Wie entsteht ein Blitz? Donner, Gewitter und wie man sich schützt

Ein greller Lichtblitz spaltet den Himmel, Sekunden später lässt ein Grollen den Boden erzittern. Blitze gehören zu den spektakulärsten und gefährlichsten Schauspielen der Natur. Einst galten sie als Waffe der Götter – tatsächlich entlädt sich dabei eine riesige statische Ladung, die sich in einer Gewitterwolke aufgebaut hat.

Alles beginnt in der Gewitterwolke

Blitze entstehen in Cumulonimbus-Wolken: gewaltigen Türmen, die 10 bis 15 Kilometer hoch reichen können. In ihrem Inneren herrschen starke Strömungen:

• Warme, feuchte Luft steigt schnell nach oben.
• Beim Aufsteigen kühlt sie ab, ihr Wasserdampf wird zu Tröpfchen und weiter oben zu Eiskristallen.
• Im mittleren Teil der Wolke bilden sich unterkühlte Wassertropfen – flüssig trotz Minusgraden – und Graupelkörner.

Diese Umgebung ist bereit, wie ein elektrischer Generator zu arbeiten.

Wie trennen sich die Ladungen?

Im Aufwind werden kleine Eiskristalle nach oben getragen, während schwerere Graupelkörner fallen. Beide stoßen Milliarden Mal zusammen, und bei jedem Zusammenstoß wandert elektrische Ladung von einem Teilchen zum anderen:

• Kleine Eiskristalle werden meist positiv geladen und in den oberen Teil der Wolke getragen.
• Schwerere Graupelkörner werden negativ geladen und sammeln sich unten.

Die Wolke wird zu einer riesigen Batterie: oben positiv, unten negativ. Am Boden darunter sammelt sich durch die negative Wolkenunterseite positive Ladung, die der Wolke wie ein Schatten folgt.

Die Reise eines Blitzes in Millisekunden

Luft ist normalerweise ein guter Isolator. Erreicht die Spannung zwischen Wolke und Boden aber Hunderte Millionen Volt, hält die Luft nicht mehr stand. Was folgt, spielt sich in Tausendstelsekunden ab:

1. Leitblitz: Aus der Wolkenunterseite bahnt sich ein schwacher, kaum sichtbarer Kanal im Zickzack seinen Weg nach unten – in Sprüngen von jeweils Dutzenden Metern.
2. Fangentladung: Nähert sich der Leitblitz dem Boden, schießen von hohen Objekten wie Bäumen, Gebäuden, Masten und sogar Menschen kurze positive Kanäle nach oben.
3. Verbindung: Sobald der Leitblitz eine Fangentladung trifft, ist ein durchgehender Pfad zwischen Wolke und Boden offen.
4. Hauptentladung: Ein gewaltiger Strom fließt durch diesen Pfad und bringt den Kanal grell zum Leuchten. Das ist der helle Blitz, den wir sehen.

Selten bleibt es bei einer Entladung. Innerhalb einer Zehntelsekunde können drei oder vier weitere durch denselben Kanal laufen – deshalb scheinen Blitze oft zu flackern.

Die meisten Blitze erreichen den Boden nie. Etwa drei Viertel zucken innerhalb einer Wolke oder zwischen Wolken. Erdblitze sind in der Minderheit, aber am gefährlichsten.

Warum donnert es?

Bei der Hauptentladung erhitzt sich die Luft im Blitzkanal in Sekundenbruchteilen auf rund 30.000 °C – etwa fünfmal heißer als die Sonnenoberfläche.

So plötzlich erhitzte Luft dehnt sich explosionsartig aus und erzeugt eine starke Druckwelle. Aus der Nähe klingt sie wie ein scharfer Knall, aus der Ferne wie ein langes Grollen. Das Grollen zieht sich hin, weil der Schall von verschiedenen Stellen des kilometerlangen Kanals zu unterschiedlichen Zeiten bei uns ankommt.

Wie weit ist das Gewitter entfernt?

Licht erreicht uns fast sofort, Schall dagegen legt nur etwa 343 Meter pro Sekunde zurück – rund einen Kilometer in drei Sekunden. Zähle die Sekunden zwischen Blitz und Donner und teile durch drei: Das ergibt die Entfernung in Kilometern.

Das Zählen ist zugleich ein Sicherheitsmaß. Liegen weniger als 30 Sekunden dazwischen, ist der Blitz weniger als 10 Kilometer entfernt – dann sofort Schutz in einem Gebäude suchen.

So schützt du dich

Blitze können bis zu 15 Kilometer vom Gewitterzentrum entfernt einschlagen, manchmal sogar, wenn der Himmel über einem noch klar wirkt. Die wichtigsten Regeln:

Der Schutz im Auto hat nichts mit den Reifen zu tun. Ein Blitz, der kilometerweit durch die Luft geschlagen ist, lässt sich von ein paar Zentimetern Gummi nicht aufhalten. Schützend wirkt die Metallkarosserie, die den Strom über die Außenhaut in den Boden leitet – der sogenannte Faradaysche Käfig.

Verbreitete Irrtümer

• „Der Blitz schlägt nie zweimal an derselben Stelle ein.“ Falsch. Hohe Gebäude, Türme und Blitzableiter werden jedes Jahr vielfach getroffen.
• „Wenn es nicht regnet, bin ich sicher.“ Falsch. Blitze können kilometerweit außerhalb des Regengebiets einschlagen.
• „Einen vom Blitz getroffenen Menschen darf man nicht berühren.“ Falsch. Der Körper speichert keine Ladung. Sofortige Erste Hilfe kann Leben retten.
• „Wetterleuchten ist etwas anderes.“ Das lautlose Flackern an Sommerabenden sind einfach Blitze von Gewittern, die zu weit weg sind, als dass man den Donner hören könnte.

Blitze haben auch Nutzen

Blitze sind nicht nur gefährlich, sondern auch wichtig für die Natur. Die extreme Hitze im Kanal spaltet Stickstoff- und Sauerstoffmoleküle der Luft, sodass Stickoxide entstehen. Regen trägt sie in den Boden, wo sie zu einem natürlichen Dünger für Pflanzen werden. Auch Waldbrände durch Blitzschlag tragen dazu bei, dass sich manche Ökosysteme erneuern.

Kurz gesagt

Ein Blitz ist die gewaltige Entladung elektrischer Ladungen, die durch Zusammenstöße von Eis und Graupel in einer Gewitterwolke getrennt wurden. Ein Leitblitz aus der Wolke trifft auf eine Fangentladung vom Boden, der Kanal erhitzt sich auf Zehntausende Grad, und die sich ausdehnende Luft erzeugt den Donner. Wer die Sekunden zwischen Blitz und Donner zählt, weiß, wie weit das Gewitter entfernt ist – und wann es Zeit ist, Schutz zu suchen.