Hochspannung am Himmel

Andreas Walker | Ausgabe_07_08/2017

Täglich gehen auf der Erde 45 000 Blitze nieder. Wird man von einem Gewitter überrascht, kann das richtige Verhalten lebensrettend sein.

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Allein in der Schweiz werden pro Jahr zirka 300 000 Blitze registriert. Zu jedem Zeitpunkt toben auf der Erde etwa 2000 Gewitterstürme. Durch die Aufwinde und die ungleiche Eis-Wasser-Verteilung in der Gewitterwolke entstehen Gebiete mit verschiedenen elektrischen Ladungen. Der obere, eisige Teil der Wolke ist meistens positiv geladen, der untere Teil negativ. Zwischen den Ladungen entsteht eine Spannung. Wird ein gewisser Wert überschritten, erfolgt ein Ladungsausgleich zwischen zwei entgegengesetzt geladenen Gebieten (Wolke-Wolke, Wolke-Boden oder umgekehrt) – es blitzt. In mittleren Breiten beträgt die durchschnittliche Länge eines Bodenblitzes ein bis zwei Kilometer, in den Tropen zwei bis drei Kilometer. In einem Blitz treten während Sekundenbruchteilen Stromstärken auf, die im Durchschnitt 20 bis 30 Millionen Volt und 20 000 Ampère betragen (normale Steckdose: 230 Volt, 10 Ampère).

Durch diese gewaltige Energie wird die den Blitz umgebende Luft schlagartig auf rund 30 000 Grad Celsius erhitzt (deshalb auch seine bläuliche Farbe). Die Luft dehnt sich bei dieser Erwärmung explosionsartig mit einem lauten Knall aus, dem Donner. Da der Schall «nur» 330 Meter pro Sekunde zurücklegt, das Licht des Blitzes hingegen 300 000 Kilometer pro Sekunde, kann aus der Zeit, die zwischen Blitz und Donner verstreicht, die Entfernung des Blitzes vom eigenen Standort bestimmt werden: Teilt man die Anzahl Sekunden durch drei, erhält man die Entfernung in Kilometern.

Ein Blitz, der die Erde nicht erreicht, kann einige Kilometer lang sein. Deshalb erreicht der Schall aus entfernteren (oberen) Teilen des Blitzes einen bestimmten Punkt später als aus dem nahen (unteren) Teil. Dies bewirkt ein ausgedehntes Rollen des Donners. Viele der senkrechten Blitze gehen vom Boden her in die Wolke, also von unten nach oben. Dies geschieht jedoch so schnell, dass unser Auge es kaum wahrnehmen kann.

Im Volksmund wird oft von warmen und kalten Blitzen gesprochen. Dabei wird angenommen, dass warme Blitze Brände erzeugen, kalte jedoch nicht. In der Tat gibt es Blitzeinschläge, die keinen Brand verursachen. Dieses Phänomen ist aber nicht auf die Blitztemperatur zurückzuführen, sondern auf die Druckwelle, die den Brand erstickt. Nach diesem Prinzip werden auch brennende Ölquellen gelöscht: indem mit einer Sprengung eine Druckwelle erzeugt wird, die das Feuer löscht – ähnlich wie man eine Kerze mit einem kräftigen Pusten auslöscht.

Richtiges Verhalten bei Gewittern.
Der Blitz geht immer den Weg des geringsten elektrischen Widerstandes. Da Luft ein ausgezeichneter Isolator ist, schlägt er in gut leitende, hoch aufragende Gegenstände ein, etwa in Metallmasten oder Bäume. Der Spruch «Vor den Eichen sollst du weichen, die Buchen sollst du suchen» ist ein lebensgefährlicher Irrtum! Während die Buche einen Blitzschlag meistens unbeschadet übersteht, weil sie den Blitz direkt in die Erde leitet, reagiert die Eiche ganz anders. Bei ihr dringt der Blitz ins Saftgewebe ein und sprengt spektakulär die Baumrinde oder gar Teile des Stammes. Deshalb hat man den Eindruck, dass die Buchen von Blitzen verschont bleiben.

Es empfiehlt sich, während eines Gewitters hoch aufragende Gegenstände grundsätzlich zu meiden. Besonders gefährlich sind einzelne Bäume auf Hügeln oder Kuppen am höchsten Punkt. Das Baden oder Surfen in Gewitternähe ist extrem gefährlich. Die Wasseroberfläche und die Unterseite der Gewitterwolke verhalten sich wie ein Kondensator. Jeder Gegenstand (Segelmast oder herausragender Kopf eines Schwimmers), der vom Wasser in die Höhe ragt, verringert den elektrischen Widerstand und erhöht das Risiko, dass dort der Ladungsausgleich zwischen Wolke und Erde erfolgt.

Am besten sucht man Schutz in Gebäuden, Mulden oder Autos. Die Metallkarosserie eines Autos bildet einen sogenannten faradayschen Käfig, der den Blitz aussenherum ableitet, sodass man im Innern geschützt ist. Auch das Innere eines Waldes mit gleich hohem Baumbestand kann Schutz bieten. Dabei sollte man trockene Plätze bevorzugen. Bietet sich keine dieser Schutzmöglichkeiten, was vor allem im Gebirge der Fall ist, sollte man sich keineswegs auf Gipfeln, Kuppen oder Graten aufhalten oder an Felswänden anlehnen. Man sollte sich auch auf keinen Fall flach hinlegen. Stattdessen ist eine Kauerstellung einzunehmen. Denn je grösser der Körperkontakt mit dem Boden ist, desto gefährlicher ist es, wenn ein Blitz in der Nähe einschlägt: Der Blitz erzeugt im Boden ein kurzzeitiges Spannungsfeld, das mit zunehmender Entfernung vom Einschlagsort abnimmt. Oft werden bei Gewittern Kühe auf der Weide erschlagen. Ist z. B. der Kopf dem Blitz zugewendet, steht das vordere Beinpaar auf einem Ort höherer Spannung im Boden als das hintere Beinpaar, was zu einem Stromausgleich und somit zum Tod des Tieres führen kann.

Für einen effizienten Blitzschutz bei Gebäuden empfiehlt sich ein Blitzableiter. Dies ist ein dicker Kupferdraht, der vom Dach eines Hauses in die Erde führt. Damit wird bei einem Blitzschlag der Strom durch den Blitzableiter in die Erde geleitet, ohne andere Stellen des Hauses in Mitleidenschaft zu ziehen. Diese Arbeit muss von einem Fachmann erledigt werden, da eine falsche Konstruktion das Gegenteil bewirken kann! Die Funktion eines Blitzableiters kann auch ein Baum übernehmen, der nahe bei einem Haus steht und dieses überragt.

Buchtipp
Andreas Walker und Thomas Bucheli «Wetterzeichen am Himmel: Meteorologische Erscheinungen verstehen und richtig deuten», AT Verlag, 2011, Fr. 38.–

Fotos: istockphoto.com

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