blitzentstehung

Blitze sind beeindruckende aber auch bedrohliche Naturschauspiele.

Der amerikanische Naturforscher Benjamin Franklin bewies bereits 1752, dass Blitze elektrische Entladungen sind. Er lenkte Drachen in Gewitterwolken, um Blitzentladungen auszulösen. Heute ist man sich einig, dass durch auf- und absteigende Wasser- und Eisteilchen in Gewitterwolken elektrische Ladungen getrennt werden und dadurch ein enormes elektrisches Feld entsteht.

Die Feldstärke kann dabei bis zu 200 000 Volt pro Meter betragen. Damit eine solch starke elektrische Spannung entsteht, müssen große Ladungsmengen voneinander getrennt werden. Die genauen Abläufe sind dabei immer noch nicht restlos verstanden, die starken Auf- und Abwinde in einer Gewitterwolke von bis über 100 km/h sind jedoch Grundvoraussetzungen für die Ladungstrennung. Kleine Eisteilchen auf Ihrem Weg in die oberen Stockwerke der bis zu 10 km hohen Gewitterwolken stoßen mit schwereren Graupel- und Hagelkörnern zusammen, die mit Abwinden nach unten transportiert werden. Dabei gehen Elektronen von den Eiskristallen auf die Hagelkörner über, so dass sich im oberen Bereich der Wolke ein positiver, an ihrer Basis dagegen ein negativer Ladungsüberschuss ausbildet.

Die Natur mag keine zu krassen Ungleichgewichte und die negativen Ladungen suchen einen Weg sich mit positiven zu neutralisieren. Durch eine elektrische Fernwirkung, die sogenannte Influenz, sammelt sich positive Ladung am Erdboden. Wird das Spannungsfeld zwischen Wolkenbasis und Erdboden zu groß, wird die Luft in einem ersten Schritt durch sogenannte Runaway-Elektronen ionisiert und dadurch leitfähig gemacht. Durch diesen dann entstandenen Blitzkanal findet danach die Hauptentladung des Blitzes statt. Hierbei werden Stromstärken von 20 000 bis 60 000 Ampere und Temperaturen von etwa 30 000 Grad erreicht.

Die mit Abstand meisten Gewitter finden in Deutschland in den Sommermonaten Juni und Juli statt. In Norddeutschland ist die Blitzdichte mit knapp einem Blitz pro Quadratkilometer und Jahr deutlich geringer als im Süden, wo es jedes Jahr durchschnittlich 3 bis 5 Blitze pro Quadratkilometer gibt. Insgesamt werden hierzulande durchschnittlich etwa 2 Millionen Blitze pro Jahr registriert.

Die höchste Gewitteraktivität weltweit findet man in den Tropen und dort vor allem im Kongobecken in Äquatorialafrika, wo sogar über 50 Blitze pro Quadratkilometer und Jahr beobachtet werden können. In den Tropen erreichen die Gewitterwolken mit bis zu 18 km eine viel größere Höhe als hierzulande. Ausgehend von einer dadurch auch höher liegenden Wolkenbasis erreichen die Blitze dort auch meist nicht den Erdboden, sondern entladen sich zwischen den Gewitterwolken.

Wird man dagegen hierzulande von einem Gewitter im Freien überrascht, sollte man keinesfalls Buchen suchen und auch keine Linden finden, sondern alle Bäume meiden, nicht nur Weiden. Denn Blitze schlagen vorzugsweise an exponierten Stellen ein. Am besten begibt man sich in ein Gebäude oder zumindest in ein Auto, welches die Blitzladung außen an der Karosserie ableitet – man sollte jedoch möglichst keine Metallgegenstände anfassen. Schafft man es nicht mehr dorthin, geht man am besten in die Hocke und stellt die Füße eng zusammen, denn auch der sich um einen Blitzeinschlag im Erdboden verteilende Strom kann gefährlich werden. Umso größer der Abstand der Füße, desto höher ist auch die sogenannte Schrittspannung. Immer wieder werden Kühe nach einem nahen Blitzeinschlag durch den großen Abstands ihrer Hufe Opfer einer tödliche hohen Schrittspannung. Aus diesem Grund empfiehlt es sich auch nicht während eines Gewitters auf einem Pferd zu sitzen.

Montag, 19. April 2021

Tim Staeger

ARD-Wetterkompetenzzentrum

Sendung: "alle wetter!", hr-fernsehen, 19.04.2021 19:15 Uhr