Vor einigen Wochen wurde vom Phänomen Blitz geschrieben und behauptet, dass noch nicht geklärt sei, wie das mit den Blitzen funktioniert. Das stimmt zwar, aber man weiß auch schon sehr viel, wie es zum Beispiel zu der Aufladung in der Wolke kommt und welche Voraussetzungen dafür nötig sind.
Diese wären eine
- hohe Konvektion (Auf- und Abwinde, welche Wasserteilchen mitführen können),
- labile Atmosphärenschichtung bis in hohe Lagen (2-14 km Höhe),
- ausreichend Feuchtigkeit und
- einen Hebungsprozess.
Hebungsprozesse
Bei einem Hebungsprozess geht es darum, dass sich kalte und warme Luftmassen heben. Dabei unterscheidet man zwischen Luftmassen- und Frontgewittern.
Luftmassengewitter entstehen, wenn
- sich über Land die Luft erwärmt und die daraus entstehenden Aufwinde die Luftmasse (thermisch) heben bzw.
- sich eine Luftmasse Richtung Gebirge bewegt und diese durch die geographische Gegebenheit in die Höhe gehoben wird (orographisch).
Frontgewitter entstehen, wenn sich eine Kaltfront unter eine stehende warme Luftmasse schiebt und so die warme Luftmasse in die Höhe schiebt. Das gleiche passiert im umgekehrten Sinn, wenn sich eine Warmfront über die kalte Luftmasse schiebt.
Blitzentladung
Wenn unter diesen Vorrausetzungen eine Gewitterzelle entsteht und es zu einer Entladung kommt, erfolgt diese in drei Phasen:
- Zuerst kommt der Leitblitz mit einer Geschwindigkeit von ca. 300 km/s in Stufen von 50-200m Länge Richtung Erde. Damit kann man sich die Verästelung des Blitzes erklären.
- In der zweiten Phase entstehen an allen möglichen Erhöhungen, im Umkreis von ca. 10km vom Leitblitzaustritt der Wolke, sogenannte Fangblitze, welche dem Leitblitz entgegenwachsen.
- In der dritten Phase kommt es zur Hauptentladung. Hier stößt ein Fangblitz mit dem Leitblitz zusammen und bildet einen leitfähigen Kanal, in dem der Strom fließen kann.
Dabei unterscheidet man noch zwischen negativ und positiv geladenen Blitzen und ihrer Richtung (abwärts bzw. aufwärts). Man weiß, dass positive Blitze 10mal mehr Energie transportieren als negative Blitze. Sie kommen aber auch seltener vor.
Mit dem Donner, welcher durch die explosionsartige Ausdehnung der Luft entsteht, kann man leicht feststellen, wie weit das Gewitter entfernt ist. Und zwar mit der Drei-Sekunden-Regel: Die vom gesehenen Blitz bis zum Eintreffen des Donners vergehende Zeit, geteilt durch drei, ergibt die Entfernung in Kilometer. Ein Gewitter ist also schon gefährlich nahe, wenn vom Blitz bis zum Donner 30 Sekunden vergehen: Der Einschlag ist circa zehn Kilometer entfernt.
Vom Blitz getroffen
Vom Blitz getroffen zu werden kann auch aus heiterem Himmel geschehen, noch bevor der Niederschlag eingesetzt hat. Erst nach 30 Minuten und mehr, nach dem letzten hörbaren Donner, kann man davon ausgehen, dass die Gefahr vom Blitz getroffen zu werden vorbei ist. Wir man getroffen, ist mit folgenden Konsequenzen zu rechnen:
- mechanische
- thermische
- elektrische
- direkt
- indirekt
- physiologische
- Gehör- und Sehschädigung
- Bewusstlosigkeit, Atem- und/oder Herzstillstand
- Gehirnschädigungen, Lähmungen
- Strommarken, Verbrennungen
- Tod
Blitzschutz
“Blitze treten zufällig auf und können nicht verhindert werden. Trifft ein Blitz ein Gebäude ohne Blitzschutz, bahnt er sich seinen eigenen Weg vom Dach bis in den Keller, bevorzugt über elektrisch leitende Einbauten wie z. B. Metallrohre der Wasser- bzw. Heizungsinstallation, die Elektroinstallation oder Antennenkabel. Dabei treten dann die bekannten Folgen wie Brand, mechanische Zerstörungen oder Überspannungsschäden an Elektrogeräten auf.
Hauptzweck einer Blitzschutzanlage ist es, dem Blitz einen für ihn idealen Weg vom Einschlagspunkt am Dach bis in den Erdboden vorzugeben. Ein vollständiges Blitzschutzsystem besteht aus dem „Äußeren Blitzschutz“ (Fangleitungen, Ableitungen und Erdung), sowie dem „Inneren Blitzschutz“ aus Überspannungsschutz und Potenzialausgleich.”( vgl. Aldis)
Erhöhte Gefahr vom Blitz getroffen zu werden:
- Freies Gelände, Gewässer, Kuppen, in der Nähe von Bäumen
- Ungeschützte Fahrzeuge ohne Metallkarosserie, Schlauchboote, Fahrzeugdächer, Leitern, Hubbühnen, Seilkräne, Dächer, Firste, Dachterrassen, Plattformen, Türme, Masten, Gerüste,
- Industrieanlagen (z.B. Tanks, Silos) und andere Metallkonstruktionen.
- In unmittelbarer Nähe (< 2-3 m) von Metallkonstruktionen (innerhalb und außerhalb von Gebäuden)
Geringe Gefahr vom Blitz getroffen zu werden:
- In Gebäuden ohne Blitzschutzanlage (Aufenthalt in der Raummitte) oder in Tunnels Innerhalb des Hubbühnenkorbes, Bergungskorbes
- Unter Brücken, Spannfeldern von Seilbahnen, Liftanlagen oder Hochspannungsleitungen
- Unter ausgefahrenen Leitern, Hubbühnen, Seilkränen
- In ausreichendem Abstand (> 3 m) von Metallkonstruktionen (Gas-, Wasser-, Heizungs- oder Antennenanlagen) innerhalb und außerhalb von Gebäuden
Keine Gefährdung vom Blitz getroffen zu werden:
- Fahrzeuge mit einer Ganzmetallkarosserie (100%), mit Metallrahmen, Traktoren mit Kabine oder in Eisenbahnwaggons
- In Gebäuden oder Zelten mit Blitzschutzanlage, in Stahlskelettbauten (Baracken mit zusammenhängenden Blechdecken und Blechwänden)
- Anmerkung: dennoch Gas-, Wasser-, Heizungs- oder Antennenanlagen meiden
- Innerhalb von Seilbahnkabinen
Wie man sich bei einem Gewitter verhält bzw. wie man sich schützen kann, kann auch in den folgenden Broschüren nachgelesen werden: Vor Blitzen Schuetzen (pdf) und Richtiges Verhalten bei Gewitter (pdf).
Blitzortung
In Österreich ist die Blitzortung eine der besten weltweit. Mit diesem System kann man Blitze auf 120m genau bestimmen, als auch ihre Polarität und Intensität messen.
Unter http://mobile.aldis.at/ kann man sich die aktuelle Gewittersituation in Österreich ansehen.
Weitere Infos zur Blitzortung und Blitzforschung findet man unter http://www.aldis.at/ .
Wer bei der Blitzforschung, Verbesserung der Blitzortung, als auch zum Schutz von Personen etwas beitragen möchte, kann Blitzunfälle und außergewöhnliche Blitzereignisse gleich direkt unter http://www.aldis.at/blitzschutz/meldung-von-blitzunfaellen/ melden.
Quellen
- Blitzentladung, Blitzschutz, Blitzortung (Lehrveranstaltung der TU Graz)
- http://www.auva.at/
- www.aldis.at