Wetterlexikon: Blitz

Was ist ein Blitz?
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INFO
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  • Bei einem Blitz handelt es sich um eine Entladung, die im Zuge eines Gewitters stattfindet
  • Blitze entstehen, weil in einer Gewitterwolke positive und negative Ladungen zu einer Spannungsdifferenz führen, die ausgeglichen wird
  • Im Blitzkanal herrschen Temperaturen von 30.000 °C
  • Man unterscheidet zwischen Positiv- und Negativblitzen
  • Zu den Blitzearten zählen Linienblitze, Flächenblitze, Perschnurblitze und Wetterleuchten

Was ist ein Blitz?

Ein Blitz ist eine elektrische Entladung, die während eines Gewitters auftreten kann. In den meisten Fällen kann man nach dem Blitz einen Donner hören.

Blitze entstehen sowohl zwischen Wolken als auch zwischen Wolken und der Erde. Im ersten Fall spricht man von sogenannten Wolkenblitzen. Hat ein Blitz mit der Erde Kontakt, handelt es sich um einen Erdblitz. Rund 20 Prozent aller Blitze sind Erdblitze. Mit rund 80 Prozent treten Wolkenblitze jedoch viel häufiger auf als Erdblitze.

Wie entsteht ein Blitz?

In einer Gewitterwolke sind sowohl negative als auch positive Ladungen vorhanden, wie im Wetterlexikonartikel Gewitter nachzulesen ist. Während sich im oberen Teil der Gewitterwolke die positiv geladenen Teilchen befinden, gibt es im unteren Teil der Gewitterwolke vorrangig die negativ geladenen Teilchen. Dadurch baut sich ein Spannungsfeld auf, wobei die Spannungsdifferenz dabei bis zu 1.000.000.000 Volt betragen kann.  

Der Erdboden unter der Gewitterwolke lädt sich wiederum positiv auf.   

Ist der Spannungsunterschied innerhalb einer Gewitterwolke groß genug, wird dieser durch einen Blitz ausgeglichen. Dieser Ausgleich erfolgt in Form eines Lichtbogens, der in kürzester Zeit sehr viel Energie freisetzt. Dies führt zu einer starken Erhitzung der Luft, die sich explosionsartig ausdehnt und dadurch ein Geräusch erzeugt, das wir als Donner wahrnehmen. Die Luft im Blitzkanal erhitzt sich bei der Entladung innerhalb von Sekundenbruchteilen auf 30.000 °C. Zum Vergleich: Die Oberflächenstrahlungstemperatur der Sonne liegt bei rund 6.000 °C.   

Die elektrische Aufladung der Gewitterwolke ist also die Grundvoraussetzung für die Entstehung von Blitzen.    

Der Blitzvorgang beginnt mit der Vorentladung, bei der der Blitzkanal durch Ionisation der Luft aufgebaut wird. Dabei wird die negative Ladung zunächst Richtung Erde transportiert. Von der Erde ausgehend wächst die positive Ladung anschließend entgegen. Erst wenn der Blitzkanal zwischen Wolke und Erde vollständig verbunden ist, findet die Hauptentladung statt.   

Welche Blitzarten gibt es?   

Neben Wolken- und Erdblitzen unterscheidet man zusätzlich zwischen Positiv- und Negativblitzen. Wenn die negative Ladung im unteren Teil der Gewitterwolke zur Erde fließt, ist von einem Negativblitz die Rede.

Bei einem Positivblitz wird die positive Ladung der Gewitterwolke zur Erde transportiert. Positivblitze entstammen in der Regel aus dem oberen Teil der Gewitterwolke.

Im Falle eines Negativblitzes erreicht der Erdblitz 1 bis 3 Kilometer Länge. Da Positivblitze vom oberen Teil der Gewitterwolke bis zur Erde reichen können, kommen diese auf eine Länge von rund 10 Kilometern. Positivblitze sind mit bis zu 400 Kiloampere besonders stark. Sie können mehrere Kilometer entfernt vom Gewitter einschlagen und sind daher "unberechenbare" und gefährliche Wetterphänomene.  

Übrigens: Pro Sekunde sind auf der Erde rund 1500 Blitze aktiv. Pro Tag summieren sich die Blitze auf rund 8 bis 10 Millionen. 

Zu den Blitzarten zählen unter anderem Linienblitze, Flächenblitze, Perschnurblitze und Wetterleuchten. Des Weiteren gibt es Elmsfeuer und Kugelblitze sowie rote Kobolde, rote Elfen und Blue Jets. Einige dieser Blitzarten werden nachfolgend kurz beschrieben. 

  • Erkennbar an seiner Zickzackspur ist der Linienblitz die häufigste Form des sichtbaren Blitzes.  
  • Im Gegensatz zum Linienblitz weist der Flächenblitz Verästelungen auf, die vom Hauptblitzkanal ausgehen. 
  • Wenn der Blitzkanal ungleichmäßig zerfällt, erscheint der Blitz in mehreren voneinander getrennten Segmenten. Bei dieser sehr seltenen Blitzart handelt es sich um den sogenannten Perlschnurblitz.  
  • Wetterleuchten erkennt man daran, dass nur das Aufhellen der Wolke zu sehen ist. Der Blitz ist aber nicht direkt sichtbar. Ist ein Gewitter so weit weg, dass der Donner nicht mehr hörbar ist, sind die Blitze oft dennoch als Wetterleuchten erkennbar. 

 

Bild 1: Wetterleuchten waren am 29.08.2004 in Berlin zu sehen (Quelle: dpa).

Wo schlägt ein Blitz ein?  

Blitze schlagen bevorzugt in die höchste Erhebung ein, aber nicht immer - dessen sollte man sich bewusst sein, wenn man im Freien von einem Gewitter überrascht wird.  

Auch spitze Gegenstände sind "Anziehungspunkte" für Blitze. Denn nicht nur die Höhe bzw. die Kürze des Weges des Blitzes spielt eine Rolle, auch die elektrische Leitfähigkeit bestimmter Gegenstände bzw. Gebäude ist essentiell. Nasse Objekte haben eine höhere Leitfähigkeit als trockene. Daher schlagen Blitze auch gerne in Bäume ein. 

An exponierten Spitzen wie Fernsehtürmen, Kirchtürmen oder Dächern schlägt der Blitz besonders häufig ein. Diese Tatsache ist der sogenannten Spitzenentladung geschuldet. Denn die Feldliniendichte und damit auch die elektrische Feldstärke sind an Spitzen besonders groß. 

  

Bild 2: Ein Blitz schlägt am 12.06.2019 in den Fernsehturm in Berlin ein (Quelle: dpa).

Wie weit ist ein Blitz entfernt?  

Da sich das Licht des Blitzes in der Luft mit Lichtgeschwindigkeit, der Donner aber nur mit Schallgeschwindigkeit ausbreitet, kann man aus der Zeitdifferenz zwischen dem Erkennen des Lichtblitzes und dem nachfolgenden Donner die Entfernung des Blitzes abschätzen.  

Schallwellen legen in 3 Sekunden ungefähr 1 Kilometer zurück, da die Schallgeschwindigkeit rund 330 m/s beträgt. Zählt man die Sekunden zwischen dem Blitz und dem Eintreffen des Donnerknalls, kann man die Entfernung des Blitzes (in Kilometer) berechnen, indem man die gezählten Sekunden durch 3 teilt.  

Zählt man beispielsweise zwischen Blitz und Donner 30 Sekunden, ist der Blitz rund 10 Kilometer entfernt.  

Hat das Gewitter nur noch eine Entfernung von weniger als 10 Kilometer, wird es gefährlich und du solltest dich in Sicherheit bringen.  

Ob aktuell Gewitter in Deutschland unterwegs sind oder gar Unwetterwarnungen gelten, kannst du anhand des Radars und unserer Warnkarte sehen.  

Wie verhalte ich mich bei aufziehenden Gewittern mit Blitzen richtig?  

Blitze können sehr gefährlich sein und Schäden an Gebäuden, Bäumen oder anderen Objekten verursachen. Für Mensch und Tier besteht Lebensgefahr.  

Deshalb solltest du dich während eines Gewitters sicherheitshalber in geschlossenen Räumen aufhalten und dich von Bergen oder höheren Gegenständen - insbesondere von Metallgegenständen - fernhalten.  

Findest du keinen Unterschlupf, solltest du dich klein machen, aber nicht hinlegen. Gehe stattdessen tief gebückt in einer Erdmulde in die Hocke und berühre den Boden nur mit deinen Zehenspitzen. Stelle deine Füße dabei dicht aneinander, um die Schrittspannung so gering wie möglich zu halten.  

Auch Bäume solltest du meiden, wenn du von einem Gewitter überrascht wirst. Die Regel "Eichen sollst du weichen, Buchen sollst du suchen" ist übrigens nicht korrekt. Denn verschiedene Baumarten können Erdblitze gleichermaßen anziehen. Allerdings ist ein Blitzeinschlag bei Eichen an der Rinde oft sichtbarer als bei Buchen, daher kommt wohl auch der Irrglaube.  

Gewässer wie Seen solltest du bei nahenden Gewittern ebenfalls meiden.  

Schutz kannst du stattdessen im Auto suchen. Wenn du Fenster und Türen geschlossen hältst, wirkt das Auto als Faradayscher Käfig und schützt die Insassen. 

Elektrogeräte sollten ebenfalls von der Steckdose getrennt werden, da angeschlossene Geräte im Falle eines Blitzeinschlags beschädigt werden können. 

Wie funktionieren Blitzschutzanlagen? 

Um sich vor Blitzen zu schützen, können Blitzschutzanlagen helfen. Zwar ist die Blitzschutzanlage bei privaten Häusern gemäß des Baurechts keine Pflicht. Je nach Lage und Nutzen eines Gebäudes sind Blitzschutzanlagen dennoch sinnvoll. Denn Blitze können an Häusern Brände auslösen.  

Bild 3: Ein Dachstuhl ist nach einem Blitzeinschlag in Brand geraten (Quelle: dpa).

In Deutschland müssen beispielsweise öffentliche Gebäude mit einer Höhe von mehr als 20 Metern sowie besonders gefährdete Häuser - dazu zählen unter anderem Holzhäuser oder Hochhäuser - mit Blitzschutzanlagen ausgestattet werden. Auch Schulen, Krankenhäuser oder Kaufhäuser haben in der Regel Blitzschutzanlagen. 

Ob an deinem Haus ein Blitzschutz gesetzlich verpflichtend ist, kannst du beim zuständigen Bauamt deiner Gemeinde erfragen.  

Eine Blitzschutzanlage besteht aus einem äußeren und einem inneren Schutz. Der äußere Blitzschutz wiederum beinhaltet den Blitzableiter - ein Metalldraht mit hoher Leifähigkeit, der am höchsten Punkt des Gebäudes angebracht wird - und metallene Fangleitungen, die den Blitz am Haus vorbei in die Erde leiten sollen.  

Der innere Blitzschutz dagegen schützt Elektrogeräte im Falle eines Blitzeinschlags vor Überspannungsschäden und bietet zudem Schutz vor Kabelbränden, die infolge eines Blitzeinschlags entstehen können.  

Verwendete Quellen: 

DWD, Wetterkunde für alle (Roth), Wolkenbilder Wettervorhersage (Sönning/Keidel), Das Wetter (Llody).

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