Thema des Tages

So ein Krach!

Die seit vielen Tagen andauernde Hitze mit Temperaturen bis nahe 40 Grad findet am heutigen Donnerstag nun ein (vorläufiges?) Ende. Wie so oft räumt eine von Westen kommende Kaltfront die heiße Luft ab und schiebt sie nach Osten weg. Und wie so häufig geschieht dies natürlich mit Blitz und Donner. Starke Blitze verursachen dabei Donner, die so laut werden können wie ein startendes Flugzeug!

Ein Donner entsteht infolge eines Blitzes. Der Blitz erhitzt die Luft im Entstehungskanal so stark und schnell, dass diese sich
explosionsartig ausdehnt. Im Blitzkanal werden Temperaturen bis 50.000 Grad erreicht. Dabei wird eine Schockwelle erzeugt, die sich mit Schallgeschwindigkeit in alle Richtungen ausbreitet.

Die Schallgeschwindigkeit beträgt in trockener Luft bei 20 Grad 343 Meter pro Sekunde (bzw. 1235 km/h). Damit lässt sich gut die Entfernung zu einem Blitz berechnen: Alle 3 Sekunden legt die Schockwelle eine Strecke von 3 mal 343 Metern, also rund einen Kilometer, zurück. Nun zähle man bei einem Blitz einfach die Sekunden bis zum Donner und teile das Ganze durch 3, um die Entfernung in Kilometern zu bekommen.

In unmittelbarer Nähe zum Blitz nehmen wir einen scharfen und lauten Knall wahr, oft auch begleitet von einem Knistern. Je weiter wir uns jedoch von ihm weg befinden, desto mehr geht der Donner in einer Art Donnerrollen oder -grollen über. Dieser Effekt kommt zustande, da die Schallwellen der Schockwelle, die sich ja in alle Richtungen ausbreiten, nun immer öfter am Erdboden, an Objekten (beispielsweise an Gebäuden oder an Bergen) und an Wolken reflektiert werden. Dadurch überlagern sie sich immer häufiger, was das manchmal sogar
mehrsekündige Donnerrollen verursacht.

In größerer Entfernung vom Blitz, in Mitteleuropa typischerweise zwischen 5 und 20 km, ist der Donner irgendwann nicht mehr zu hören. Zum einen spielt dabei die Absorption der Schallwellen durch die Atmosphäre eine Rolle, die nach Temperatur- und Feuchteverteilung unterschiedlich stark sein kann. Zum anderen werden die Schallwellen aber auch immer mehr in Richtung Weltall gestreut, weil die Erde eben eine Kugel ist. Bei einem Blitz, dessen Donner man nicht mehr hören kann, spricht der Meteorologe von „Wetterleuchten“.

Ein Donner kann eine Lautstärke von bis zu 130 Dezibel haben, also so laut werden wie ein startendes Düsenflugzeug oder ein
Presslufthammer. Bei 110 Dezibel liegt die Schmerzgrenze.
Gehörschäden sind daher insbesondere nahe einem Blitz nicht ausgeschlossen. Sogar ein Riss des Trommelfells ist möglich, wenn der Schalldruck der Schockwelle zu groß ist.

Ein Donner ist umso lauter, je stärker der Blitz ist. Die meisten Blitze haben einen Impulsstrom zwischen 10 und 30 Kiloampere (kA), die Amplitude kann bei uns aber von 2 bis knapp über 400 kA reichen. Ab etwa 100 kA ist der Blitz stark und sein Donner auch noch in einiger Entfernung ziemlich laut wahrzunehmen.

In der Nacht hört sich ein Donner übrigens lauter an als tagsüber. Die Nebengeräusche sind dann im Vergleich zum Tage deutlich reduziert. Es ist daher nicht verwunderlich, dass ein starker Donner manchen aus dem Schlaf reißt und der ein oder andere sogar vielleicht vor Schreck aus dem Bett fällt.

Dipl.-Met. Simon Trippler
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 09.08.2018

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