Erfassung der Blitze erlaubt genaues Abschätzen von Schäden

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Das Blitzüberwachungssystem selbst ist in einem kleinen Kasten zwischen dem Steinsockel und dem Metallfuß der Statue untergebracht, einschließlich Stromversorgung und Modem für die Kommunikation. Über Lichtwellenleiter gelangt das optische Signal von den Sensoren außen am Denkmal zur Auswerteeinheit; das LM-S verfügt dabei über drei Messkanäle. Im System werden auch die Werte errechnet und die Daten gespeichert. Diese können dann mit gängigen Kommunikationsmitteln – im Fall des Hermannsdenkmals via GSM – übertragen werden.

Blitzüberwachungssystem möglichst nah an den Sensoren positioniert

„Zum Funken ist das hier der schlechteste Ort“, räumt Zirkel ein. Dennoch habe man sich dafür entschieden, das Blitzüberwachungssystem an dieser Stelle zu positionieren. „Uns war die Nähe zu den Sensoren wichtig, denn Lichtwellenleiter sind teuer.“ Außerdem sollte das LM-S nicht öffentlich zugänglich sein. „Das ist auch in der Industrie so“, berichtet Zirkel. „Niemand will, dass jeder an die Daten gelangen kann.“ Der Leistungsfähigkeit tut das keinen Abbruch: „Wir können mit dem System Blitzströme bis 250 kA messen, das reicht für alles außer Jahrhundertblitzen“, erläutert der Produktmanager weiter.

Auch wenn das Blitzmesssystem sich am Hermannsdenkmal, das ja ganz aus Metall ist, gut anwenden lässt, ist es doch ursprünglich für andere Anwendungen konzipiert worden. „Wir hatten uns Mühe gegeben, es so klein zu konstruieren, weil in Schaltschränken wenig Platz ist, insbesondere bei Windkraftanlagen.“ Das sei gerade dann wichtig, wenn das LM-S nachgerüstet werde.

Und die Windenergieanlagenbauer reagieren durchaus positiv: Der indische Hersteller Suzlon testet das Blitzüberwachungssystem bereits an Anlagen in Indien, Tschechien und in der Eifel, bei anderen Produzenten laufen die Tests noch im Labor. Und auch Stromnetzbetreiber springen an. „In China wird das LM-S in einem Umspannwerk zur Überwachung der Varistoren getestet“, sagt Zirkel.

Blitzmesssystem basiert auf dem Faraday-Effekt

Das polarimetrische Blitzmesssystem erfasst jeden durch einen Ableiter fließenden Blitzstrom und wertet diesen anhand von blitzstromtypischen Kennwerten aus. Das Messsystem basiert auf dem Faraday-Effekt. Dabei wird eine linear polarisierte Lichtwelle durch ein Dielektrikum geleitet. Wird das Dielektrikum von einem äußeren Magnetfeld durchsetzt, dreht sich die Polarisationsebene der geführten Lichtwelle in Abhängigkeit von der Magnetfeldstärke.

Die Auswerteeinheit arbeitet mit bis zu drei optischen Sensoren, die direkt auf die Blitzstrom führenden Ableitungen montiert werden. Die Verbindung der Sensoren mit der elektronischen Auswerteeinheit erfolgt über Lichtwellenleiter. Das optische Messprinzip trennt die Elektronik von den zu messenden Blitzströmen. Dies verhindert Störungen und Beschädigungen der Elektronik.

Die elektrooptischen Wandler in der Auswerteeinheit emittieren die für die Messung benötigten Lichtsignale und wandeln diese nach dem Durchfließen des Sensors wieder in elektrische Signale um. Ein Zwischenspeicher und ein Prozessor werten die Signale kontinuierlich aus. Bei einem Blitzereignis werden aus diesen Werten die Kennzahlen berechnet, die den Blitzstrom charakterisieren.

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