Blitzableiter

Ein Blitz. Ein faszinierender, schöner Moment. Aber er kann auch gefährlich sein und sogar tödlich enden. Jährlich sterben Tausende von Menschen infolge eines Blitzschlags. Was ist ein Blitzschlag tatsächlich, und wie kann man sich davor schützen?

Alles beginnt in den Wolken. Warme, feuchte Luft steigt in die Atmosphäre auf, wo sie kondensiert und Wolken formt. Während winzige Wassertröpfchen in der Wolke sich frei bewegen, werden sie elektrisch geladen. Werden viele der Wassertröpfchen auf diese Weise elektrisch geladen, sprechen wir von einer... Gewitterwolke!

Negativ geladene Teilchen sammeln sich meistens am unteren Rand der Gewitterwolke und positive am oberen Rand. Die Potentialdifferenz zwischen der Wolke und dem Boden mag mehrere Hunderte Millionen Volt betragen. Das ist eine mega hohe Spannung! So mega hoch, dass die negative Ladung in der Gewitterwolke die negativ geladenen Teilchen im Boden abstößt. Während die Teilchen nach unten gedrückt werden, entsteht im Boden unter der Wolke eine positive Ladung.

Normalerweise kann Luft keinen elektrischen Strom leiten. Sie wirkt als Isolator. Ist die Spannung aber hoch genug, kann ein Blitz durch die Luft fahren. Es ist eine komplexe Kette von Ereignissen, die es der Elektrizität ermöglicht, so durch die Luft zu springen. Wissenschaftler rätseln immer noch über die genauen Gründe.

Ein Blitz ist jedenfalls eine plötzliche… elektrostatische... Entladung… durch die Luft. Entladungen geschehen zwischen zwei Bereichen in derselben Wolke oder zwischen zwei Wolken. Wovor wir uns in Acht nehmen müssen, sind Blitze, die zwischen einer Wolke und dem Boden einschlagen. Blitze sind faul, so wie die meisten Dinge in der Natur: Zwischen den negativ und positiv geladenen Bereichen wählt er deshalb den einfachsten Weg.

Der einfachste Weg ist oft auch der kürzeste Weg. Deshalb schlagen Blitze eher in hohen Gebäuden und Bäumen ein als in den Boden zwischen Häusern und Bäumen. Aber man kann sich nie sicher sein. Auch andere Dinge – wie die Luftfeuchtigkeit – beeinflussen, welcher Weg für einen Blitz der einfachste Weg ist. Wir können unser Wissen über die Faulheit des Blitzes dafür nutzen, um uns vor ihm zu schützen.

Nehmen wir dieses Gebäude als Beispiel. Es erstreckt sich hoch in den Himmel und bietet so einen kurzen und einfachen Weg aus der Wolke. Der Blitz, der mit mehreren hundert Millionen Volt in das Gebäude einschlägt und es als Stromschlag durchläuft, kann die elektronischen Geräte zerstören, Menschen töten und möglicherweise das gesamte Gebäude in Brand setzen. Damit das nicht geschieht, müssen wir einen noch einfacheren Weg für den Blitz bereitstellen, um ihn in den Boden zu führen. Ganz oben auf dem Gebäude installieren wir eine Stahlstange: eine Blitzfangstange.

Die spitzen Enden bieten dem Blitz einen besonders einfachen Weg. Von der Blitzfangstange aus laufen dicke Metalldrähte – sogenannte Blitzableiter – an den Seiten des Gebäudes hinab in den Boden. Die Drähte laufen weiter in den Boden hinab, wo sie an einem großen Metallgegenstand befestigt sind. Von hier aus gelangen die geladenen Teilchen in den Boden. Die Sprache ist vom Erdanschluss.

Diese drei Komponenten bilden ein Blitzschutzsystem. Oft verwenden wir den Begriff Blitzableiter und meinen damit das gesamte System. Wenn ein Blitz das nächste Mal zwischen einer Wolke und dem Gebäude einschlägt, nimmt er den einfachsten Weg – den Weg des geringsten Widerstandes. Und nun gibt es für die Elektrizität keinen einfacheren Weg als durch den Blitzableiter.