Gewaltiges Naturschauspiel: Blitz und Donner

Wie sollte man sich bei einem Gewitter verhalten?

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Bei Gewitter entstehen Lichtblitze von unglaublicher Stärke. Entladen sie sich auf der Erde, können sie Bäume und Gebäude zerstören, Brände verursachen - oder auch Mensch und Tier gefährlich werden. Die Gefahr, von einem Blitz getroffen zu werden, ist zwar nicht sehr hoch, besteht aber dennoch - vor allem auf freiem Feld oder unter hohen Bäumen. Wie solltest du dich am besten verhalten, wenn es über dir blitzt und donnert? Wie funktioniert der Faradaysche Käfig, der bei einem Blitzeinschlag sicher vor elektrischer Entladung schützt?

Erdblitze entstehen bei Ladungsunterschieden zwischen Wolken und dem sich darunter befindendem Ort und schlagen auf der Erde ein. (Quelle: Photocase )Schon zu früheren Zeiten fürchteten Menschen die Naturerscheinungen von Blitz und Donner. Oft deuteten die alten Völker sie als Drohungen und Rache der Götter. Für die Germanen zum Beispiel war ein Blitz ein Zeichen dafür, dass der Gott Thor seinen Hammer zur Erde schleuderte. Die slawischen Völker glaubten an den Gewittergott Perun. Ebenso schrieb man Blitze dem Zorn der obersten Gottheit Zeus zu.

Auch heute noch fürchten sich viele Menschen vor Gewittern. Bei diesem eindrucksvollen Naturschauspiel kommt es zu Entladungen von unglaublicher Stärke und Geschwindigkeit. Gewaltige Blitze können große Verwüstungen anrichten. Für Menschen ist die Gefahr, von einem Blitz getroffen zu werden, zwar nicht sehr hoch, aber dennoch nicht ausgeschlossen. Du solltest dich also in Acht nehmen, wenn direkt über dir ein Gewitter aufzieht. Gefährlich wird es vor allem auf dem freien Feld, im Wald unter hohen Bäumen oder im Wasser.

Wie entstehen Blitze?

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Ein Wolkenblitz entlädt sich am Himmel und kann Menschen nicht gefährlich werden. (Quelle: Wikipedia)Blitze entstehen durch elektrostatische Entladungen. Eine solche Entladung zeigt sich in energiegeladenen Funken und entsteht durch Reibungselektrizität. Es gibt zwei Arten von Lichtblitzen: Bei Wolkenblitzen treffen zwei Wolken aufeinander, die unterschiedlich geladen sind. Menschen und Tieren können nur Erdblitze gefährlich werden, die bei Ladungsunterschieden zwischen Wolken und dem sich darunter befindendem Ort entstehen. Bei einem feuchtwarmen Wetter kommt es besonders häufig zu Gewittern. Dabei strömen warme Luftmassen nach oben und treffen auf kältere. Es baut sich ein enormes Spannungsfeld auf, das sich in Blitzen entlädt.

Man beobachtet Blitze als zuckende Lichtbögen. Dieser Effekt kommt dadurch zustande, dass der Blitz aus verschiedenen Phasen besteht, bei denen sich Entladungen und Ruhepausen abwechseln. Je nachdem, wie weit das Gewitter entfernt ist, folgt darauf mehr oder weniger direkt der Donnerschlag. Bekanntlich bewegen sich Schallwellen viel langsamer fort als Licht. Sind Blitz und Donner fast gleichzeitig wahrnehmbar, befindet sich das Gewitter direkt über dem Ort.

Bei einem Blitz entstehen extrem hohe Stromstärken von etwa 20.000 Ampere und Spannungen von ungefähr 100 Millionen Volt. Ein einziger Blitz liefert damit für eine kurze Zeit eine Wattzahl, welche die Leistung aller Kraftwerke in Deutschland zusammen um das 15-Fache übertrifft. Der normale Haushaltsstrom dagegen hat nur eine Spannung von 230 Volt und eine Stärke von 16 Ampere. Ein Lichtblitz nimmt auch extreme Geschwindigkeiten und Temperaturen von bis zu 30.000 Grad Celsius an.

Was tun, wenn es blitzt?

Bewegungen sollten vermieden werden. Durch einen Schritt kann sich die Spannung durch den Körper entladen. Immer wieder werden völlig falsche Ratschläge gegeben, wie man sich bei Gewitter am besten vor Blitzen schützen kann. Ein sehr alter Spruch, den du vielleicht auch kennst, lautet: "Eichen sollst du weichen, Buchen musst du suchen, Linden sollst du finden." Das Sprichwort sollte ursprünglich vermutlich bedeuten, dass man sich bei Gewitter zwar nicht unter hohe Bäume, aber unter kleinere Bäume oder Büsche stellen soll. Außerdem heißt es immer wieder, dass man sich auf den Boden legen sollte, um sich so klein wie möglich zu machen. Es stimmt, dass Blitze meistens in das höchste Objekt der Umgebung einschlagen. Daher ist es generell falsch, Schutz unter einem Baum zu suchen, auch, wenn dieser nicht hoch ist.

Auch auf den Boden legen sollte man sich nicht, da dem Blitz damit eine besonders große Angriffsfläche geboten wird. Man würde sich dabei einem höheren Spannungsfeld aussetzen, wenn sich die Energie im Boden entlädt. Außerdem ist es nicht ratsam, seine Beine auseinander zu stellen, zum Beispiel, indem man beim Laufen einen Schritt macht. Die so genannte Schrittspannung kann lebensgefährlich sein, wenn in unmittelbarer Nähe ein Blitz einschlägt.

Wenn man im Freien ist und sich nicht mehr rechtzeitig in Sicherheit bringen konnte, bevor das Gewitter direkt über einem tobt, ist es am Sinnvollsten, in die Hocke zu gehen und die Füße dicht aneinander zu stellen, sodass sie sich berühren. Die Arme sollte man dabei um den Körper schlingen und den Kopf gesenkt halten. Hast du eine Tasche oder einen Rucksack dabei, solltest du dich darauf stellen, denn das Material wirkt isolierend.

Da Wasser auf elektrischen Strom eine anziehende Wirkung hat, kommt es häufig vor, dass Blitze zum Beispiel in Seen einschlagen. Zieht ein Gewitter auf, sollte man Schwimmbäder, Badeseen oder andere Wasserstellen also unbedingt verlassen. Ist das Gewitter direkt über dem Ort, ist es nicht ratsam, Fahrrad zu fahren - dieses sollte besser in einer gewissen Entfernung abgestellt werden. Metall wirkt nämlich anziehend und leitet den Strom.

Was ist der Faraday-Käfig?

Dieses Modell soll die Schutzwirkung im Faraday-Käfig demonstrieren: Innerhalb der Metallkugel, die elektrischer Ladung ausgesetzt wird, befindet sich ein Mensch. (Quelle: Wikipedia )Ist man in der Stadt unterwegs, sollte man sich bei einem heftigen Gewitter in ein Auto oder ein Gebäude begeben. Draußen besteht kein sicherer Schutz vor einem Blitzeinschlag, da eine ableitende Wirkung nur in einem geschlossenen System gewährleistet ist. Das Auto wirkt dabei wie ein so genannter "Faradayscher Käfig". Der Raum innerhalb eines solchen Käfigs muss nicht einmal luftdicht verschlossen sein, und trotzdem ist man dort immer sicher vor einem Blitzschlag. Der "Faradaysche Käfig" wurde nach seinem Entdecker, dem englischen Physiker und Chemiker Michael Faraday (1791 - 1867), benannt.

Dieser Käfig beschreibt einen Raum, der von einem Metallgitter eingeschlossen ist. In diesen Faraday-Käfig kann kein elektrisches Feld eindringen, da er stromleitend ist und die Ladung daher nach außen abwehrt. Eine solche Wirkung besteht auch bei Autos, Zügen und Flugzeugen. Bei dem leitfähigen Metall wandern die Elektronen nach außen und schirmen durch ihre Anordnung ein äußeres Feld ab. Auch sehr hohe Energiemengen werden auf diese Weise abgehalten. Während die Person innerhalb des Raums unversehrt bleibt, kann dabei aber das Auto oder das Metall des Faradayschen Käfigs stark beschädigt werden.

Viele Häuser sind durch Blitzableiter geschützt, die die Spannung in den Boden ableiten. (Quelle: Photocase )Die meisten Gebäude sind mit einem Blitzableiter ausgestattet. Die Idee dazu kam dem US-amerikanischen Forscher und Politiker Benjamin Franklin bereits Mitte des 18. Jahrhunderts. Das Prinzip dabei ist es, auf dem Dach einen geerdeten elektrischen Leiter anzubringen, der den Blitzstrom in den Boden ableitet. Wenn in ein Haus ein Blitz einschlägt, können dabei erhebliche Sachschäden entstehen. Es ist auch nicht ratsam, während eines heftigen Gewitters über dem Ort zu telefonieren - wenn es sich nicht um ein kabelloses Telefon handelt. Es empfiehlt sich, bei Elektrogeräten immer den Stecker zu ziehen. Ansonsten besteht die Gefahr, dass sie im Falle eines Einschlags durch Überspannung zerstört werden.

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