In der Ferne nehmen wir es bloß als sekundenlanges, mahlendes Grollen wahr.

(WK-intern) – Am Ort des Geschehens spielt sich alles jedoch nur in einem Bruchteil einer Sekunde ab:

Ein ohrenbetäubender Knall und ein gleißend helles Licht zerreißen die Luft.

Die elektrische Spannung des Blitzes erreicht mehrere Millionen Volt, Ströme von Zehntausenden bis hin zu einigen Hunderttausend Ampere in der Spitze bahnen sich in weniger als einen Wimpernschlag später gnadenlos ihren Weg in die Erde – so zumindest sieht es das Blitzschutzsystem, das sich in den Rotorblättern befindet – der für Blitze exponiertesten Stelle an einer Windenergieanlage.

Blitzableiter sind bei Windrädern jedoch komplexer gestaltet, als etwa bei Kirchtürmen. Während bei letzteren der Blitz einfach linear vom Turm in die Erde abgeleitet werden kann, muss der Blitzstrom bei Windrädern erst über drei sich drehende Achsen gelenkt werden.

Funktioniert dies nicht wie erwartet oder ist der Blitz außergewöhnlich stark, dann steht es schlecht um das Schicksal des Rotorblatts. Der Kohlefaserverbundstoff, aus dem es besteht, ist zwar extrem leicht, allerdings ist er auch ein extrem schlechter elektrischer Leiter. Was an Blitzenergie nun keinen Weg in die Erde findet, wird nun mit voller Wucht auf der Oberfläche des Rotorblatts entfesselt.

Im schlechtesten Fall fängt es dann Feuer und Teile des Blatts werden abgesprengt, denn die Lufttemperatur innerhalb des Blitzkanals steigt schlagartig auf einige Zehntausend Grad Celsius. Bei Bränden in Höhen, die bei heutigen Anlagentypen locker den Kölner Dom übertreffen, bleibt der Feuerwehr dann aus Sicherheitsgründen nichts anderes übrig, als zuzuschauen, wie das Windrad abbrennt.

Glücklicherweise sind brennende Rotorblätter ein Extremfall und die Ausnahme nach einem Blitzschlag – was allerdings nicht heißt, dass es trotz Blitzschutzes nicht auch zu anderweitigen Schäden an den Rotorblättern kommen kann. Solche, von denen man als Betreiber mitunter gar nichts mitbekommt. Hier ist es bereits hilfreich zu wissen, wie oft Blitze in Windenergieanlagen überhaupt einschlagen.

Wie hoch ist das Risiko, ein Blitz in eine Windenergieanlage einschlägt?

Mit der Weiterentwicklung von Windenergieanlagen steigt auch das Risiko von Blitzeinschlägen, denn: Die Anlagen mit ihren Nabenhöhen ragen immer weiter in den Himmel, ihre Rotorblätter werden immer länger und filigraner. Das macht eine Windenergieanlage in ihrer ohnehin exponierten Lage zu einem noch leichteren Ziel für Blitze.

Hinzu kommt, dass auch die Wetterextreme zunehmen, was Gewitter freilich mit einschließt. Extreme Wetterlagen haben extreme Auswirkungen – und das mitunter auch in Regionen, in denen vor einigen Jahren Gewitter in kaum nennenswert vorkamen.

Was die Häufigkeit direkter Blitzeinschläge in Multi-Megawatt-Windenergieanlagen betrifft, sprechen verschiedene Studien je nach Standort von durchschnittlich zehn direkten Blitzeinschlägen pro Jahr. Dies erhöht gleichermaßen die Wahrscheinlichkeit für Schäden, die daraus resultieren.

Welche Folgen Blitzeinschläge in Windenergieanlagen nach sich ziehen, womit Betreiber rechnen müssen und welche Möglichkeiten es gibt, sich auf große und kleine Blitzschäden und etwaigen fortschreitenden Folgeschäden vorzubereiten, können Sie im Magazin von wind-turbine.com nachlesen. Hier erwartet Sie außerdem ein Video, in welchem zwei Experten vom deutschen Elektronik-Unternehmen Phoenix Contact ausführlich auf das Thema Blitzeinschläge in Windenergieanlagen eingehen. Hier geht es zum Artikel: https://wind-turbine.com/magazin/innovationen-aktuelles/172638/blitzschlaege-an-windenergieanlagen-wie-systeme-zur-blitzstrommessung-schlimmeres-verhindern.html

PM: wind-turbine.com

PB: Windräder wandeln Naturgewalten in elektrische Energie um – und gleichzeitig stellt beides eine Gefahr für sie dar. /
Foto: Bild von Günther Schneider auf Pixabay