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Gewitter Wenn's blitzt und donnert

Die Welt verfinstert sich, es blitzt und donnert. Zwar glaubt heute kaum einer mehr, dass ein Gewitter der Laune der Götter entspringt. Doch Gewitter bergen viele Überraschungen und geben Rätsel auf.

Stand: 30.07.2019

Wenn's blitzt und donnert - Gewitter mit Blitzen über München | Bild: picture-alliance/dpa

Selbst nach über 250 Jahren Blitz- und Gewitterforschung weiß man noch nicht, wie sich Gewitterwolken konkret aufladen und dabei Blitze entstehen. Dabei toben rund 3.000 Gewitter gleichzeitig rund um die Erde und jede Sekunde zucken mehr als 100 Blitze durch die Luft. Während aufgrund des Klimawandels weltweit von einer steigenden Gewittergefahr ausgegangen wird, waren die Jahre 2016 bis 2018 in Deutschland blitzarme Jahre.

Vergleichsweise wenig Blitze in Deutschland

In Schweinfurt wurden im Jahr 2018 Jahr bundesweit die meisten Blitze registriert. Damit ist die Industriestadt nach 2015 zum zweiten Mal Blitzhauptstadt bei den Städten und Landkreisen in Deutschland. Hier wurden fünf Blitze pro Quadratkilometer gemessen. Auf Platz zwei des Rankings liegt der Rheinisch-Bergische Kreis in Nordrhein-Westfalen mit vier Blitzen pro Quadratkilometer, gefolgt vom oberbayerischen Landkreis Weilheim-Schongau mit 3,7 Blitzen pro Quadratkilometer.

Die Messungen wurden vom Blitz-Informationsdienst von Siemens (BLIDS) erstellt. Das Unternehmen registrierte im vergangenen Jahr insgesamt rund 446.000 Blitze in Deutschland. Das sind etwa 3.000 mehr als noch 2017. Dennoch ist das noch im Rahmen des Normalen. "Auch im Jahr 2018 verzeichneten wir relativ wenige Gewitter", erklärte der Leiter Stephan Thern. "Der Jahrhundertsommer letztes Jahr war zu warm, die Wetterlagen waren sehr stabil, und Gewitterfronten fielen nicht so ausgeprägt aus." Der 1. Juni 2018 war übrigens der blitzreichste Tag des Jahres.

Blitz-Informationsdienst

Der Blitz-Informationsdienst zählt deutschlandweit alle Blitze - die in den Wolken und die, die die Erde berühren. In die Statistik fließen jedoch nur die Blitzeinschläge am Boden ein. Gemessen wird das mit Antennen, die das elektromagnetische Signal eines Blitzes wahrnehmen. Den Blitzdienst gibt es seit 1999. Im langfristigen Mittel schlagen die meisten Blitze im oberbayerischen Landkreis Garmisch-Partenkirchen ein.

"Mit dem Landkreis Garmisch-Partenkirchen haben wir einen der Dauerkandidaten der letzten Dekade als Gesamtsieger. Das liegt vor allem an der exponierten Lage im Alpenvorland, wo sich die Wolkenmassen stauen."

Stephan Thern, Leiter des Blitz-Informationsdienstes von Siemens

Den Blitz-Informationsdienst nutzen unter anderem Versicherungen, Industrie-Unternehmen oder Kraftwerksbetreiber. Wenn etwa ein Industrieunternehmen eine eigene Stromversorgung hat und dabei sogar Strom ins öffentliche Netz abgeben kann, dann kann es bei einem entsprechenden Zeitpuffer durch die Blitzvorhersage die Anlage langsam runterfahren. Bei einer Schnellabschaltung - verursacht beispielsweise durch einen Blitzeinschlag in einer Leitung - können hohe Schäden entstehen.

Es knallt eher in den Bergen und im Süden

Tendenziell gibt es in den südlichen Bundesländern wie Bayern und Baden-Württemberg besonders viele Blitzeinschläge, während in Schleswig-Holstein weniger zu verzeichnen sind. Das liegt vor allem an den Großwetterlagen. Insgesamt schlagen Blitze häufiger in größeren Städten ein. Ursache ist die größere Hitze, die in Ballungsgebieten zu mehr Energie in der Atmosphäre führt. Beispiele dafür sind Stuttgart und die Schwäbische Alb oder der hessische Großraum Frankfurt/Darmstadt. In Bayern sind neben München vor allem die Landkreise südlich der Landeshauptstadt besonders häufig betroffen.

Große Temperaturunterschiede als Ursache

Für die großen Unterschiede zwischen Norden und Süden sind vor allem die Gebirge und das Temperaturgefälle verantwortlich. So stauen sich an den Alpen im Sommer häufig feuchte Luftmassen, die dann aufsteigen und für mächtige Turbulenzen sorgen. Die so entstehenden Gewitterwolken, die Cumulonimbuswolken, ragen dann ambossförmig über einige Kilometer in die Höhe. Was in diesen Wolken genau passiert, ist noch nicht vollkommen erforscht.

Die längsten Blitze weltweit

Die Weltorganisation für Meteorologie WMO der Vereinten Nationen misst und dokumentiert weltweit Wetterextreme, auch Blitze. Der Blitz mit der längsten je gemessenen Dauer wurde am 30. August 2012 in Südfrankreich beobachtet: Er zuckte 7,74 Sekunden lang über den Himmel und hatte eine horizontale Länge von etwa 160 Kilometern. Der Blitz über die größte Distanz ist für den 20. Juni 2007 in Oklahoma dokumentiert: Er hatte eine Ost-West-Ausdehnung von 305 Kilometern und eine Nord-Süd-Ausdehnung von 232 Kilometern. Vertikal erstreckte sich der Blitz über 17 Kilometer, seine Dauer betrug 5,70 Sekunden.

Spannungsgeladener Wirbel

Eine Theorie der Experten besagt, dass eine hohe Luftfeuchtigkeit und warme Temperaturen dazu führen, dass es starke Aufwinde gibt. Diese führen in den Gewitterwolken zu einer elektrischen Ladung, denn die Aufwinde wirbeln Milliarden von Wassertropfen, Eis- und Graupelkristalle herum, die dabei ständig aneinanderstoßen. Dabei entstehen positive Ladungen, die sich im oberen Teil der Wolken konzentrieren und negative Ladungen im unteren Teil der Wolken. Durch diese Trennung baut sich in der Wolke eine enorme Spannung auf. Hat sie einen kritischen Wert erreicht, kann nur ein Blitz die Spannung ausgleichen. Wie diese Ladungstrennung genau entsteht, ist bis heute noch nicht geklärt.

Kein Blitz ohne Donner

Gewitter über Kloster Andechs

Schlägt ein Blitz von einer Wolke in die Erde oder in eine andere Wolke ein, bildet sich ein etwa fingerdicker Blitzkanal. Im Zentrum des Blitzkanals wird die Luft innerhalb von Sekundenbruchteilen auf rund 30.000 Grad Celsius aufgeheizt. Durch den extrem hohen Druck explodiert die Luft mit Überschallgeschwindigkeit in Form einer Schockwelle. Die damit verbundenen Schallwellen erzeugen den Donner.

Schlägt der Blitz weiter als etwa 18 Kilometer entfernt ein oder handelt es sich um einen Blitz zwischen Wolken, spricht man von Wetterleuchten - dann ist der Donner am Boden nicht mehr zu hören.

Gibt es Kugelblitze wirklich?

Sind Kugelblitze reale Naturphänomene?

Ein Kugelblitz

Das fragen sich zahlreiche Forscher, denn bisher konnte der Kugelblitz nicht wissenschaftlich erklärt werden. Es könnten Effekte sein, die durch den Eindruck eines nahen Blitzes nur auf der Netzhaut des Menschen entstehen. Die Kugelblitze könnten aber auch völlig der Fantasie entspringen. Um dem Phänomen nachzugehen, hat der österreichische Meteorologe Alexander Keul mit Kollegen in Deutschland mehr als 400 Augenzeugen befragt, die glauben einen Kugelblitz gesehen zu haben.

Besonders interessant sind dabei Augenzeugenberichte von geschulten Naturwissenschaftlern wie dem Astrophysiker Axel Wittmann.

Ein Augenzeugenbericht

Gewitter bei Neustadt bei Coburg

Der Astrophysiker Wittmann von der Universität Göttingen erlebte 1951 als Kind ein außergewöhnliches Sommergewitter über Neustadt bei Coburg: Mitten im Gewitter erschien plötzlich eine leuchtende Kugel von zirka 60 Zentimetern Durchmesser, die senkrecht auf die Spitze eines Lindenbaums in seiner Straße stürzte. Bei Kontakt zerfiel diese leuchtende Kugel in Dutzende kleinere Kugeln von etwa 13 Zentimetern Durchmesser. Und diese rieselten über die Äste des Lindenbaums herunter und fielen auf den Boden. Dieses unglaubliche Spektakel lief kurz darauf nach gleichem Muster nochmals ab.

Seither sind Kugelblitze für den Astrophysiker Axel Wittmann reale, wenn auch seltene meteorologische Phänomene. Dass ihre Entstehung noch nicht geklärt ist, liegt auch an fehlendem Untersuchungsmaterial.

Das Phänomen Kugelblitz

Fest steht auf jeden Fall: Kugelblitze werden oft mit Gewittern, "echten" Blitzen und Regenfällen in Verbindung gebracht. Sie sind häufig gelb bis orangerot, gelegentlich auch weiß-bläulich. Sie können groß wie eine Apfelsine oder ein Fußball sein, in seltenen Fällen auch einen Durchmesser von einem Meter erreichen. Sie schweben meist horizontal durch die Luft oder rollen über den Boden, können sogar Hauswände durchdringen und erlöschen in der Regel nach wenigen Sekunden ohne jedes Geräusch.

Es gibt aber auch Berichte, in denen sie mit einem lauten Knall explodieren und deutliche Brandspuren hinterlassen. Oft haben die Augenzeugen auch den Geruch von Schwefel oder Ozon wahrgenommen.

Sind Kugelblitze Plasma?

In letzter Zeit häufen sich Vermutungen, dass es sich bei Kugelblitzen um ein Plasma handelt. Plasmen sind gasförmige Gebilde, die meist geladene Teilchen enthalten und daher leuchten können. So besteht die Sonne – wie alle anderen Sterne auch – aus Plasma. Polarlichter und leuchtende Gasnebel im Weltall zählen ebenfalls dazu. Japanischen Forschern ist es gelungen, im Labor mithilfe von Mikrowellen Plasmagebilde zu erzeugen, die Kugelblitzen ähneln. Dass Mikrowellen auch in der Natur Auslöser für Kugelblitze sein könnten, würde erklären, warum Leute gesehen haben, wie Kugelblitze Hauswände durchdringen. Denn die meisten Baumaterialien sind für Mikrowellen durchlässig.

Kugelblitze sind vielfältig

Sicher ist sich der Salzburger Meteorologe Alexander Keul nach der Untersuchung von hundert Augenzeugenberichten, dass es keinen "Universal"-Kugelblitz gibt. So kennt er Fälle, die nach in Brand gesteckten Staubpartikeln aussehen und andere, wo enorm viel Energie zum Blitz führte. Die Chance, einmal im Leben einen Kugelblitz zu sehen, steht nach übereinstimmenden Berechnungen der Forscher bei 1:10.000. Das bedeutet, dass in Millionenstädten wie München und Wien jeweils mehr als 100 Menschen Kugelblitze gesehen haben dürften.
Die Forscher hoffen, dass jemand solch einen Kugelblitz im freien Flug filmen kann und das Bildmaterial an die Forscher schickt. Denn nur durch "das Publikum" können Kugelblitze tatsächlich erforscht werden und das Geheimnis ihrer Entstehung gelöst werden.

Wärme- oder Kaltfrontgewitter

Innerhalb von Sekunden entlädt sich die Spannung

Grundsätzlich werden Wärme- und Kaltfrontgewitter unterschieden. Bei Wärmegewittern im Sommer herrscht ein großer Temperaturunterschied zwischen der Luft, die wir erleben und der Luft der höheren Atmosphäre, in fünf bis zehn Kilometern Höhe. Dagegen entstehen Kaltfrontgewitter, wenn eine Kaltfront auf wärmere Luft in unserer Region trifft und diese verdrängt. Diese Gewitter erleben wir vor allem im Winter. Beide Gewitterarten werden durch die Geländeform beeinflusst. So kommen Wärmegewitter im Sommer häufig in den Bergen vor.

"Gewitter sind so klein und so schnell in der Entwicklung, dass sie für unsere klassischen Wettervorhersagemodelle quasi nicht vorhersagbar sind. Innerhalb von zehn Minuten kann aus einer harmlos aussehenden Wolke eine ausgewachsene Gewitterwolke werden, aus der es hagelt. Und das kann auf ganz kleinem Raum passieren, etwa in einem Stadtteil. Deshalb sind Warnungen so schwierig."

Meteorologe Andreas Friedrich vom Deutschen Wetterdienst (DWD)

Die unterschätzte Energie der Blitze

Magnetische Abweichungen

Drakensberge in Lesotho in einer 3-D-Computer-Simulation

Welche Energie Blitze entwickeln, darauf sind Geologen bei der Untersuchung südafrikanischer Berggipfel gestoßen. Wie sie in der Fachzeitschrift "Geomorphology" im November 2013 veröffentlichten, verändert ein Blitzeinschlag die magnetische Ausrichtung der Minerale im Fels. Als die Geologen der University of Witwatersrand in Johannesburg die Magnetfelder der Drakensberge in Lesotho untersuchten, stellten sie solche Abweichungen fest. Dort finden sich magnetische Veränderungen bei vertikalen Gesteinskanten und eckigen Steinbrocken.

Blitze als Gipfelformer

Der Grund für die magnetischen Abweichungen: Bis zu 30.000 Grad heiße Blitze schmolzen das eisenhaltige Basaltgestein des Bergs zum Teil auf. Dadurch änderten sich die Magnetfelder. Nach dem Einschlag richteten sich die Minerale wieder nach dem aktuellen Magnetfeld aus. Zudem fanden Jasper Knight und Stefan Grab auch Fulgurite, also verglaste Röhren im Gestein, die den Blitzkanal nachzeichnen, weil der Fels bei einem Blitzschlag erst schmilzt und dann wieder erstarrt. Einige Risse hatten auch den typischen Zickzackverlauf des Blitzkanals. Und die Forscher entdeckten zweieinhalb Tonnen schwere Gesteinsbrocken, die vom Blitz bewegt worden waren. Andere Steine waren bis zu zwanzig Meter weit geschleudert worden.
Damit ist die Annahme, dass sich die Gipfel im südlichen Afrika vor allem durch Frostsprengung gebildet haben, hinfällig. Stattdessen sind auch Blitze für die Formen der Berggipfel verantwortlich – vor allem in den Subtropen, so das Résumé der Forscher.

  • Im Blitzlichtgewitter - Unterwegs mit Unwetterjägern aus Franken. Zeit für Bayern, 27.07. um 12:05 Uhr, Bayern 2
  • Blitz, Sturm und Donner – wenn das Wetter verrückt spielt. W wie Wissen, 23.05.2018 um 16:30 Uhr, ARD-alpha
  • Blitze - Forscher lassen es künstlich krachen. Gut zu wissen, 12.05.2018 um 19:00 Uhr, BR Fernsehen
  • Gewitterjäger - Auf den Spuren von Hagel, Blitz und Sturm: am 07.08.2018, in "Wir in Bayern", um 16.15 Uhr, BR Fernsehen
  • Blitzforschung: Dem Laser hinterher: am 11.10.2017, in "nano", um 16.30 Uhr, ARD-alpha
  • Wo schlägt's ein? Blitzortung fast metergenau: am 2. Juli 2017 in "Altschwaben und Bayern" um 17.45 Uhr
  • Vorsicht Blitzschlag! Wie man sich am besten schützt: am 23. Juni 2016 um 10.05 Uhr im Notizbuch, Bayern 2
  • Gewitterbilder: am 18. Juli 2015 um 21.40 Uhr im Rundschau Magazin, BR Fernsehen
  • Hagel, Blitz, Donner – Launen des Wettergottes: am 18.04.2013, 09.05 Uhr in Radiowissen, Bayern 2
  • Abendschau hakt nach - Gewitter: am 17. Juli 2012 um 17.30 Uhr in der Abendschau, BR Fernsehen

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Xetor, Freitag, 14.Juli 2017, 13:29 Uhr

3. Definition Blitzeinschlag?

Ist jeder Blitz eine Ableitung zur Erde oder gibt es auch Blitze, die sich Quer von einem zum anderen Potential entladen können?

Erläuterung:
Manche Gewitter kann man schon akustisch ganz deutlich als Einschlag zur Erde wahrnehmen. Ander Gewitter grummeln so vor sich hin und hat akustisch den Eindruck, sie würden quer verlaufen und gar nicht gegen Erde entladen. Ist das möglich?

In entsprechemden Blitz-Radar Diensten sieht man sehr viele Blitze, die aber mit der akustischen und visuellen Beobachtung differieren. Deshalb meine Vermutung, ob sie sich in den Gewitterzellen auch quer entladen könnten.

Nadine, Freitag, 14.Juli 2017, 10:49 Uhr

2. Blitze bei Hohenlinden

oder Bild 25 von 26 gefällt mir oben am besten.

Hans-Jürgen Tormann, Sonntag, 07.August 2016, 01:30 Uhr

1. Supergewitter in Kroatien

Es ist schon Ca. 16 Jahre her in der FKK Anlage Korversada in Kroatien. Das Gewitter kündigte sich zuerst durch kräftiges Donnergrollen an, dann begann es immer stärker zu regnen,aber so große Tropfen, wie noch nie gesehen.
Dann war das Gewitter da, wie ich es noch nie erlebt hatte.
1 bis 4 Blitze pro Sekunde und das ganze 4 Stunden lang.
Dabei haben die Blitze teilweise Figuren gebildet wie bei einem Feuerwerk.
Ein gewaltiges Naturschauspiel !
Man hätte nur durch das Licht des Gewitters auf dem Balkon ein Buch lesen können.0