachleiter für Schutztechnik bei Phoenix Contact.

00:00:56: Rainer, ganz herzlich willkommen.

00:00:58: Ja, ganz lieben Dank.

00:01:00: Ich bin sehr gespannt.

00:01:02: Ich auch.

00:01:02: Wenn es Blitz und Kracht, dann blitzt es auch in deinen Augen.

00:01:05: Das habe ich gerade schon gesehen.

00:01:07: Warum ist das so?

00:01:08: Blitz ist ein echtes Naturphänomen.

00:01:13: Es ist schon immer so gewesen, dass man es sich gerne anguckt.

00:01:18: Aber die Gefahren sind auch auf jeden Fall da.

00:01:23: Es ist eine sehr hohe Spannung.

00:01:25: die sich, wie dort es schon beschrieben, den Weg sucht und auch immer findet.

00:01:31: Und ich habe keine Chance, so einen Blitz irgendwo abzuhalten, weg zu isolieren, sondern ich kann ihm eigentlich nur einen sicheren Weg bieten, um gegen die Erde abzufliessen.

00:01:44: und keinen Schaden anzurichten.

00:01:46: Da werden wir ja noch mehr darüber erfahren.

00:01:48: Wir sprechen in dieser Folge viel, aber längst nicht nur über Blitze.

00:01:52: Wir reden über das, was uns schützt und unsere Industrieanlagen, unsere Gebäude und noch vieles mehr.

00:01:58: Warum wird Überspannungsschutz immer wichtiger?

00:02:01: Und was haben Zwiebelprinzip und Regenwurmsuchanlagen damit zu tun?

00:02:06: Das erfahrt ihr hier.

00:02:07: Blitzexperte Reiner.

00:02:09: Dort ist mein Gast.

00:02:10: Reiner, wir machen zum Einstieg mal ein bisschen Grundlagen.

00:02:12: Was ist das überhaupt?

00:02:13: Ein Blitz.

00:02:14: Ja,

00:02:15: ein Blitz ist eine elektrische Entladung.

00:02:18: Die elektrische Entladung kennen wir vom eigenen Körper, wenn wir irgendwo über ein Teppich gelaufen sind, haben uns aufgeladen und fassen irgendwas an.

00:02:26: Dann gibt es einen Blitz.

00:02:28: Das ist ein ganz kleiner Blitz, der ganz große entsteht bei Gewittern.

00:02:33: Da haben wir zum Beispiel im Sommer sehr heiße Luft, die fängt an aufzusteigen, kommt es im Himmel in den Bereich von minus dreißig, minus vierzig Grad.

00:02:43: zieht sich zusammen und saugt noch mehr heiße Luft an.

00:02:47: Und diese Aufwinde, die können bis zu zwei Hundert Stundenkilometer schnell werden.

00:02:52: Und das ist nichts anderes als Reibung.

00:02:54: Und da laden sich Wolken auf.

00:02:57: Viele der Blitze haben wir dann von Wolke zu Wolke, aber einige eben auch von Wolke zu Erde.

00:03:03: Und so ein Blitz, der kommt halt aus ein bis zehn Kilometer Höhe.

00:03:07: Den kann ich nicht isolieren.

00:03:09: Wer so viel Luft überwunden hat, elektrisch, der fließt unten auf jeden Fall weiter.

00:03:15: Tatsächlich ist es so, dass sich ein Blitzkopf an der Wolke entwickelt, der wandert.

00:03:22: Langsam, Schritt für Schritt Richtung Erde.

00:03:24: Langsam bedeutet innerhalb von Nano und Mikrosekunden.

00:03:27: Frau Krette sagen, so lange dauert ein Blitz ja nun nicht.

00:03:30: Ja, aber es ist eben schrittweise.

00:03:32: Und je stärker sich dieser Blitz der Erde nähert, umso höher wird das elektrische Feld zwischen den Blitzkopf und der Erde.

00:03:40: Und dann, wenn es hoch genug ist, starten an der Erde, besonders halt an hohen Punkten, Dachspitzen.

00:03:47: Kirchdürmen, Bäumen, Windrädern, sogenannte Fangblitze.

00:03:53: Und die wachsen dem Blitzkopf entgegen, dauert nur Mikrosekunden, aber der Fangblitz, der den Blitzkopf als erstes erreicht, dort biegt hin der Blitz ab und dort bekommen wir dann den tatsächlichen Blitz-Einschlag.

00:04:08: Man spricht auch häufig davon, dass der Blitz kurzsichtig ist.

00:04:12: Wenn der in der Wolke startet, weiß der noch nicht, wo er einschlagen wird.

00:04:17: Spannend.

00:04:17: Aber diese Fangblitze kann das menschliche Auge ja nicht sehen, oder?

00:04:22: Man sieht schon die Verästelungen, mit denen ein Blitz nach unten wächst.

00:04:26: Oder wo ihm auch Verästelungen von der Erde her entgegenkommen.

00:04:32: Aber die sind nicht ganz so leuchtstark wie nachher der Hauptblitz.

00:04:36: Da muss ich beim nächsten Gewitter mal drauf achten.

00:04:38: Was macht Blitze so gefährlich?

00:04:40: Zwischendurch ist es ja schon angeklungen, dass da ordentlich, ich sage es jetzt mal mit meinen Worten, worum es hintersteckt.

00:04:45: Naja, es sind extrem hohe Spannungen und wir wissen aus der Steckdose, zweihundert, dreißig, vierhundert Volt sind schon lebensgefährlich.

00:04:54: Hier sprechen wir über Spannungen von hunderttausenden von Volt bis mega Volt und ... die hohen Spannungen führen dann nach dem Blitzeinschlag zu extremen Strömen.

00:05:06: Und diese Ströme sind dann wirklich tödlich, wenn Personen getroffen werden.

00:05:10: Oder sie zünden Dachstühle an oder sie lassen Bäume explodieren, weil das Wasser im Baum verdampft wird.

00:05:19: Wo genau brauchen wir denn Blitzschutz?

00:05:20: Ich hab ja vorhin schon die Industrieanlagen erwähnt und Gebäude.

00:05:25: Ja, also Blitzschutz teilt sich tatsächlich in zwei Gebiete auf, einmal den äußeren Blitzschutz.

00:05:31: Das sind die Anlagen, die dafür sorgen, dass diese extrem hohe Spannung, die dann auch zu extrem hohen Strömen führt, nicht auf dem falschen Weg durch ein Gebäude fließt, also nicht ins Dach einschlägt, in den Dachbalken weiterfließt und unter Umständen so ein Dachstuhl anzündet.

00:05:51: sondern eben in einer äußeren Blitzschutzanlage, das sind Drähte auf dem Dach, außen heruntergeführt werden und sicher in die Erde abgeleitet werden.

00:06:00: Das ist der eine Part.

00:06:02: Der zweite Part ist, dass ich inneren Blitzschutz brauche, der zu einem elektrischen Potenzialausgleich führt.

00:06:10: Weil wenn der Blitz in die Erde eindringt, dann entstehen an der Erdoberfläche gigantisch große Spannungen und mein elektrisches System im Haus weiß davon im Prinzip nichts.

00:06:24: Das bekommt null Volt von weit entfernt.

00:06:28: Das heißt, an jeder meiner Steckdose habe ich jetzt die Spannungsdifferenz z.B.

00:06:33: von hunderttausend Volt.

00:06:35: Und das kann kein elektrisches Gerät.

00:06:37: Du hast eben den inneren und äußeren Blitzschutz erwähnt.

00:06:41: Irgendwo hast du auch mal gesagt, dass das nach dem Zwiebelprinzip funktioniert.

00:06:45: Ja, der Striebelprinzip ist sozusagen der unprofessionelle Ausdruck.

00:06:49: Der professionelle sind die Schutzzonen.

00:06:53: Und die gehen von Null A und Null B immer weiter sozusagen in eine Struktur.

00:06:59: Nehmen wir einfach mal ein Gebäude, in ein Gebäude, hinein und dann kommt erst die Schutzzone eins, zwei, drei.

00:07:05: Und je tiefer, je höher die Zahl ist, umso besser ist die Schutzwirkung.

00:07:11: Draußen frühstücke ich sozusagen den Hauptblitz, den äußeren Blitz ab und innen mache ich dann Potenzialausgleich erstmal ganz grob.

00:07:21: Da werden die großen Blitzströme ausgeglichen und dann komme ich in die nächste Schutzzone und da arbeite ich mit noch feineren Elementen, damit die Spannungsdifferenz dort noch geringer wird.

00:07:34: bis ich dann ganz innen in irgendwelche Bereiche komme, in denen dann eben gar nichts mehr passieren darf.

00:07:41: Und wenn wir da zum Beispiel an so ein Datencenter, an so ein Riesenrechencenter denken, dann kann man sich vorstellen, dass innen bei den Servern wirklich nichts ankommen darf.

00:07:52: Das kann ich mir wirklich gut vorstellen.

00:07:54: Reden wir denn jetzt wirklich nur von Blitzen, also im Sinne von es gewittert draußen, der Blitz schlägt ein?

00:07:59: Oder gibt es noch andere Situationen, wo das auch notwendig ist?

00:08:03: Ja.

00:08:04: Blitz und Überspannungsschutz, insbesondere der Überspannungsschutz, wird dann dort relevant, wo ich in elektrischen Anlagen Schalthandlung habe.

00:08:14: Wir kennen das zu Hause Wohnzimmer.

00:08:16: Ich schalte einen großen Verbraucher an dem Schalter ein und aus und dann sehe ich drin so einen kleinen Blitz.

00:08:23: Und genau dieser Blitz ist die Überspannung, ist der Lichtbogen, bei dem die Überspannung im Schalter abgebaut wird.

00:08:31: Das heißt, aus der Schalterhandlung heraus entsteht eine Überspannung.

00:08:36: Und das sollte im Datencenter beim Einschalten der Beleuchtung selbstverständlich nicht passieren.

00:08:42: Oder wenn wir eben nicht von Datenzentern allein reden, wir können ja auch von Industriegebäuden zum Beispiel in dem Zusammenhang, sollte das ja oder irgendwelchen Anlagen, sollte das ja auch nicht passieren.

00:08:50: Selbstverständlich.

00:08:51: Also auch hier bei Vönigkontakt haben wir Rechner, hat jeder seinen Personal Computer und da möchte man selbstverständlich, dass das Ding morgens noch läuft.

00:09:02: Oder auch nicht, ne?

00:09:04: Vielleicht der eine oder andere nicht.

00:09:06: Bevor wir uns das genauer anschauen und klären, was für nichts Kontakt für Überspannungsschutz alles bietet, lass uns ein bisschen über dich plaudern, Rainer.

00:09:14: Ich hab dich zu Beginn der Folge den Herrn der Blitze genannt.

00:09:17: Weil du die Blitze oder sagen wir besser ihre Auswirkungen mit deiner Arbeit ja ein Stück weit beherrschbar machst.

00:09:23: Du bist, ich hab's schon erwähnt, Fachreferent für Schutstechnik.

00:09:27: Was macht man da so den ganzen lieben langen Tag?

00:09:31: Na ja, man berät.

00:09:33: insbesondere mal Kunden und bespricht mit ihnen ihre elektrischen Anlagen und die speziellen Anforderungen, die daraus erwachsen.

00:09:42: Es gibt eben Datencenter, hatten wir schon erwähnt, aber genauso braucht natürlich die Deutsche Bahn Überspannungs-Ableiter, kann man sich vorstellen, großes ausgedehntes elektrisches Netz.

00:09:54: Da kann man so etwa sagen, ein Blitzeinschlag pro Tag, insofern haben die einen hohen Bedarf an Blitz- und Übersprungsschutz.

00:10:03: Du hast Elektrotechnik studiert, hast du mir erzählt.

00:10:06: Bist du auch so richtig mit Leib und Seele Elektroingenieur?

00:10:09: Jo,

00:10:10: das finde ich tatsächlich

00:10:11: ... Ohne Zweifel!

00:10:14: Ja, also seit meinem zwölften Lebensjahr bastelig Elektrotechnik.

00:10:19: Es ist, glaube ich, ganz gut, dass meine Eltern nicht wussten, was ich so alles in meinem Zimmer installiert habe.

00:10:25: Aus heutiger Sicht war das einfach lebensgefährlich.

00:10:28: Vielleicht nicht ganz so lebensgefährlichen Dinge.

00:10:31: Ich weiß es gerade nicht.

00:10:32: Aber wir haben ja schon die Regenwurmsuchanlagen erwähnt.

00:10:36: Und ich habe auch was gehört von Schaltschränken auf dem Schrottplatz.

00:10:39: Also da darf es uns jetzt aber mal ... Erst zu den Regenwurmsuchanlagen ein bisschen mehr erzählen.

00:10:43: Ja, die Regenwurmsuchanlagen getrieben daraus, dass ich Regenwürmer fürs Angeln haben wollte.

00:10:50: Da musste ich dann lernen, dass es FI-Schutzschalter gibt.

00:10:55: Das heißt, wenn man das eine Leitung mit der Erde verbindet, dann löst einfach dieser doofe Schalter aus.

00:11:02: Und das war dann eine der ersten Bastelsachen, einen Transformator zu machen, aus zwei Transformatoren, damit das funktioniert.

00:11:10: Tatsächlich kommen dann auch diese Regenwürmer aus dem Boden raus.

00:11:16: Aus heutiger Sicht auch wieder völlig unzulässig so was.

00:11:21: Aber gut,

00:11:23: nicht nachmachen würde man jetzt in irgendwelchen Fernsehsendungen

00:11:25: sehen.

00:11:26: Unbedingt, du sprachst von den Schaltschränken, ja.

00:11:29: Also eins meiner großen Manko ist sicherlich die Digitaltechnik, denn während meiner Kollegen sich C-六zig gekauft habe, habe ich dann lieber auf dem Schrottplatz Schaltschränke ausgeschlachtet und damit Sachen zusammengebaut.

00:11:45: Da fragen wir jetzt nicht genauer, was wir gebaut haben.

00:11:51: Wie schwer fällt es dir eigentlich mal, nicht über Elektrotechnik oder über Blitze oder oder nachzudenken?

00:11:58: Das ist eigentlich nicht so schwierig.

00:12:00: Ich hab durchaus noch ein Fable für Handwerk, fürs Arbeiten mit Holz, Bastel an meinem Haus, ewig rum.

00:12:10: Wir haben einen Garten, wir haben Hühner, im Augenblick haben wir Gänse.

00:12:14: Da ist schon eine Menge Ausgleich

00:12:16: möglich.

00:12:17: Das ist auch für dich ein Ausgleich.

00:12:18: Das ist ja fast das komplette Gegenteil, oder?

00:12:23: Ja,

00:12:23: definitiv.

00:12:24: Für mich hat das wirklich was Meditatives im Gemüsegarten Unkraut zu jäten, weil es eben nicht so eine analytische Nachdenken mathematische Tätigkeit ist.

00:12:38: Das ist dann ein guter Gegenpol.

00:12:40: Ja, schön.

00:12:41: Rainer Duert im Podcast elektrisiert.

00:12:44: In dieser Folge geht's um Überspannungsschutz.

00:12:47: Dass wir den nicht nur wegen der Blitze brauchen, das haben wir von Rainer gehört.

00:12:51: Rainer, lass uns ins Detail gehen.

00:12:53: Was bietet Phoenix Contact konkret für Überspannungsschutz?

00:12:57: Ja.

00:12:58: In dem Zusammenhang haben wir vom Zwiebelprinzip gesprochen, von den Schutzzonen und an jedem Schutzzonenübergang.

00:13:05: Also wenn ich von einer Schutzzone zunächst komme, brauche ich erneut einen Ableiter.

00:13:11: Und das bedeutet, dass ich diesen Potenzialausgleich, diesen Ableiter für jede Leitung, elektrische Leitung, machen muss, die in diesen Bereich reingeht.

00:13:23: Und da habe ich zum Eimer die Stromversorgung.

00:13:26: Da gibt es Ableiter für die halt für zweihundert, dreißig, vierhundert Volt sind.

00:13:30: Dann gibt es Ableiter, die zum Beispiel für Telefonleitungen oder Datenleitungen sind, die in den Bereich reingehen.

00:13:39: Und es gibt genauso Ableiter für Messsteuer und Regelgeschichten, die eben immer an der Zonengrenze den Potenzialausgleich machen.

00:13:51: Und je weiter außen es ist, umso mehr Strom muss ich beherrschen können, den Blitz.

00:13:58: Je weiter ich nach innen komme, umso kleiner werden die Ströme.

00:14:02: Das spiegelt sich dann in der Bezeichnung von so Ableitern wieder.

00:14:06: Typ eins Ableiter, Typ zwei Ableiter, MSR Ableiter.

00:14:10: Die wir bei Vönigskontakt herstellen?

00:14:12: Ja.

00:14:13: Und natürlich verkaufen, keine Frage.

00:14:16: Jetzt ist es ja so, Gewitter oder auch Überspannung sind ja meist nicht dann da, wenn man sie vielleicht gerade braucht.

00:14:22: Das habe ich selber wieder erlebt, als ich für diese Folge auf ein Gewitter gewartet habe, weil ich das aufnehmen wollte, um in die Folge einzusteigen.

00:14:29: Ja, Pechka.

00:14:30: Wie macht ihr das eigentlich?

00:14:31: Also wie könnt ihr Dinge ausprobieren für die Produkte und für die Lösungen von Phoenix Contact?

00:14:36: Ja gut, dafür haben wir ein großes, modernes Prüffeld, in dem stehen wirklich x verschiedene Generatoren.

00:14:45: Am leistungsstärksten ist unser Hochstromprüffeld und da steht ein Generator, der bis zu zweihundert Kilo am Pär, zweihunderttausend Ampere, etwa für eine Millisekunde liefern kann, so ein blitzes ja ein kräftiges, aber sehr kurzes Ereignis.

00:15:03: Und gleichzeitig arbeiten unsere Überspannungsableiter an der Netzspannung.

00:15:09: Sie sollen das Netzsystem schützen.

00:15:12: Also muss ich auch das darstellen können.

00:15:14: Und da haben wir ein Hochstromprüffeld, was eben diese zweihundertdreißig und vierhundert Volt bis hin zu fünfzigtausend Ampere ebenfalls darstellen kann.

00:15:24: Und man kombiniert dann die beiden Anlagen.

00:15:27: die Netzfolgestromanlage und die Pulsanlage.

00:15:31: Und das ist dann eine der Prüfungen, die wir machen müssen.

00:15:34: Aber es gibt noch ganz, ganz viele.

00:15:36: Und all das können wir halt im Prüflabor an den verschiedensten Geräten, die wir dafür haben.

00:15:42: Und das ist ja hier in Blomberg.

00:15:44: Und da knallt's und rumpst es dann ordentlich.

00:15:46: Da

00:15:47: rumpst es richtig.

00:15:49: Macht ihr das nur für unser Unternehmen, also für Phoenix Contact oder auch für andere?

00:15:53: Also für den Überspannungsschutz machen wir es in erster Linie mal für uns.

00:15:58: Aber es gibt verschiedene Anwendungen, in denen Kurzschlussversuche durchgeführt werden müssen.

00:16:04: Und das bieten wir dann auch ganz viel für Kunden an.

00:16:08: Wir bei Phoenix Contact sind ja davon überzeugt, dass sich die Welt mehr und mehr elektrifizieren wird.

00:16:13: Warum wird Überspannungsschutz da immer wichtiger in dieser All-Electric Society, wie wir sie ja nennen?

00:16:19: Ja, wenn ich letztlich eine Welt vollständig elektrifiziert habe, dann möchte ich natürlich sicherstellen, dass diese Anlagen auch maximal verfügbar sind.

00:16:31: Und wenn ich keine Notstrom-Einrichtungen mehr habe, die vielleicht mit Dieselgeneratoren lehren und so weiter, dann wird es natürlich umso wichtiger, dass die Ersatzanlagen perfekt elektrisch geschützt sind.

00:16:46: Dass wenn ich sie brauche, sie auch sofort

00:16:50: Wenn man da in die Zukunft blickt, Überspannungsschutz, das gibt's schon lange bei Phoenix Contact, aber es wird auch in Zukunft immer ein Thema bleiben.

00:16:58: Wie du schon gesagt hast, es wird immer wichtiger werden.

00:17:00: Ja, es wird wichtig bleiben.

00:17:03: Es wird mit dem Wachstum der Elektrifizierung in der Welt auch immense Potenziale heben.

00:17:10: Und wird man da noch weiterentwickeln können, aus deiner Perspektive?

00:17:14: Ich meine, du bist ja nah dran.

00:17:17: Ja, selbstverständlich.

00:17:19: Ein Thema in der Zukunft wird der Gleichstrom sein, weil unsere gesamte Erzeugung der Energie zukünftig mit PV im Wesentlichen auf Gleichstrom basieren wird.

00:17:31: Die Speichertechnik-Batterien ist Gleichstrom.

00:17:36: nach Hause gucken, da gibt es kein einziges Gerät, was Wechselstrom braucht, sondern alle Geräte richten gleich und nutzen intern den Gleichstrom.

00:17:46: Da muss man sich irgendwann mal die Frage stellen, ob es Sinn macht, all diese Systeme noch über ein Wechselstromnetz zu verknüpfen.

00:17:54: Das bedeutet aber auch, dass der Anteil an Überspannungsableitern für die Gleichstromtechnik ganz wesentlich wachsen wird.

00:18:03: Da bist du mittendrin, ist das dann irgendwie ... Eine andere Herausforderung als wenn wir jetzt über Wechselstrom sprechen in dem Zusammenhang?

00:18:11: Ja und nein.

00:18:13: Es gibt halt bestimmte Spezifika des Gleichstroms, insbesondere es gibt keinen Nulldurchgang, die es möglicherweise an der einen oder anderen Stelle schwieriger machen.

00:18:25: Aber wir haben auch sehr, sehr leistungsfähige, neue Techniken auf der Basis von Hochleistungshalbleitern.

00:18:33: Das ist auch der Grund, weswegen Gleichstrom so sinnvoll für die Zukunft ist.

00:18:39: Und da bieten sich dann Potenziale auch für den Überspannungsschutz, die zu nutzen und, ich sag mal, alte AC-Technik zu überwinden.

00:18:49: Da hört man's wieder raus.

00:18:51: Voll elektrisiert und voller Ideen, wenn es um das Potenzial von Überspannungsschutz geht.

00:18:56: Rainer Dort im Podcast elektrisiert.

00:18:58: Zu Beginn habe ich ihn, den Herrn der Blitze, genannt, aber ich finde, er ist auch ein ganz wunderbarer Erklärbär.

00:19:05: Rainer, lieben Dank, dass du uns mitgenommen hast in die Welt elektrischer Entladungen, in die Welt von Blitzen und Schalthandlungen, von inneren und äußeren Blitzschutz, in die Welt von Halbleitern und Prüflaboren bei Phoenix Contact.

00:19:18: Wenn wir sie elektrifizieren wollen, diese Welt, müssen wir sicherstellen, dass Energie und Daten ohne Unterbrechung fließen können und dass Anlagen und Geräte elektrisch perfekt geschützt

00:19:28: sind.

00:19:28: Die Produkte und Lösungen dafür haben wir bei Phoenix Contact.