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Gewitterforschung : Dem Geheimnis der Blitze auf der Spur

  • -Aktualisiert am

Ein Gewitter tobt vor Westerhever (Schleswig-Holstein) über der Nordsee. Bild: dpa

Wie entsteht ein Gewitterblitz? Noch immer fehlt eine überzeugende Antwort. Hilfe kommt jetzt von Astronomen: Ein neuartiges Radioteleskop blickt nicht nur zu den Sternen, sondern fortan auch in das Innere von Gewitterwolken.

          Irgendwo auf der Erde blitzt es immer. Bis zu einhundert Mal pro Sekunde, fast zehn Millionen Mal am Tag. Die meisten Gewitter gehen in tropischen Breiten nieder, doch nur jeder zehnte Blitz trifft tatsächlich den Erdboden. Waren früher Blitze eine Gefahr für Leib und Leben, so ist es heute  veränderten Lebensgewohnheiten  - nur eine Minderheit der Menschen in den Industrieländern arbeitet heute noch unter freiem Himmel – zu verdanken, dass die Zahl der Todesopfer durch Blitzeinschläge seit dem 19. Jahrhundert von mehreren hundert pro Jahr auf weniger als zehn zurückgegangen ist. Gebäude werden heute durch Blitzableiter geschützt.

          Ihn erfand schon Mitte des 18. Jahrhunderts der amerikanische Naturforscher, Diplomat und Gründervater der Vereinigten Staaten Benjamin Franklin. Mit einem metallisierten Flugdrachen hatte er gezeigt, dass Gewitterblitze sichtbar gewordene Elektrizität sind und damit ein beherrschbares Naturphänomen. Ob er selbst einen Drachen in eine Gewitterwolke hat steigen lassen, ist unter Historikern umstritten. Er hätte den Versuch womöglich nicht überlebt. Den deutschbaltischen Naturforscher Georg Wilhelm Richmann, von Franklin zu einem ähnlichen Experiment inspiriert, traf beim Ablesen seiner Messapparatur der Blitz. Er bezahlte seinen Forscherdrang mit dem Leben.

          Wie entstehen eigentlich Gewitterblitze?

          Um Leib und Leben sorgen sich Franklins Nachfolger heute weniger, dafür um ihre empfindlichen Instrumente und Supercomputer. „Meines Wissens hat noch kein Blitz der Superterp getroffen“, meint Heino Falcke von der Radbout-Universität in den Niederlanden. Das wäre auch nicht wünschenswert: Der „Superterp“ ist der Kern eines sich über fast ganz Europa erstreckenden Netzwerks von Radioantennen mit dem Namen „Low Frequency Array“, kurz Lofar. Für Gewitter interessiert sich Falcke erst seit kurzem, normalerweise blicken er und seine Kollegen tief ins Universum. Lofar ist ein Radioteleskop der neuesten Generation: Es untersucht zum Beispiel explodierende Sterne und Schwarze Löcher. Doch Lofar ist womöglich auch das Werkzeug, das endlich eine Antwort auf eine Frage liefern kann, die seit Franklin auf eine Antwort wartet: Wie entstehen eigentlich Gewitterblitze?

          Das Bild zeigt „Franklin`s Experiment, June 1752“, das 1876  von Currier & Ives veröffentlicht wurde. Das Original befindet sich in der Congress-Bücherei in Washington.

          Zwar wissen Meteorologen heute in etwa, durch welche Prozesse sich elektrische Ladungen in auftürmenden Gewitterwolken trennen. Völlig unklar sei aber, wie die für eine Blitzentladung erforderlichen elektrischen Feldstärken entstehen, sagt Ute Ebert vom Centrum Wiskunde & Informatica in Amsterdam: „Auf rund drei Millionen Volt pro Meter müsste sich die elektrische Energie zur klassischen Zündung einer Blitzentladung konzentrieren.“ Das ist etwa zehnmal so viel, wie man bisher in Wolken gemessen hat. Entstehen solch hohe Feldstärken überhaupt in der Natur? Nicht einmal das ist sicher: Praktisch unser gesamtes Wissen über elektrische Felder in Gewitterwolken stamme bislang von unbemannten Messballons, erklärt die Gewitterforscherin. Ballons sind nicht steuerbar – wo gemessen wird, entscheidet allein der Wind. Vereinzelt werden Messungen auch mit Forschungsflugzeugen vorgenommen. Dabei wird das elektrische Feld der Wolke allerdings zusätzlich durch die Aufladung des Flugzeuges beeinflusst, und die beeinflusst wiederum das elektrische Feld in ihrer Umgebung. Ob und wie das gemessene Feld also durch den Versuch der Messung selbst verändert wurde, weiß niemand so genau.

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