Ein Blitz zuckt in Sekundenbruchteilen über den Himmel, heller als jede Lampe und begleitet von krachendem Donner. So vertraut das Schauspiel ist, so erstaunlich ist, was in diesem kurzen Moment tatsächlich passiert. Ein Blitz ist nichts anderes als eine gewaltige elektrische Entladung, und sie beginnt hoch oben in der Gewitterwolke.
Alles beginnt in einer hoch aufgetürmten Gewitterwolke, der Cumulonimbus. In ihr herrschen kräftige Aufwinde, die Wassertropfen in große Höhen reißen, wo sie gefrieren. Dort stoßen winzige Eiskristalle und größere, weiche Graupelkörner ständig zusammen. Bei diesen Zusammenstößen werden elektrische Ladungen übertragen. Die leichten Eiskristalle tragen eher positive Ladung und werden vom Aufwind nach oben getragen, die schwereren Graupelkörner sinken mit negativer Ladung nach unten. So lädt sich die Wolke regelrecht auf: oben positiv, unten negativ.
Die negativ geladene Wolkenunterseite stößt die negativen Ladungen am Boden ab. Direkt unter der Wolke wird die Erdoberfläche dadurch positiv geladen. Zwischen Wolke und Boden baut sich eine enorme Spannung auf, die viele Millionen Volt erreichen kann. Luft leitet Strom normalerweise nicht, sie wirkt wie ein Isolator. Überschreitet die Spannung aber einen bestimmten Wert, bricht dieser Widerstand zusammen und die Luft wird leitfähig.
Vom ersten Funken zum hellen Hauptblitz
Der Blitz baut sich in zwei Schritten auf. Zuerst tastet sich ein schwach leuchtender Vorblitz, der sogenannte Leitblitz, in kurzen Stufen von der Wolke zur Erde vor und bahnt einen leitfähigen Kanal. Nähert er sich dem Boden, wachsen ihm von hohen Punkten wie Bäumen, Türmen oder Masten positive Fangentladungen entgegen. Sobald sich beide treffen, ist der Stromkreis geschlossen. Durch den fertigen Kanal schießt nun schlagartig der eigentliche Hauptblitz nach oben. Genau diese Rückentladung sehen wir als grellen Lichtblitz. Oft folgen mehrere Entladungen kurz hintereinander, weshalb ein Blitz manchmal zu flackern scheint.
Im Blitzkanal wird die Luft in Sekundenbruchteilen auf etwa 30.000 Grad Celsius erhitzt, das ist fünfmal heißer als die Oberfläche der Sonne. Die Luft dehnt sich dabei explosionsartig aus und erzeugt eine Druckwelle. Diese Welle hören wir als Donner. Weil Licht praktisch ohne Verzögerung bei uns ankommt, der Schall aber nur rund 340 Meter pro Sekunde zurücklegt, trifft der Donner später ein als der Blitz.
Auf den Punkt
Ein Blitz entsteht, weil sich in einer Gewitterwolke durch Reibung von Eis und Graupel elektrische Ladungen trennen. Zwischen Wolke und Erde baut sich eine riesige Spannung auf, die sich blitzartig ausgleicht. Der Kanal wird dabei extrem heiß, die Luft explodiert und wir hören den Donner.
Häufige Fragen
Wie heiß ist ein Blitz?
Wie weit ist ein Gewitter entfernt?
Schlägt der Blitz immer in den höchsten Punkt ein?
- Deutscher Wetterdienst, dwd.de
- Welt der Physik (Deutsche Physikalische Gesellschaft), weltderphysik.de
