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Blitze
Blitzschäden

Blitze und Co.



Dauer, Stromstärke und Polarität von Blitzen

Im Durchschnitt bilden vier bis fünf Hauptentladungen einen Blitz. Die Vorentladungen
benötigen zusammengenommen etwa 0,01 Sekunden, die Hauptentladung dauert nur 0,0004 s.

Nach einer Erholungspause zwischen 0,03 s und 0,05 s erfolgt eine neue Entladung. Es wurden schon bis zu 42 aufeinander folgende Entladungen beobachtet. Dadurch kommt das Flackern eines Blitzes zustande. Die Stromstärke einer Hauptentladung beträgt im Durchschnitt etwa 20.000 Ampere. Dabei fließt die negative Ladung von der Wolkenunterseite zum Boden. Man spricht vom Negativblitz. In seltenen Fällen wird positive Ladung der Erdoberfläche zugeführt. Man spricht dann von einem Positivblitz. Meistens handelt es sich hierbei um eine besonders intensive Entladung, deren Hauptentladung auch deutlich länger anhält als beim Negativblitz. Der Positivblitz besteht in aller Regel auch nur aus einer Hauptentladung. Die Stromstärke einer Hauptentladung bei Positivblitzen wird mit bis zu 300.000 Ampere angegeben.

Sie sind daher weitaus gefährlicher als Negativblitze, machen allerdings nur etwa 5% aller Erdblitze aus. Positivblitze entstammen oft dem oberen, positiv geladenen Teil der Gewitterwolke oder dem Wolkenschirm. Sie können auch aus der Wolke austreten und durch den wolkenfreien Raum ihren Weg zu einem Einschlagsziel am Boden nehmen. Die Einschlagstelle kann dabei durchaus einige Kilometer von der Gewitterzelle entfernt liegen. Positivblitze treten auch in den rückwärtigen, stratiformen Bereichen des Gewitters sowie in deren Auflösungsphase auf. Außerdem haben Wintergewitter, in denen der Niederschlag in gefrorener Form fällt einen hohen Positivblitzanteil.

Ein Blitz ist außerdem etwa 145.000 km/s schnell, also etwa halbe Lichtgeschwindigkeit,
außerdem kann seine Temperatur bis zu 300.000°C betragen.



Länge eines Blitzes

Die durchschnittliche Länge eines Erdblitzes (Negativblitz) beträgt in mittleren Breiten 1 bis 2 km, in den Tropen aufgrund der höheren Luftfeuchtigkeit 2 bis 3 km. Positivblitze reichen nicht selten von den oberen Regionen der Gewitterwolke bis zum Erdboden und kommen daher auf Längen von deutlich über 10 km. Ein Wolkenblitz ist ca. 5 bis 7 Kilometer lang. Es wurden aber mittels Blitzradar auch (in Wolken) schon Längen von 140 km bestimmt.

Entstehung des Donners

Um den Blitzkanal wird die Luft schlagartig auf bis zu 30.000 °C erhitzt, was dem Fünffachen der Oberflächentemperatur der Sonne entspricht. Dies führt zu einer explosionsartigen Ausdehnung der Luft, wodurch der Knall des Donners hervorgerufen wird. Da der Schall im Gegensatz zum Licht (ca. 300.000 km/s) nur eine Geschwindigkeit von 332 m/s (bei 0 °C) aufweist, kann man aus der Zeit zwischen dem Blitz und dem Donner die Entfernung des Blitzes berechnen (drei Sekunden entsprechen recht genau einem Kilometer). Das Grollen des Donners kommt durch Echo-Effekte und durch unterschiedliche Distanzen zum Blitzkanal zustande und ist ab einer gewissen Entfernung zum Blitzeinschlag hörbar. Der Blitz selbst erreicht etwa ein Zehntel bis ein Drittel der Lichtgeschwindigkeit, wobei die für das Auge nicht wahrnehmbare Vorentladung (Leitblitz, engl. stepped leader) nur mit einem Tausendstel der Lichtgeschwindigkeit verläuft, also mit 300 Kilometer pro Sekunde. Blitzentladungen innerhalb der Wolke werden gewöhnlich von einem länger anhaltenden und weniger scharf polternden Geräusch begleitet. Dies hängt zum einem mit der gewöhnlich größeren Distanz zusammen, ist aber vor allem auf die verschiedene Orientierung und Struktur von Erdblitz und Wolkenblitz zurückzuführen.



Spannungskegel

An der Stelle, wo der Blitz in den Boden geht (oder aus ihm heraus) bildet sich ein starkes Spannungsfeld (hohes Potential), das von der Stelle des Einschlags nach außen hin kreisförmig abnimmt und sich in das Erdreich kegelförmig spitz fortsetzt, daher der Name. Fläche, Tiefe und Potential des Kegels sind z.B. abhängig von der Stärke des Blitzes, der Bodenbeschaffenheit und Feuchtigkeit. Im Zentrum des Kegels kann es zu Gesteinsschmelze kommen. Es entsteht dann ein Fulgurit.