Spannungsgeladene Wolken

Rhein-Neckar, 15. Juni 2016. (red/cr) In den vergangenen Wochen gab es viele Unwetter in Deutschland und damit einhergehend Gewitterblitze – und die Gewitterlagen dauern an. Aber wie entstehen Blitze eigentlich und warum schlagen sie wo ein? Wo und wann sind Menschen gefährdet?
Von Christin Rudolph

Eine dunkle Gewitterwolke schiebt sich über den Himmel. Als ein hoher Baum direkt unter ihr ist, zuckt ein Blitz über den Himmel und schlägt in den Baum ein.

So oder so ähnlich stellen sich die meisten Menschen Blitze vor. Aber ist Blitz immer gleich Blitz? Unter welchen Bedingungen muss man fürchten, selbst von einem Blitz getroffen zu werden?

Wohin sich eine Blitzentladung zur Erde hin entwickelt, ist zufällig,

sagt apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Fridolin Heidler, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Blitzforschung an der Universität der Bundeswehr in München. Die meisten Blitze träfen nicht einmal ein Objekt oder den Erdboden, sondern zuckten von Wolke zu Wolke. Prof. Heidler sagt, nur ein Drittel der Blitze gehe tatsächlich zum Erdboden.

Direkter Einschlag selten

Trotzdem gebe es in Deutschland mit zwei bis drei Blitzen pro Jahr pro Quadratkilometer immer noch relativ viele Einschläge. Ein Grund zur Sorge sei das allerdings nicht:

Ein direkter Einschlag ist nicht sehr häufig.

Oft wird die Ladung erst durch Wolken oder im Boden mehrere Kilometer geleitet, bis sie auf einen Gegenstand oder eine Person übergeht, wie bei einem „Blitz aus heiterem Himmel“.

Bei einem indirekten Einschlag bekommt der Mensch nicht die gesamte Stromstärke ab. Das ist auch der Grund, warum Opfer von Blitzunfällen meist verletzt werden und nicht sofort tot sind.

Selbst bei direkten Einschlägen überleben über die Hälfte der Opfer.

Eine Wolke lädt sich auf

Aber wie entstehen Blitze überhaupt?

Es gibt mindestens 40 Theorien wie Blitze entstehen

muss Prof. Heidler antworten. Denn eindeutig geklärt ist das bis heute nicht. Es gibt jedoch eine Theorie, die relativ etabliert ist:

Wolken entstehen, wenn warme feuchte Luftmassen zusammenströmen und der Wasserdampf zu Wassertropfen kondensiert.

Bei Gewitterwolken strömen die durch Luftmassen weiter nach oben, da sie im Gegensatz zur Luft außerhalb der Wolke durch die Kondensation erwärmt sind.

Je höher die Luft innerhalb der Wolke steigt, desto mehr kühlt sie ab, da der Luftdruck mit zunehmender Höhe abnimmt.

Wird die Nullgradgrenze unterschritten, gefrieren die Oberflächen der Wassertropfen, die so zu Graupelteilchen werden. Die wachsen immer weiter an, bis sie so schwer sind, dass sie entgegen der warmen Aufwinde nach unten fallen.

Nicht vollends erforscht

Beim Fall nach unten kollidieren die Graupelteilchen mit kleineren leichteren Eiskristallen. Bei der Kollision gehen Elektronen von den kleineren Eiskristallen auf die Graupelteilchen über, wodurch die nach oben strebenden Eiskristalle positiv und die nach unten fallenden Graupelteilchen negativ geladen werden. Das führt dazu, dass die Wolke zunehmend unten negativ und oben positiv geladen wird.

So könnte eine Spannung in der Wolke entstehen, die sich in einem Blitz entlädt. Was genau der Auslöser dafür ist, dass sich die Spannung entlädt, ist noch unklar.

Was hingegen klar ist: Blitze schlagen oft in hohe Objekte ein. Wer also bei einem Gewitter draußen unterwegs ist, sollte schleunigst Schutz suchen – und das nicht unter einem Baum.