Donnerwetter!

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Wie entstehen Gewitter?

Gehörst Du zu den Menschen, die Angst bei Gewitter haben und sich am liebsten die Decke über den Kopf ziehen? Oder beobachtest Du gern das Schauspiel der Blitze vom Fenster aus? Vielleicht hast Du Dich auch schon mal gefragt, warum es öfter im Sommer gewittert? Das ist kein Zufall, denn typisches Gewitterwetter ist heiß und schwül.

Gewitterwolken ziehen heran...

Wenn die Sonne stark scheint, wärmt sie den Erdboden auf und die Feuchtigkeit aus dem Boden oder aus Gewässern verdunstet. Verdunstung bedeutet: Wasser wird zu Wasserdampf. Dieser Wasserdampf wird von der Luft aufgenommen. Die feuchte Luft steigt nach oben in den Himmel. Je höher die Luft steigt, desto mehr kühlt sie ab. Dadurch kondensiert das Wasser. Kondensation ist das Gegenteil des Verdunstens: Der Wasserdampf wird wieder zu Wasser und zwar in Form winziger Wassertröpfchen.

Wenn sich viele dieser Tröpfchen sammeln, entsteht etwas, was Du sehr oft am Himmel beobachten kannst: eine Wolke. Wolken sind nämlich nichts anderes als eine Ansammlung solcher Wassertröpfchen, die in der Lufthülle der Erde schweben. Wolken können aber nur eine bestimmte Menge Wasser speichern. Wenn eine Wolke sozusagen voll ist, regnet es. Oder es hagelt - denn wenn es sehr kalt ist oder die Wolke sehr hoch ist, gefrieren die Wassertröpfchen zu Eiskristallen.

Übrigens Wenn es gewittert, sehen wir zwar nur einen Blitz, eigentlich sind es aber mehrere. Die so genannten Vor- und Hauptblitze sind jedoch so schnell nacheinander, dass unser Auge das gar nicht wahrnehmen kann. Die meisten Blitze gibt es übrigens zwischen Mai und September. Du kennst vielleicht die Ausdrücke „schnell wie der Blitz" oder „blitzschnell" - damit ist gemeint, dass jemand ungewöhnlich fix unterwegs ist.

Die Ladung ist entscheidendEine Gewitterwolke besteht aus Wasser-, Eis- und Graupelteilchen, die so heftig zusammenstoßen, dass dabei Elektrizität entsteht und es blitzt. Um dies zu verstehen, müssen wir einen kleinen Ausflug in die Physik machen. Stell Dir vor: Jeder Gegentand besteht aus sehr vielen winzigen Teilchen - das kann man nur mit einem speziellen Mikroskop erkennen. Eine Grundeigenschaft dieser Teilchen ist, dass sie elektrisch positiv oder elektrisch negativ geladen sind. Jeder Gegenstand hat sowohl positive als auch negative Ladung. Davon merken wir in der Regel nichts, denn im Normalfall hat ein Gegenstand genauso viel positive wie negative Ladung und ist somit elektrisch neutral. Wichtig: Wenn ein Gegenstand mehr positive oder mehr negative Ladung hat, versucht er, das Gleichgewicht der Ladungen wiederherzustellen.

Luftballon klebt an der Decke

Wenn Du nun zum Beispiel einen Luftballon an einem Wollpullover reibst, wird sein Ladungs-Gleichgewicht gestört. Durch die Reibung nimmt der Luftballon negative Ladung vom Wollpullover auf. Weil er nun mehr negative als positive Teilchen hat, sagt man, er ist negativ geladen. Hältst Du den negativ geladenen Luftballon an etwas, was neutral oder positiv geladen ist, wirst Du feststellen, dass er dort durch die Anziehungskraft zwischen positiver und negativer Ladung kleben bleibt: zum Beispiel an Deiner Hand oder an der Decke. Je länger Du den Luftballon gerieben hast, desto länger bleibt er kleben. Indem er die negative Ladung an die Decke oder die Hand abgibt, stellt er sein Ladungs-Gleichgewicht wieder her. Er entlädt sich und fällt zu Boden. Mit einem Wasserball funktioniert das übrigens nicht. Er ist zu schwer, als dass ihn die Anziehungskraft zwischen positiver und negativer Ladung an der Decke halten könnte.

Ein Gewitter entlädt sich mit Blitzen über Häusern.

Erst kommt der Blitz, dann der Donner.

Donner als Gewitterbote

Bestimmt ist Dir schon aufgefallen, dass es nicht immer gleichzeitig blitzt und donnert? Oft siehst Du den Blitz bereits lange bevor Du es donnern hörst. Wie groß die Pause zwischen Blitz und Donner ist, hängt davon ab, wie weit das Gewitter von Dir entfernt ist. Ist ja auch logisch, schließlich ist das Licht schneller als der Schall.

Wie viele Kilometer ein Gewitter von Dir entfernt ist, kannst Du mit einer einfachen Faustformel selbst ausrechnen: Zähle die Sekunden zwischen Blitz und Donner und teile die Sekundenzahl durch drei. Hörst Du den Donner zum Beispiel sechs Sekunden, nachdem Du den Blitz gesehen hast, ist das Gewitter etwa zwei Kilometer von Dir entfernt. Das klingt erst mal weit weg, kann sich aber anhören, als wäre das Gewitter direkt über Dir! Der Donnerknall entsteht übrigens, weil sich die Luft durch die Hitze des Blitzes so stark erwärmt, dass sie sich explosionsartig ausdehnt.

Die Spannung steigtNun zurück zur Gewitterwolke. Durch heftige Luftströme in der Wolke reiben Eiskristalle und Wassertropfen so stark aneinander, dass auch sie elektrische Ladungen austauschen. Wie der Luftballon nehmen die Regentropfen die negative Ladung der Hagelkörner auf und sind daraufhin negativ geladen sind. In der Gewitterwolke sammeln sich oben die positiv geladenen Eisteilchen und unten die negativ geladenen Wasserteilchen. Dadurch entsteht ein Ladungsunterschied, also eine Spannung.

Wenn der Ladungsunterschied innerhalb der Wolke oder zwischen Wolke und Erdboden zu groß ist, kommt es zur Entladung: Dabei springen die negativ geladenen Teilchen auf eine andere Wolke oder den Erdboden über, um den Ladungsunterschied auszugleichen. Denn die andere Wolke oder der Erdboden sind neutral oder positiv geladen - so wie die Decke, an der der Luftballon kleben bleibt. Blitze sind solche elektrischen Entladungen und bestehen aus ganz vielen negativ geladenen Teilchen. Wir sehen diese Entladung als Lichtblitz - und fürchten uns oder freuen uns über den Anblick.

Text: Kirsten Menzel

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