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Die Erfindung betrifft eine Blitzschutzeinrichtung zum Schutz von Personen vor Blitzschlag.
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In den Sommermonaten Juni bis August entstehen durch die warme Luft vermehrt Gewitter. Allein in Deutschland können dabei mehr als 100.000 Blitze täglich erzeugt werden. Immer wieder kommen Personen durch Blitzschlag dabei zu schaden. Gerade in den Sommermonaten halten sich mehr Menschen im Freien auf, so dass das Gefährdungspotential weiter steigt. Insbesondere auf großen Freiluftflächen wie Golfplätzen, Flächen für Großveranstaltungen, Wander-/Skigebieten aber auch auf Industrie- und Gewerbegroßflächen halten sich Menschen in exponierter Lage auf, so dass das Gefährdungspotential für einen Blitzschlag weiter steigt. Nicht nur wegen einer möglichen Haftung bei einem Schaden an einer Person durch einen Blitzschlag, sondern, insbesondere aus einem Sicherheitsgedanken heraus, sind Betreiber der Freiluftgroßflächen veranlasst für einen Blitzschutz Sorge zu tragen.
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Üblicherweise dienen Schutzhütten als Blitzschutz. Dabei weisen die Schutzhütten einen Schutzraum auf, den Betroffene bei einem drohenden Gewitter aufsuchen können. Hier liegt es in der Verantwortung der Betroffenen das Gefährdungspotential durch einen Blitzschlag korrekt einzuschätzen und die vorhandene Schutzhütte aufzusuchen. Somit wird ein subjektives Moment in der Gefährdungsvermeidung durch die Einschätzung der Betroffenen eingeführt. Bei einer Fehleinschätzung der Betroffenen ist eine Schutzhütte nur ein unzureichender Schutz, da diese nicht aufgesucht werden.
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Alternativ zu einem passiven Blitzschutz durch eine Schutzhütte existieren Blitzwarnsysteme, die vor einem herannahenden Gewitter warnen. Hier ist insbesondere das Blitzwarnsystem BLIDS® der Firma Siemens zu nennen. Dieses Blitzwarnsystem verfügt über mehr als 100 Messstationen, die deutschlandweit verteilt sind zur Ermittlung und Detektion von Blitzen. Die Detektion erfolgt dabei auf 200 m genau. Aus den detektierten Blitzen wird eine genaue Prognose ermittelt. Bei einer möglichen Gefährdung durch einen Blitzschlag wird durch das Blitzwarnsystem eine Blitzwarnung versendet, die vom Betreiber der Freiluftgroßfläche des Golfplatzes, des Wander-/Skigebiets oder der Industrie-/Gewerbegroßfläche empfangen wird. Die Blitzwarnung muss jedoch vom Betreiber interpretiert werden, sodann weitergeleitet bzw. verbreitet werden und ebenfalls durchgesetzt werden. Auch hierdurch gelangt ein subjektives Element in den Ablauf der Gefährdungsvermeidung. So kann zwar der Betreiber eine entsprechende Blitzwarnung erhalten, wird diese aber falsch interpretiert, nicht an die betroffenen Personen weitergeleitet bzw. die betroffenen Personen nicht angeleitet, einen sicheren Ort aufzusuchen, so bleibt die Gefährdung für die Betroffenen durch einen Blitzschlag zu Schaden zu kommen aufgrund des Versagens oder der Fehlleistung des Betreibers weiterhin bestehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es eine Blitzschutzeinrichtung zu schaffen, die den Blitzschutz verbessert und hierzu automatisch in Abhängigkeit des vorhandenen Gefährdungspotentials warnt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Blitzschutzeinrichtung nach Patentanspruch 1 und durch ein Blitzschutzsystem nach Patentanspruch 15.
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Die erfindungsgemäße Blitzschutzeinrichtung insbesondere zum Schutz von Personen vor Blitzschlag weist eine einen Schutzraum zumindest teilweise umschließende Hülle auf. Der Schutzraum wird von den betreffenden Personen bei einem erhöhten Gefährdungspotential aufgesucht. Dabei kann der Schutzraum insbesondere bis zu zehn Personen Schutz bieten. Jedoch ist es auch denkbar einen noch größeren Schutzraum zu schaffen, der bevorzugt mehr als zehn Personen Schutz bietet. Der Schutzraum kann dabei insbesondere durch eine Tür oder eine Öffnung in der teilweise umschließenden Hülle betreten werden. Die erfindungsgemäße Hülle umschließt dabei den Schutzraum zumindest teilweise. Die Hülle ist dabei insbesondere aus einem Kunststoff, Fiberglas, Holz, Glas und/oder einem anderen Baumaterial wie z. B. Beton.
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Weiter weist die erfindungsgemäße Blitzschutzeinrichtung eine an der Hülle angeordnete Blitzableiterstruktur auf. Dabei kann die Blitzableiterstruktur unmittelbar auf der Oberfläche der Hülle angeordnet sein. Die Blitzableiterstruktur kann aber auch an der Hülle derart angeordnet sein, dass sie in einem Abstand zur Hülle angebracht ist und nur über Verbindungselemente mit der Außenseite zur Hülle verbunden ist. Alternativ hierzu ist es auch möglich die Hülle mehrschichtig und insbesondere zweischichtig auszubilden, so dass die Blitzableiterstruktur innerhalb der mindestens zwei Schichten der Hülle vorgesehen ist.
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Die erfindungsgemäße Blitzschutzeinrichtung weist einen Empfänger zum Empfangen einer Blitzwarnung auf. Dieser Empfänger ist insbesondere innerhalb der Hülle angeordnet. Mit dem Empfänger ist eine Steuerungseinrichtung verbunden. Auch die Steuerungseinrichtung ist insbesondere innerhalb der Hülle angeordnet und bevorzugt vom Schutzraum aus zugängig. Darüber hinaus ist mit der Steuerungseinrichtung eine Warnvorrichtung verbunden. Durch die Warnvorrichtung wird ein Warnsignal abgegeben in Abhängigkeit von der empfangenen Blitzwarnung. Durch den Empfänger wird eine Blitzwarnung eines Blitzwarnsystems empfangen. Die empfangene Blitzwarnung wird weitergeleitet zu der mit dem Empfänger verbundenen Steuerungseinrichtung. Die Blitzwarnung wird in der Steuerungseinrichtung ausgewertet und sodann wird von der Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von dem in der Blitzwarnung angegebenen Gefährdungspotential die Warnvorrichtung angesteuert, so dass von der Warnvorrichtung ein Warnsignal abgegeben wird. Enthält die Blitzwarnung des Blitzwarnsystems keine Angabe des Gefährdungspotentials, so kann durch die Steuerungseinrichtung ebenfalls das Gefährdungspotential aus den in der Blitzwarnung angegebenen Informationen ermittelt werden.
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Durch die automatische Weiterleitung der Blitzwarnung durch die Steuerungseinrichtung an die Warnvorrichtung ist in der erfindungsgemäßen Blitzschutzeinrichtung kein subjektives Element mehr vorhanden. Liegt eine Blitzwarnung vor, wird automatisch ein Warnsignal generiert. Die betroffenen Personen werden durch die Abgabe des Warnsignals darauf aufmerksam gemacht, den Schutzraum aufzusuchen. Weder muss dabei die Blitzwarnung von dem Betreiber oder einem Mittelsmann interpretiert und weitergeleitet werden, noch bedarf es einer Auslegung des durch die Warnvorrichtung abgegebenen Warnsignals durch die betroffenen Personen. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei einer vorliegenden Blitzwarnung und dem damit verbundenen Gefährdungspotential die gefährdeten Personen entsprechende Maßnahmen zu ihrem Schutz ergreifen können und insbesondere den Schutzraum aufsuchen.
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Insbesondere weist die Blitzschutzeinrichtung eine Blitzableiterstruktur auf, die zumindest teilweise käfigartig ausgebildet ist und ein elektrisch leitendes Material aufweist. Bei der zumindest teilweise käfigartigen Struktur kann es sich um ein Gitter handeln oder umlaufende Bänder aus einem leitenden Material. Durch eine zumindest teilweise käfigartige Struktur wird ein Faraday-Käfig geschaffen, so dass die Personen im Schutzraum vor einem Eindringen des Blitzes in den Schutzraum geschützt sind.
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Insbesondere beinhaltet das Warnsignal eine Warnfarbe, einen Warnton, die Wiedergabe von Sprache und/oder angezeigte Schrift. Das Warnsignal kann auch aus einer Kombination hieraus bestehen. So kann z. B. bei der Wiedergabe von Sprache eine aufgenommene Warnung oder ein aufgenommener Satz, der Anweisungen zum Verhalten der Betroffenen Personen enthält, wiedergegeben werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Warnung oder die Anweisung von der Warnvorrichtung lesbar als angezeigte Schrift dargestellt werden.
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Insbesondere ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet aus mehreren jeweils unterschiedlichen Warnstufen zugeordneten Warnsignalen auszuwählen. Die Warnstufen entsprechen dabei unterschiedlichen Gefährdungspotentialen. Wird durch die Blitzwarnung ein gewisses Gefährdungspotential angegeben, so wird dieses durch die Steuerungseinrichtung einer entsprechenden Warnstufe zugeordnet. Die Steuerungseinrichtung wählt sodann aus einer Vielzahl unterschiedlicher Warnsignale das Warnsignal aus, welches der entsprechenden Warnstufe zugeordnet ist. Die Warnstufen können dabei bei einem heraufziehenden Gewitter dem Abstand des Gewitters zur Blitzschutzeinrichtung entsprechen. Alternativ oder zusätzlich hierzu können Warnstufen definiert werden über eine Blitzrate in einem vorgegebenen Radius um die Position der Blitzschutzeinrichtung. Bevorzugt sind drei Warnstufen vorgesehen:
keine Warnung, mittlere Warnstufe und höchste Warnstufe. Die Warnsignale werden dabei entsprechend der vorliegenden Warnstufe ausgewählt. So kann z. B. die Lautstärke eines Warntons bei einer niedrigen Warnstufe entsprechend einem niedrigen Gefährdungspotential leise sein und zunehmen mit steigender Warnstufe. Es können jedoch auch in Abhängigkeit zu der vorliegenden Warnstufe ein unterschiedlicher Warnton und bevorzugt unterschiedliche Warntöne vorgesehen sein.
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Insbesondere beinhalten die den jeweiligen unterschiedlichen Warnstufen zugeordneten Warnsignale jeweils verschiedene Warnfarben. Sind z. B. drei Warnstufen vorgesehen, so kann für die geringste Warnstufe die Warnfarbe Grün, für die mittlere Warnstufe die Warnfarbe Orange und für die höchste Warnstufe die Warnfarbe Rot vorgesehen sein. Jedoch können die Warnfarben jegliche andere Farbkombination enthalten. Auch ist die Anzahl der Warnstufen nicht auf drei beschränkt. So ist es auch möglich eine Vielzahl von Warnstufen vorzusehen, so dass der Übergang von der geringsten Warnstufe und der dieser Warnstufe zugeordneten Warnfarbe zu der höchsten Warnstufe und der dieser Warnstufe zugeordneten Warnfarbe für einen Betrachter kontinuierlich erscheint.
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Bevorzugt weist die Warnvorrichtung zur Abgabe des Warnsignals LEDs, LED-Matten, OLEDs, Flächenstrahler und/oder LCD-Flächen auf. Hierdurch lassen sich insbesondere alle möglichen Warnfarben darstellen. Es ist jedoch auch möglich, durch die auf diese Weise weitergebildete Warnvorrichtung Schrift als Warnsignal anzuzeigen. Insbesondere ist die so weitergebildete Warnvorrichtung zumindest teilweise durch ein transluzentes Material überdeckt, so dass die Lichtpunkte, erzeugt durch einzelne LED, OLEDs oder LEDs der LED-Matten, für einen Betrachter nicht sichtbar sind, sondern für den Betrachter nur eine gesamtflächige Warnsignalabgabe sichtbar ist. Hierdurch wird ein einheitliches Erscheinungsbild der Blitzschutzeinrichtung erreicht.
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Vorzugsweise ist die Warnvorrichtung außerhalb und/oder an der Außenseite der Hülle angeordnet. Insbesondere wenn das Warnsignal eine Warnfarbe beinhaltet ist es vorgesehen, die Warnvorrichtung an der Außenseite der Hülle anzuordnen. Hierdurch wird nicht nur den umstehenden Personen das aktuelle Gefährdungspotential bzw. die Warnstufe mitgeteilt. Durch Anzeigen einer Warnfarbe durch die Warnvorrichtung wird gleichzeitig der Ort der Blitzschutzeinrichtung weithin sichtbar angezeigt. Die betroffenen Personen erhalten somit beim Anbringen der Warnvorrichtung außerhalb und/oder an der Außenseite der Hülle zwei Informationen. Erstens werden sie über die Warnstufe informiert, zweitens werden sie informiert über die Position des Schutzraums. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass sich die Warnvorrichtung im Wesentlichen über die gesamte Außenseite der Hülle erstreckt. Insbesondere erstreckt sich die Warnvorrichtung über den überwiegenden Anteil der Außenseite der Hülle. Bevorzugt ist es, wenn sich die Warnvorrichtung über mindestens 80% der Außenseite der Hülle erstreckt. Durch die vergrößerte Warnvorrichtung ist die Blitzschutzeinrichtung klar und eindeutig aus einer großen Entfernung zu sehen. Auch weit entfernt befindliche Personen erhalten Informationen über die aktuelle Warnstufe.
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Insbesondere empfängt der Empfänger die Blitzwarnung drahtlos. Dabei kann vorzugsweise die Übertragung per Funk, Bluetooth, WiFi, GSM, 3G, 4G oder LTE erfolgen. Jedoch ist es auch möglich, dass der Empfänger die Blitzwarnung über eine andere oder eine neuere Übertragungstechnik drahtlos empfängt. Somit ist es möglich, dass der Empfänger mit dem Internet verbunden ist und die Blitzwarnung aus dem Internet bezieht. Alternativ hierzu ist es auch möglich, dass der Empfänger die Blitzwarnung als Kurzmitteilung (Short Message Service) über GSM empfängt und die Kurzmittleitung von der Steuerungseinrichtung ausgewertet wird.
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Vorzugsweise weist die Blitzschutzeinrichtung ein Solarmodul auf, das an der Außenseite der Hülle angeordnet ist. Insbesondere ist das Solarmodul auf der Oberseite der Blitzschutzeinrichtung angeordnet. Das Solarmodul ist verbunden mit einer Akkumulatoreinheit zur Speicherung des erzeugten Stroms. Durch das Solarmodul und die damit verbundene Akkumulatoreinheit werden der Empfänger, die Steuerungsvorrichtung und die Warnvorrichtung mit Strom versorgt. Bei der Verwendung von LEDs, LED-Matten, OLEDs, Flächenstrahlern und/oder LCD-Flächen zur Abgabe des Warnsignals sind in der Warnvorrichtung Leuchtmittel zur Erzeugung des Warnsignals verwendet mit einem geringen Strombedarf. Hierdurch ist es möglich, die Blitzschutzeinrichtung ohne Anschluss an eine externe Stromversorgung auszubilden. Empfängt der Empfänger zusätzlich die Blitzwarnung drahtlos, so handelt es sich bei der Blitzschutzeinrichtung um eine autarke Einheit, die unabhängig von vorhandenen Verbindungen/Leitungen aufgestellt werden kann.
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Vorzugsweise kann durch die Warnvorrichtung im Wesentlichen der Hintergrund und zumindest die Hintergrundhauptfarbe dargestellt werden, falls keine Blitzwarnung vorliegt. So ist es möglich durch die Warnvorrichtung den durch die Blitzschutzeinrichtung für einen Betrachter verdeckten Ausschnitt des Hintergrunds auf der vom Betrachter aus gesehenen Vorderseite der Blitzschutzeinrichtung darzustellen. Hierdurch entsteht eine Tarnung der Blitzschutzeinrichtung, so dass die Blitzschutzeinrichtung sich, falls keine Blitzwarnung vorliegt, unauffällig in das Landschaftsbild einfügt. Ist eine wesentliche Darstellung des Hintergrunds durch die Warnvorrichtung nicht möglich, so ist es jedoch insbesondere zumindest vorgesehen, dass die Hintergrundhauptfarbe darstellbar ist. Wird z. B. die Blitzschutzeinrichtung in einem Skigebiet aufgestellt, so ist die Hintergrundhauptfarbe weiß. Durch ein Darstellen der Hintergrundhauptfarbe durch die Warnvorrichtung fügt sich die Blitzschutzeinrichtung unauffällig in das vorhandene Landschaftsbild ein. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann es insbesondere vorgesehen sein, dass falls keine Blitzwarnung vorliegt, durch die Warnvorrichtung Werbung und/oder Textbotschaften darstellbar sind.
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Insbesondere wird das Warnsignal ausgelöst bei Überschreiten einer Gefährdungsschwelle. Diese Gefährdungsschwelle kann insbesondere vom Betreiber der Blitzschutzeinrichtung vorgegeben werden und betrifft im Wesentlichen die Zuordnung des Gefährdungspotentials zu einer bestimmten Warnstufe.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Blitzschutzsystem. Darin ist eine erste Blitzschutzeinrichtung ausgebildet, wie vorstehend beschrieben. Weiter weist das Blitzschutzsystem mindestens eine weitere Blitzschutzeinrichtung auf. Diese mindestens eine weitere Blitzschutzeinrichtung ist insbesondere drahtlos verbunden mit der ersten Blitzschutzeinrichtung. Die mindestens eine weitere Blitzschutzeinrichtung weist eine Warnvorrichtung auf. Dabei ist die Steuerungseinrichtung der ersten Blitzschutzeinrichtung derart ausgebildet, dass sie die Warnvorrichtung der mindestens einen weiteren Blitzschutzeinrichtung ebenfalls steuert. Eine zusätzliche Steuerungseinrichtung in der mindestens einen weiteren Blitzschutzeinrichtung ist nicht nötig. Auch ist in der mindestens einen weiteren Blitzschutzeinrichtung kein Empfänger zum Empfangen der Blitzwarnung nötig. Hierdurch entsteht ein Blitzschutzsystem mit einer ersten Blitzschutzeinrichtung, wobei diese erste Blitzschutzeinrichtung die Warnvorrichtung der mindestens einen weiteren Blitzschutzeinrichtung steuert. Die mindestens eine weitere Blitzschutzeinrichtung ist somit abhängig von der ersten Blitzschutzeinrichtung. Durch Vorsehen eines Solarmoduls und einer Akkumulatoreinheit in der mindestens einen weiteren Blitzschutzeinrichtung kann jedoch diese zumindest autark von einer externen Stromversorgung betrieben werden.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine Blitzschutzeinrichtung in der Seitenansicht,
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2 die Blitzschutzeinrichtung in der Draufsicht aus Richtung des Pfeils II in 1 und
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3 die Blitzschutzeinrichtung in einer längs der Linie III-III in 2 geschnittenen Seitenansicht.
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Die erfindungsgemäße Blitzschutzeinrichtung weist einen Schutzraum 10 auf, der zumindest teilweise von einer Hülle 12 umschlossen ist. Die Hülle weist eine Unterbrechung 14 auf, die als Tür oder Öffnung ausgebildet sein kann, um den Schutzraum 10 zu betreten. An der Außenseite der Hülle 12 ist eine käfigartige Blitzableiterstruktur angeordnet, die eine Vielzahl an umlaufenden Metallbändern 16 aufweist. Durch die umlaufenden Metallbänder 16 wird im Schutzraum 10 der Blitzschutzeinrichtung ein Faradayscher Käfig geschaffen, der die Personen, die sich im Schutzraum 10 befinden vor einem Blitzschlag schützt.
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An der Außenseite der Hülle 12 ist eine Warnvorrichtung 18 angeordnet, die in der vorliegenden Ausführungsform durch LED-Matten gebildet wird, die zumindest teilweise durch ein transluzentes Material überdeckt sind. Durch die Warnvorrichtung 18 lässt sich ein Warnsignal, das eine Warnfarbe beinhaltet, abgeben. Die Warnvorrichtung 18 ist hierzu verbunden mit einer Steuerungseinrichtung 20 und die Steuerungseinrichtung 20 ist wiederum verbunden mit einem Empfänger 22. Der Empfänger 22 empfängt über eine Antenne 23 drahtlos eine Blitzwarnung eines Blitzwarnsystems 28. Das Blitzwarnsystem 28 weist eine Vielzahl von Detektoren 30 auf, die weiträumig über ein Gebiet verteilt sind. Durch die Detektoren 30 werden Blitze detektiert. Auf Grundlage des Ortes des detektierten Blitzes und dem Verlauf, wird durch das Blitzwarnsystem 28 eine Prognose erstellt, für den Ort der erfindungsgemäßen Blitzschutzeinrichtung. Über eine Antenne 32 wird eine Blitzwarnung ausgegeben, falls sich am Ort der Blitzschutzeinrichtung die Warnstufe und somit auch das Gefährdungspotential ändert. Das Blitzwarnsystem 28 kann eine Prognose über das Gefährdungspotential auch aus anderen Wetterdaten, wie zum Beispiel Windrichtung, Windstärke, Luftdruck und/oder Niederschlag ermitteln.
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Die vom Blitzwarnsystem 28 ausgegebene Blitzwarnung wird vom Empfänger 22 über die Antenne 23 empfangen, gelangt so zur Steuerungseinrichtung 20 und wird dort ausgewertet. Von der Steuerungseinrichtung 20 wird in Abhängigkeit einer vorliegenden Warnstufe ein der jeweiligen Warnstufe zugeordnetes Warnsignal ausgewählt. Dieses ausgewählte Warnsignal wird über die Warnvorrichtung 18 abgegeben. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beinhaltet das Warnsignal eine Warnfarbe, so dass bei einer vorliegenden Warnstufe eine entsprechende Warnfarbe von der Steuerungseinrichtung 20 ausgewählt wird. So wird bspw. bei Vorliegen einer niedrigen Warnstufe von der Steuerungseinrichtung 20 die Farbe Grün ausgewählt und durch die Warnvorrichtung 18 die grüne Farbe dargestellt. Steigt die Warnstufe, verändert sich die Warnfarbe, so dass bei einer anderen Warnstufe von der Steuerungseinrichtung 20 die Farbe Orange ausgewählt wird und diese Farbe von der Warnvorrichtung 18 dargestellt wird. Bei der höchsten Warnstufe wird durch die Steuerungsvorrichtung 20 bspw. die Farbe Rot auswählt und wiederum wird die Farbe Rot durch die Warnvorrichtung 18 dargestellt. Bei den genannten Farben handelt es sich jedoch nur um Beispiele, so dass jede andere Farbe, die durch die Warnvorrichtung 18 dargestellt werden kann, ebenfalls einer Warnstufe zugeordnet werden kann.
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Die Warnvorrichtung 18 erstreckt sich über einen großen Anteil der Hülle 12 und überdeckt dabei im Wesentlichen die gesamte Außenseite der Hülle 12. Hierdurch wird durch die Warnvorrichtung 18 ein weithin sichtbares Warnsignal abgegeben, wodurch sowohl die Blitzschutzeinrichtung als auch das Warnsignal über eine große Entfernung sichtbar ist.
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Darüber hinaus weist die Blitzschutzvorrichtung ein Solarmodul 24 auf, das mit einer Akkumulatoreinheit 26 verbunden ist. In der Akkumulatoreinheit 26 wird der durch das Solarmodul 24 erzeugte Strom gespeichert. Mit der Stromversorgung bestehend aus dem Solarmodul 24 und der Akkumulatoreinheit 26 ist der Empfänger 22 die Steuerungseinrichtung 20 und die Warnvorrichtung 18 verbunden, so dass diese mit Strom versorgt werden.
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Insbesondere ist durch die Stromversorgung durch das Solarmodul 24 und die Akkumulatoreinheit 26 keine externe Stromversorgung für Blitzschutzeinrichtung nötig. Da auch der Empfänger 22 im vorliegenden Ausführungsbeispiel drahtlos ausgebildet ist, kann die Blitzschutzeinrichtung autark funktionieren und unabhängig von vorhandenen Versorgungsleitungen aufgestellt werden.
