Unwettergefahren - Teil3: Gewitter - Eine brandgefährliche Sache

Auf die Gefahren für Leib und Leben, genauso wie auf das Erkennen dieser, bin ich zumindest teilweise bereits in den ersten beiden Teilen eingegangen. Jetzt geht es mir um die Sicherheit des Eigentums, um die passive Sicherheit und Schutzwirkung die ein Haus, ein Auto bieten kann.

In diesem Teil wieder das elektrisierende Thema Blitzschlag.
Eine Person ist in einem Haus auch vor den mächtigsten Blitzen, den positiven Riesen, sehr gut geschützt. Wie sieht dies nun mit dem Gebäude selbst aus? Ein Blick in die Medien genügt: Nach Unwetternächten gibt es Dutzende Berichte von Bränden. Ein Blitz ist im wahrsten Sinne des Wortes brandgefährlich. Während ein Auto im schlimmsten Fall einige Schmelzspuren an der Einschlagstelle abbekommt (Einzelfälle: Zerstörte Elektronik) reagiert ein Gebäude ganz anders!

Daher noch einmal ein wenig Theorie zur elektrischen Energie des Blitzes:
Die größten aller positiven Riesen setzen bei einer Dauer der Hauptentladungen von 2 Millisekunden, einer Spannung von einer Milliarde Volt und 1 Million Ampere Stromstärke, immerhin die Energie frei, die man zum Verdampfen von 700m³ Wasser von normaler Raumtemperatur weg, benötigen würde (ca. 2 Mill. kJ).
Sehr schwache Blitze (100 Millionen Volt, 100 Ampere, 2ms Dauer) hingegen, setzen nur ein 100 000stel dieser Energie frei (20 000 kJ oder 7 Liter Wasser verdampft), der Durchschnitt der Blitze liegt etwa 10 bis 100 Mal so hoch.
Dabei fließt die Hauptmenge des Stromes jeweils in sehr kurzen Spannungsspitzen von nur ca. 0,1 Millisekunden, mehrere Folgeblitze folgen aber üblicherweise der Erstentladung. Die Pausen zwischen den einzelnen Blitzschlägen betragen meist ca. 1/10 Sekunde, bei bis zu 20 Folgeblitzen ergibt dies die beobachtete lange Dauer der Gesamtentladung.
Dabei ist noch zu beachten, dass die schwachen Blitze mit geringeren Stromstärken oft beträchtlich länger andauernde heiße (=stromleitende) Phasen besitzen, als die extrem intensiven. Trotz aller Unterschiede sind die transportierten Ladungsmengen nämlich ziemlich ähnlich (um die 10 Coloumb, Extremwerte 1 - 100 Coloumb, 1 Ampere = 1 Coloumb pro Sekunde), je höher die Stromstärke also, desto schneller der Transport, desto kürzer der Einzelblitz.
Der größte Teil dieser Energiemenge geht nun schon beim Blitzschlag durch die Atmosphäre verloren. Immerhin muss eine ordentliche Luftmenge ionisiert und auf 10.000de Grad Celsius gebracht werden, die Lichtmenge eines Blitzes ist gewaltig - genau wie auch die Ausbeute an niederfrequenter, elektromagnetischer Strahlung (Radiowellen - Wärmestrahlung). Die Energien, die also beim Einschlag frei werden betragen nur mehr einen Bruchteil der Gesamtenergie (ungefähr dem Verhältnis von zurückzulegender Wegstrecke und bereits zurückgelegter entsprechend. Also in Metern ca. 10 : 1000 bis 10 : 10 000).

Schwache, länger anhaltende Blitze wirken nun anders als starke, kurze Blitzschläge.
Erstere setzen zwar am Boden nur mehr die Energie zum Verdampfen einiger Stamperl Wasser frei, setzen diese Energie aber am Einschlagspunkt für eine vergleichsweise lange Zeit um. Ist rund um den Einschlagspunkt trockenes, brennbares Material zugeben, kann dieses Feuer fangen, ein Entstehungsbrand ist erzeugt. Die Konstruktion vieler Dächer, das Vorhandensein von metallischen, spitzen Gegenständen (Fernsehantennen, Dachrinnen etc.) mit viel trockenen, brennbaren Materials in Form der Dachkonstruktion direkt daneben, sowie oft einer beträchtlichen Menge an Lagergut am Dachboden, erleichtert die Brandentstehung enorm. Ganz besonders gilt dies für bäuerliche Scheunen mit großen Mengen an eingelagertem Stroh etc.
Besonders intensive Blitze (noch immer genug Energie um einen m³ Wasser zu verdampfen) arbeiten auf ganz andere Weise: Ein kurzer intensiver Energiestoß, der Bäume mit einem Schlag explodieren, oder verkohlt in Flammen aufgehen lässt, kann das selbe auch bei einem Haus bewirken. Das Schmelzen der metallischen Gegenstände, erhitzen von schlecht leitendem Material über große Flächen hinweg, kann einen massiven Entstehungsbrand, selbst bei schlecht brennbaren Gegenständen auslösen. Dafür aber ist die Dauer sehr kurz, wird er also abgeleitet (z.B. Regenrinne) ist die Chance recht groß, dass er zu kurz andauert um umgebendes Material in Brand zu setzen. Diese Art von Blitzen kann aber auch direkt am Mauerwerk eines Gebäudes wirken! Sind feuchte Stellen zugeben, die einen Teil des Stromflusses ableiten, reicht die Energie um das Wasser zu verdampfen, ganze Mauern zur Explosion zu bringen - vor allem exponierte Teile wie z.B. Kamine sind hierbei gefährdet.

Im Prinzip ist es also ein Glückspiel ob ein Blitz Feuer legt oder nicht. Sehr viel hängt einfach davon ab wo, wie und wann er einschlägt.

Grundsätzlich gibt es aber Mechanismen um das Risiko eines Totalverlustes durch Blitzschlag zu vermeiden. Die einfachste und wirkungsvollste Schutzmaßnahme ist die Montage eines gut geerdeten Blitzableiters. Dieser sorgt für gefahrloses Abgleiten der Ströme in das Erdreich, egal wie beschaffen der abzuleitende Blitz ist. Wichtig ist hierbei die korrekte Montage! Ein schlecht geerdeter Blitzableiter zieht zwar Blitze an, indem er sie auslöst, fördert danach aber einen brandgefährlichen Stromfluss durchs Gebäude!
Eine wirksame Maßnahme Risiko zu verringern ist auch des Vermeiden von exponierten Standorten (alleinstehend in der Ebene, auf Hügelkuppen und Graten), und das Vermeiden von spitzen, metallischen, hochaufragenden Gegenständen (Fernsehantennen, manche Dachrinnen). Außerdem können auch hohe benachbarte Bäume und Stromleitungen sozusagen als Blitzableiter dienen.

Abgesehen von der Gefahr des Feuers sind Blitze aber auch der Tod vieler teurer Elektrogeräte. Hier sind ganz besonders die intensiven Blitze, die positiven Riesen gefährlich. Einschläge in nahe Stromleitungen, besonders wenn diese überirdisch gebaut sind, erzeugen Spannungsspitzen mit denen die beste Elektroinstallation nicht fertig wird. Auch abgeschaltete Geräte können durchbrennen, ja sogar als Brandherd dienen! In diesem Fall hilft nur eine Neuverlegung der elektrischen Zuleitung, oder einfach konsequentes Abstecken aller empfindlichen Geräte (Computer, Fernseher...) bei Gewittern. Vor Einschlägen in die Fernsehantenne kann man selbigen durch Blitz- und Überspannungsschutz schützen, diese ermöglichen dann auch gefahrloses Ableiten des Stromes über die Erdung der Elektroinstallation des Hauses (allerdings ist es fraglich, ob dies auch für extrem starke Blitze gilt).

Ich habe selbst einmal erlebt, wie ein Signalverstärker durch einen Blitzschlag komplett verkohlt wurde - es besteht also auch Brandgefahr bei mangelnder Sicherung. Starke Blitze können Elektrogeräte aber auch durch die enorme Menge an abgestrahlten, elektromagnetischen Wellen im Bereich der Radiofrequenzen und Mikrowellenstrahlung gefährden. Diesen Strahlungs- Impuls nennt man EMP, alle computergesteuerten Geräte können bei einem nahen Blitzschlag durch Ströme, die durch diese Strahlungsspitze erzeugt werden durchbrennen, nur rechtzeitiges abschalten hilft! In Stahlbetonbauten (Hochhäusern) sind die Geräte vergleichsweise sicher, da Funkwellen von diesem Baumaterial hervorragend absorbiert werden, wie jeder Stadtbewohner der in tieferen Stockwerken wohnt aus leidvoller Erfahrung (Handy-, Fernseh- und Radioempfang schwer möglich) weiß.

Ganz besonders wichtig ist ein gut funktionierender Überspannungsschutz auch bei Bauernhöfen. Abgesehen von dem Leid der Tiere, ist es ein schlimmer finanzieller Schaden wenn (wie heuer schon mehrmals vorgekommen) alle Tiere im Stall aufgrund von Überspannung durch Melkmaschinen, Metallteile etc. zu Tode kommen. Und gerade Bauern haben auch ein weiteres Risiko zu tragen: Die Waldbrandgefahr. Blitze, vor allem die positiven Riesen, schlagen oft außerhalb des Niederschlages ein. Ein starker Blitz in trockenem Wald zerstört nicht nur einen Baum, sondern er legt mit Sicherheit einen Waldbrand, der große Flächen vernichten kann. Davor gibt es nur bedingten Schutz. Aber naturnahe Wälder, mit dem Klima angepassten Bäumen (also v.a. Laubwälder im Tal) und nicht zu hoher Baumdichte, gelegentlichen Auflockerungen dazwischen, wirken brandhemmend. Zu alter, dichter Baumbestand, oder auch zahlreicher, nicht entfernter Baumschnitt aus Nadelgehölz, wirkt brandfördernd.

Abschließend kann nur gesagt werden: Die beste Werbung für Blitzableiter und Überspannungsschutz in der Elektrik eines Hauses sind die täglichen Nachrichten nach Gewittern. Viele Brände, viele Feuerwehreinsätze, viel Schaden ließe sich mit einer einzigen Investition vermeiden!!!

he - mm - Skywarn Austria