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Weiterhin muss der Klebstoff zu den Stoffen, die zusammengeklebt werden sollen, passen. Denn es gibt (auch wenn die Werbung etwas anderes behauptet) keine Alleskleber. Der Klebstoff muss immer für den jeweiligen Werkstoff geeignet sein.
Wunderkleber Gecko-Füße
Einer der Interessantesten und lange Zeit rätselhaftesten „Klebstoffe“ ist gar kein Klebstoff – es ist der Fuß einer kleinen Echse, des Geckos. Diese munteren Tierchen können bekanntlich problemlos eine senkrecht stehende glatte Glasscheibe hinaufrennen und sich sogar an der Zimmerdecke halten und so quasi der Schwerkraft trotzen. Auch dieses erstaunliche Phänomen hat etwas mit den schwachen Van der Waals-Kräften zu tun, die im Einzelnen zwar schwach sind, im Kollektiv aber durchaus eine beachtliche Adhäsionskraft entwickeln können.
Wie elektronenmikroskopische Untersuchungen gezeigt haben, beruht die Fähigkeit, selbst auf poliertem Glas Halt zu finden, auf der Präsenz von Millionen von feinen Härchen auf den Zehen der Geckos. Jede Haarspitze spaltet sich dabei wiederum in tausend noch kleinere Enden, die so genannten Spatulae, auf. Sie bilden kleine Polster, die an den Berührungsflächen über Van der Waals-Kräfte mit dem Untergrund in Kontakt treten. Aufgrund schier ihrer Menge pro Flächeneinheit entsteht dabei eine enorme Haftkraft. Diese Untersuchungen sollen in naher Zukunft die Entwicklung eines „Trockenklebebands“ ermöglichen, für das es sicherlich unzählige Anwendungsmöglichkeiten gibt. Es ließe sich sowohl unter Wasser als auch im Vakuum des Weltalls einsetzen und besäße wahrscheinlich genauso wie die Geckofüße eine Art Selbstreinigungseffekt. So schön die Erklärung der Haftkraft von Geckofüßen und Tesafilm mittels Van der Waals-Kräften auch ist, bei näherer Betrachtung ergeben sich insbesondere beim normalen Klebestreifen gewisse Widersprüche, die sich einer theoretischen Erklärung widersetzen. Das fängt mit der Beobachtung an, dass man beim Ablösen eines Klebestreifens zuerst einen kräftigen Ruck ansetzen muss, bis es sich dann mit einem gleichmäßigen Zug relativ leicht abziehen lässt. Vergleicht man die dabei gemessenen Haftkräfte mit den aus der molekularen Theorie der Adhäsion folgenden Molekularkräften, dann erkennt man recht schnell, dass sie viel zu gering sind, um das Klebeverhalten zu erklären. Es muss also zumindest ein weiterer Effekt existieren, der u. a. das Haften von Post-It-Zetteln am Computermonitor bewirkt. Nach der Kavitationstheorie könnte eine Erklärung darin liegen, dass sich im Klebstoff zahlreiche mikroskopisch kleine Bläschen verbergen, die wie Saugnäpfe wirken und so einen zusätzlichen Widerstand gegen das Abziehen eines Klebestreifens aufbringen. Am Anfang („Ruckphase“) würden dann die Bläschen wegen des entstehenden Unterdrucks einen größeren Widerstand gegen das Abreißen aufbieten als später, wenn sie sich beim Abziehen vereinigen, sich vergrößern und dann platzen. Dann muss nur noch die reine Adhäsion überwunden werden. Wenn diese Theorie stimmt, dann sollte sich ein Klebstreifen bei geringem Luftdruck deutlich leichter von seiner Unterlage abziehen lassen. Trotz Recherche im Internet ist mir jedoch eine Beschreibung eines entsprechenden Versuches noch nicht unter-gekommen.
Vogelleim und Vogelmord
Ein sehr übler Klebstoff, den man früher aus Mistelbeeren gekocht hat, ist der sogenannte Vogelleim. Auf dünne Äste gestrichen, diente er in Form von „Leimruten“ dem Fang von Kleinvögeln, die dann entweder als Käfigvögel verkauft oder gerupft und nebeneinander auf Schaschlikspieße gesteckt, gebraten wurden. Die Fangmethode geht übrigens auf die Römer zurück und ist heute selbstverständlich wie überhaupt der Singvogelfang zu kulinarischen Zwecken (mit entsprechenden nationalen Ausnahmen) in der EU verboten (als Letztes erließ Italien im Jahre 2014 ein entsprechendes Jagdverbot).
Quelle: Spektrum-Verlag
Nur hält man sich in einigen traditionellen Vogelfanggebieten wie auf Malta, Zypern, Südspanien, Südfrankreich, Süditalien und den Adria-Anrainern nicht daran. Dort werden heute während der Vogelzugzeiten immer noch Hunderttausende Rotkehlchen, Finken, Stare, Drosseln, Grasmücken und Kiebitze (um nur einige Arten zu nennen) mit Rosshaarschlingen und Schlagfallen, aufgestellten Netzen, mit Schrotflinten und sogar noch mit Leimruten gefangen (Katalonien), um sie am Ende zu verspeisen oder an Tierhändler zu verkaufen. Man schätzt, dass in Europa pro Jahr ungefähr 120 Millionen Vögel legal und nochmals 100 Millionen illegal getötet werden. Trotz der mittlerweile empfindlichen Geldstrafen scheint sich dieser alljährliche Vogelmord kaum eindämmen zu lassen. So entwickelt sich in jedem Frühjahr und jedem Herbst in den Mittelmeerländern ein wahrer Kleinkrieg zwischen (zumeist angereisten) Vogelliebhabern und den illegalen Vogelfängern, bei denen die eine Seite versucht, die illegalen Fallen zu finden und unschädlich zu machen und die andere Seite sogar manchmal auf die Vogelfreunde schießt – oder, häufiger, die Reifen von deren Fahrzeugen zersticht oder deren Windschutzscheiben einschlägt.
Windkraftanlagen und Fledermäuse
Was in Südeuropa die Wilderer sind, sind in Deutschland die Windkraftanlagen, denen jährlich unzählige Vögel (insbesondere Greifvögel wie der Rote Milan) und Fledermäuse zum Opfer fallen. Erinnern Sie sich noch an die Diskussion um den Bau der Waldschlösschenbrücke in Dresden, deren Bau dem Elbtal den UNESCO-Kulturerbetitel gekostet hat? Im Jahre 2007 wurde der Baubeginn vom Dresdner Verwaltungsgericht gestoppt, weil im Bereich der Baustelle die „Kleine Hufeisennase“ – eine streng geschützte Fledermausart – vorkommen soll.
Fledermäuse, die in der Nähe von Windkraftanlagen leben, genießen dagegen nur selten einmal eine höchstrichterliche Aufmerksamkeit. Dabei „Schreddern“ die Öko-Windmühlen nach konservativen Schätzungen ca. 250.000 Fledermäuse im Jahr (es können aber auch über 400.000 sein, wie das „Journal of Wildlife Research“ vor kurzem feststellte). Damit eine Fledermaus zu Tode kommt, muss sie nicht einmal von einem der riesigen Flügel getroffen werden. Es reicht, wenn sie in deren Nähe kommt. In diesem Fall zerreißen ihre inneren Organe bereits durch die großen Luftdruckänderungen, die dabei auftreten - Experten sprechen von einem Barotrauma. Fledermäuse, die nur ein „mildes Barotrauma“ erlitten haben, sterben jedoch vermutlich nicht sofort, sondern könnten noch einige Minuten oder sogar Stunden weiterfliegen. Ihre Reste werden natürlich bei einem Absuchen eines Windparkareals nicht gefunden. Offensichtlich gibt es in den Augen der Öko-Ideologen zwei Sorten von Fledermäusen. Lebt die eine Sorte in der Scheune eines Bauern, dann darf er deren Dach nicht abdichten, weil dann die Fledermaus ihren Tagesschlafplatz nicht mehr findet. Lebt die Fledermaus dagegen in einem Landschafts- oder Naturschutzgebiet, in welchem man oder in unmittelbarer Nähe wegen des günstigen „Wind-Erntefaktors“ nun doch WKA’s errichtet, dann stirbt sie aufgrund ihrer eigenen Schuld (warum fliegt sie auch in die Rotoren) oder aufgrund eines „höheren Zwecks“, nämlich der Klimarettung, wie man allerorts in den Gazetten lesen kann. Denn wie sagte schon ein bekannter „Grüner“ aus Tübingen: „Ohne Klima keine Fledermäuse und Vögel…!“ Vielleicht wird der Eine oder Andere sagen, die paar Fledermäuse und Vögel sind doch zu verschmerzen, wo doch angeblich im Straßenverkehr weitaus mehr umkommen. Was aber sicherlich auf Dauer nicht zu verschmerzen ist, ist die mit der „Energiewende“ einhergehende Landschaftsverschandelung durch technische Ungetüme, die nicht mal in der Lage sind, trotz ihrer riesigen Anzahl etwas Vernünftiges zur notwendigen energetischen Grundlast beizutragen.
Fledermäuse, die in der Nähe von Windkraftanlagen leben, genießen dagegen nur selten einmal eine höchstrichterliche Aufmerksamkeit. Dabei „Schreddern“ die Öko-Windmühlen nach konservativen Schätzungen ca. 250.000 Fledermäuse im Jahr (es können aber auch über 400.000 sein, wie das „Journal of Wildlife Research“ vor kurzem feststellte). Damit eine Fledermaus zu Tode kommt, muss sie nicht einmal von einem der riesigen Flügel getroffen werden. Es reicht, wenn sie in deren Nähe kommt. In diesem Fall zerreißen ihre inneren Organe bereits durch die großen Luftdruckänderungen, die dabei auftreten - Experten sprechen von einem Barotrauma. Fledermäuse, die nur ein „mildes Barotrauma“ erlitten haben, sterben jedoch vermutlich nicht sofort, sondern könnten noch einige Minuten oder sogar Stunden weiterfliegen. Ihre Reste werden natürlich bei einem Absuchen eines Windparkareals nicht gefunden. Offensichtlich gibt es in den Augen der Öko-Ideologen zwei Sorten von Fledermäusen. Lebt die eine Sorte in der Scheune eines Bauern, dann darf er deren Dach nicht abdichten, weil dann die Fledermaus ihren Tagesschlafplatz nicht mehr findet. Lebt die Fledermaus dagegen in einem Landschafts- oder Naturschutzgebiet, in welchem man oder in unmittelbarer Nähe wegen des günstigen „Wind-Erntefaktors“ nun doch WKA’s errichtet, dann stirbt sie aufgrund ihrer eigenen Schuld (warum fliegt sie auch in die Rotoren) oder aufgrund eines „höheren Zwecks“, nämlich der Klimarettung, wie man allerorts in den Gazetten lesen kann. Denn wie sagte schon ein bekannter „Grüner“ aus Tübingen: „Ohne Klima keine Fledermäuse und Vögel…!“ Vielleicht wird der Eine oder Andere sagen, die paar Fledermäuse und Vögel sind doch zu verschmerzen, wo doch angeblich im Straßenverkehr weitaus mehr umkommen. Was aber sicherlich auf Dauer nicht zu verschmerzen ist, ist die mit der „Energiewende“ einhergehende Landschaftsverschandelung durch technische Ungetüme, die nicht mal in der Lage sind, trotz ihrer riesigen Anzahl etwas Vernünftiges zur notwendigen energetischen Grundlast beizutragen.
Zappelstrom aus Windkraft
Dazu nur ein Beispiel. das zu denken geben sollte: Im Jahre 2014 betrug die tatsächliche Einspeiseleistung aller WKA‘s, integriert über das ganze Jahr, satte 14,8% der installierten Nenn-Leistung. Wenn das ein Erfolg der Windenergiebranche sein soll, dann gute Nacht! An einem Tag des Jahres (einverstanden, es war ziemlich windstill) erreichte die eingespeiste Leistung sogar nur sage und schreibe 24,0 MW, das sind stolze 0,06% der zu diesem Zeitpunkt installierten 39612 MW. Am Tag der maximalen Einspeiseleistung (da war es ziemlich stürmisch in Deutschland) strömten dagegen 74,9% der installierten Nennleistung in das Stromnetz. Das Problem, mit dem die Netzbetreiber zu kämpfen haben, besteht nun darin, dass zu jedem Zeitpunkt genauso viel elektrische Energie eingespeist werden muss, wie im gleichen Augenblick die Verbraucher abnehmen. Andernfalls fällt oder steigt die Spannung im Netz, was im Extremfall zu einem Zusammenbruch des Stromnetzes („Blackout“) führen kann. Die Quintessenz von dem Ganzen ist, dass hinter jedem MW „Windkraft“ und jedem MW „Solarkraft“ ein klassisches thermisches Kraftwerk auf Kohle-, Gas- oder Uran-Basis stehen muss, um deren Volatilität auszugleichen.
Ein irres Diagramm vom August 2015 ...
Um sich alternative Energien leisten zu können, muss man sich auch eine entsprechend dimensionierte Backup-Kapazität leisten können. Denn nachts ist es dunkel und manchmal weht auch kein Wind. Und, um es gleich klar zu stellen, vernünftige Speichertechnologien, die das Problem der volatilen Energiequellen lösen könnten, gibt es über das Niveau von Hirngespinsten hinausgehend, immer noch nicht, ganz egal, was man Ihnen erzählt. Manchmal ist es für das Problemverständnis hilfreich, wenn man komplizierte Sachverhalte auf ein für jedermann verständliches Maß hinunterbricht.
Um sich alternative Energien leisten zu können, muss man sich auch eine entsprechend dimensionierte Backup-Kapazität leisten können. Denn nachts ist es dunkel und manchmal weht auch kein Wind. Und, um es gleich klar zu stellen, vernünftige Speichertechnologien, die das Problem der volatilen Energiequellen lösen könnten, gibt es über das Niveau von Hirngespinsten hinausgehend, immer noch nicht, ganz egal, was man Ihnen erzählt. Manchmal ist es für das Problemverständnis hilfreich, wenn man komplizierte Sachverhalte auf ein für jedermann verständliches Maß hinunterbricht.
Wie das EEG funktioniert...
Was die Probleme mit Wind- und Solarkraft betrifft, habe ich folgendes Analogon im Netz gefunden, dem ich voll beipflichten kann:
„Man stelle sich vor, eine Consulting Agentur rät einem international erfolgreichen Unternehmen, eine “Beschäftigungswende” durchzuführen. Das Konzept sieht vor, die Stammbelegschaft sukzessive durch sogenannte Fair-Arbeiter zu ersetzen. Den Fair-Arbeitern wird nämlich nachgesagt, dass sie sozial vorteilhaft sind. Per Einstellungserleichterungsgesetz (EEG) wird festgelegt, dass die Fair-Arbeiter – einmal eingestellt – stets den vollen Lohn bekommen, egal, ob sie arbeiten oder nicht. Allerdings ist ihre Arbeitsmoral von Wankelmut und Faulheit geprägt. Mal kommen sie fast pünktlich und “klotzen richtig ran”, mal kommen sie tagelang gar nicht. Es muss also stets ein Kollege aus der Stammbelegschaft auf Abruf bereit stehen, um die Fehlzeiten des gut bezahlten Drückebergers zu ersetzen. Zehn Jahre später feiert die Unternehmensleitung zusammen mit den Consultants und der Gewerkschaft der Fair-Arbeiter, dass 2014 so viele Fair-Arbeiter wie nie zuvor unter Vertrag genommen wurden – wobei die beschriebenen Konditionen auf 20 Jahre fixiert sind. Die unabhängige Analyse eines Arbeitsmarktforschers ergibt nun, dass die Fair-Arbeiter über das Rekordjahr hinweg 14,8 Prozent der tariflichen Arbeitszeit im Dienst waren. Die “Lastesel der Beschäftigungswende” arbeiteten also deutlich weniger als eine Ein-Tage-Woche. Wenn dieses Unternehmen Deutschland heißt, so heißen die Fair-Arbeiter Ökostromanlagen, die Consulting Agentur AGORA und die Gewerkschaft Bundesverband Windenergie – wobei sich die Gründer der Consulting-Agentur mittlerweile in der Geschäftsführung des Unternehmens eine einflussreiche Position gesichert haben.“
Während den meisten Leuten egal ist, ob an Windkraftanlagen Vögel und Fledermäuse zu Tode kommen, sieht es schon ganz anders aus, wenn die eigene Gesundheit – z. B. durch Infraschall – bedroht ist.
WKA’s, verrücktgewordene Nerze und Infraschall
Bei Infraschall handelt es sich bekanntlich um Töne, die so tief sind (d. h. ihre Frequenz liegt unter 100 Hz), dass man sie normalerweise nicht wahrnehmen kann. Nur wenn ihr Pegel (also quasi die Lautstärke) sehr hoch ist, kann man die Luftdruckschwankungen spüren und manchmal auch hören. Die offizielle Lesart ist, dass Infraschall für den Menschen erst dann schädlich ist, wenn er ihn auch hören kann. Mit dieser Begründung werden Beschwerden von Betroffenen meist vom Tisch gewischt und die betreffenden Personen gewöhnlich als Hypochonder verunglimpft. Dass die Leute im Einzugsgebiet großer Windkraftanlagen sich ihre permanenten Kopfschmerzen, Schlafstörungen und Depressionen wahrscheinlich doch nicht nur einbilden, zeigt neben einer Anzahl klinischer Studien auch ein Vorkommnis in Dänemark, welches größere Aufmerksamkeit unter der Bevölkerung hervorgerufen hat. Dort hatten die Windkraftbetreiber ihre Anlagen unweit einer Nerzfarm errichtet. Als sie zum Probebetrieb aktiviert wurden, begannen die Tiere wie wild zu schreien und sich gegenseitig zu beißen. Als die zuständige Tierärztin am nächsten Morgen die Polizei anrief, um die neuen Windkraftanlagen hinter der Nerzfarm abschalten zu lassen, lag schon ein halbes Dutzend Tiere tot in ihren Käfigen. Mehr als 100 Nerze hatten sich gegenseitig so tiefe Wunden zugefügt, dass sie getötet werden mussten. Ziemlich schnell wurde klar, dass die Schwingungen der WKA’s, deren Frequenz sich unterhalb von 20 Hz bewegt und deshalb für das menschliche Ohr nicht wahrnehmbar sind, die Tiere quasi verrückt gemacht haben. Da es auch Videos von den Amok-laufenden Pelztieren gibt, erlangte dieses Phänomen auch über Dänemark hinaus große Aufmerksamkeit. Das Schicksal des jütländischen Nerzzüchters machte nicht nur im Netz große Schlagzeilen, nein, es beschäftigte sogar das Parlament in Kopenhagen. Und seitdem hat die Energiewende ein neues Problem. Man kann den Leuten nun nicht mehr glaubhaft erzählen, dass Infraschall lediglich eine harmlose Begleiterscheinung der Verspargelung der Landschaft ist. Wenn sich auch einige Leute mittlerweile an die neue Landschaftsästhetik gewöhnt haben, wenn es jedoch um ihre und ihrer Kinder Gesundheit geht, verstehen sie keinen Spaß mehr. Und so nimmt auch allein schon aus diesem Grund die Akzeptanz der Windkraft langsam, aber stetig ab. Mit Schallwellen hat auch ein anderes, manchmal sogar furchterregendes Phänomen, zu tun.
Gewitter
Ich meine Gewitter, wie sie besonders häufig in unseren Breiten in den Sommermonaten auftreten. Eine besondere Form ist dabei das Frontgewitter, welches sich meinem Grundstück in der Oberlausitz, meist gegen Abend, immer von Westen her nähert. Das ist immer ein guter Grund, gemütlich im Gartenstuhl und bei einer Flasche Bier, dessen Annäherung mit Interesse zu verfolgen. Es beginnt mit einer über den Tag aufgebauten Schwüle und – wenn es bereits dämmert – im Westen mit mehr oder weniger intensivem Wetterleuchten.
Es handelt sich dabei um den Widerschein von Blitzen hinter dem Horizont bzw. von Blitzen, die man aufgrund der tiefhängenden Wolken nicht sehen kann. Irgendwann ist dann auch schon das erste Rollen von Donner zu hören. Je mehr sich die Front meinem Beobachtungsplatz nähert, um so öfters sieht man Blitze zwischen den Wolken und den Wolken und dem Erdboden zucken. Es dauert dann noch eine Weile, bis der dazugehörige Donner zu hören ist. Noch nicht knallartig, sondern, aufgrund der vielen Brechungen und Reflektionen am Boden noch dumpf und rollend. Mittlerweile haben sich nun auch der Zenit und der östliche Himmel mit tiefdunklen Wolken zugezogen. Und dann passiert es auf einmal: Die eben noch vorhandene Windstille wird innerhalb von Minuten durch einen immer stürmischer werdenden Fallwind unterbrochen. Die Fichten beginnen sich im Wind zu biegen und auch die Äste der mächtigen Buche über mir schwanken immer bedrohlicher. Wenn zur Zeit des Gewitters gerade das Getreide blüht, erheben sich milchige Pollenwolken über die Felder. Dazwischen zucken Blitze und beim Zählen von drei bis sechs bis der Donner grollt bemerkt man, dass die Gewitterfront nur noch eins bis zwei Kilometer entfernt ist. Mit dem aufwallenden Wind treffen einen auch schon die ersten großen Regentropfen und zeigen an, dass es Zeit wird, das Feld zu räumen. So wie der Wind sich zu einem kurzen Sturm entwickelt hat, so verschwindet er genauso schnell wieder, sobald kräftig der Regen einsetzt. Die Luftdruckgrenze ist weiter gewandert und die Umgebungstemperaturen haben sich merklich abgekühlt. Jetzt folgt für eine knappe halbe Stunde ein Starkregen (manchmal zusammen mit Hagelschlag), der durch schnell aufeinander folgende Blitze erhellt wird, denen sofort der laute Donner folgt. Danach ist der Spuk vorbei und es regnet meist nur noch ein kleines Weilchen so vor sich hin bis es schließlich aufklart (oder sich Schauerwetter einstellt). Die Gewitterfront ist weitergezogen und zwischen den ersten Wolkenlücken zeigen sich nun in der außergewöhnlich klaren Luft funkelnde Sterne.
Es handelt sich dabei um den Widerschein von Blitzen hinter dem Horizont bzw. von Blitzen, die man aufgrund der tiefhängenden Wolken nicht sehen kann. Irgendwann ist dann auch schon das erste Rollen von Donner zu hören. Je mehr sich die Front meinem Beobachtungsplatz nähert, um so öfters sieht man Blitze zwischen den Wolken und den Wolken und dem Erdboden zucken. Es dauert dann noch eine Weile, bis der dazugehörige Donner zu hören ist. Noch nicht knallartig, sondern, aufgrund der vielen Brechungen und Reflektionen am Boden noch dumpf und rollend. Mittlerweile haben sich nun auch der Zenit und der östliche Himmel mit tiefdunklen Wolken zugezogen. Und dann passiert es auf einmal: Die eben noch vorhandene Windstille wird innerhalb von Minuten durch einen immer stürmischer werdenden Fallwind unterbrochen. Die Fichten beginnen sich im Wind zu biegen und auch die Äste der mächtigen Buche über mir schwanken immer bedrohlicher. Wenn zur Zeit des Gewitters gerade das Getreide blüht, erheben sich milchige Pollenwolken über die Felder. Dazwischen zucken Blitze und beim Zählen von drei bis sechs bis der Donner grollt bemerkt man, dass die Gewitterfront nur noch eins bis zwei Kilometer entfernt ist. Mit dem aufwallenden Wind treffen einen auch schon die ersten großen Regentropfen und zeigen an, dass es Zeit wird, das Feld zu räumen. So wie der Wind sich zu einem kurzen Sturm entwickelt hat, so verschwindet er genauso schnell wieder, sobald kräftig der Regen einsetzt. Die Luftdruckgrenze ist weiter gewandert und die Umgebungstemperaturen haben sich merklich abgekühlt. Jetzt folgt für eine knappe halbe Stunde ein Starkregen (manchmal zusammen mit Hagelschlag), der durch schnell aufeinander folgende Blitze erhellt wird, denen sofort der laute Donner folgt. Danach ist der Spuk vorbei und es regnet meist nur noch ein kleines Weilchen so vor sich hin bis es schließlich aufklart (oder sich Schauerwetter einstellt). Die Gewitterfront ist weitergezogen und zwischen den ersten Wolkenlücken zeigen sich nun in der außergewöhnlich klaren Luft funkelnde Sterne.
Heinz Erhardt und der Gewittersturm
Wer sich einmal der ganzen Dramatik eines solchen Gewitters auf lyrische Weise nähern möchte, dem sei unbedingt das Gedicht „Das Gewitter“ von Heinz Erhardt (1909-1979) anempfohlen – und zwar nicht in seiner schriftlichen Form, sondern in der dramatischen Interpretation von Heinz Erhardt selbst.
Dessen eindrucksvolle Schilderung eines Gewittersturms verlangt geradezu nach einer Erklärung, die ich nun versuchen möchte. Frontgewitter entstehen immer dann, wenn zwei unterschiedlich temperierte Luftmassen an einer „Frontlinie“ aufeinandertreffen. Im Häufigsten trifft dabei eine Kaltfront auf warme Luft, aber auch der umgekehrte Vorgang ist möglich. Kalte Luft ist bekanntlich dichter und schwerer, weshalb sie sich an der „Frontlinie“ unter die warme Luft schiebt und diese damit zum Aufsteigen zwingt. Die Meteorologen sprechen in diesem Fall von einer Anakaltfront. In Folge setzt eine intensive Wolkenbildung ein und es kommt zu Niederschlag hinter der Kaltfront. Durch die am Boden einfließende Kaltluft wird die wasserdampfgesättigte Warmluft angehoben, wobei der Wasserdampf unter Abgabe von latenter Wärme (die Schwüle am Boden vor der sich nähernden Front nimmt zu) auskondensiert und sich rasch aufsteigende Wolken (die in diesem Fall Gewittertürme sind) bilden. Dabei ist natürlich zu erwähnen, dass nicht jede Kaltfront auch mit Gewittern assoziiert ist. Die Kaltfront muss dazu in ein gewitterträchtiges Gebiet einfließen, d. h. sie stellt genaugenommen nur den Auslöser zur Bildung einer Gewitterfront dar. Zwischen den durch die Front getrennten Gebieten entstehen außerdem durch die z. T. sehr großen Luftdruckunterschiede aufgrund der Druckgradientenkraft intensive Winde, die den unmittelbaren Durchgang der Gewitterfront ankündigen.
Dessen eindrucksvolle Schilderung eines Gewittersturms verlangt geradezu nach einer Erklärung, die ich nun versuchen möchte. Frontgewitter entstehen immer dann, wenn zwei unterschiedlich temperierte Luftmassen an einer „Frontlinie“ aufeinandertreffen. Im Häufigsten trifft dabei eine Kaltfront auf warme Luft, aber auch der umgekehrte Vorgang ist möglich. Kalte Luft ist bekanntlich dichter und schwerer, weshalb sie sich an der „Frontlinie“ unter die warme Luft schiebt und diese damit zum Aufsteigen zwingt. Die Meteorologen sprechen in diesem Fall von einer Anakaltfront. In Folge setzt eine intensive Wolkenbildung ein und es kommt zu Niederschlag hinter der Kaltfront. Durch die am Boden einfließende Kaltluft wird die wasserdampfgesättigte Warmluft angehoben, wobei der Wasserdampf unter Abgabe von latenter Wärme (die Schwüle am Boden vor der sich nähernden Front nimmt zu) auskondensiert und sich rasch aufsteigende Wolken (die in diesem Fall Gewittertürme sind) bilden. Dabei ist natürlich zu erwähnen, dass nicht jede Kaltfront auch mit Gewittern assoziiert ist. Die Kaltfront muss dazu in ein gewitterträchtiges Gebiet einfließen, d. h. sie stellt genaugenommen nur den Auslöser zur Bildung einer Gewitterfront dar. Zwischen den durch die Front getrennten Gebieten entstehen außerdem durch die z. T. sehr großen Luftdruckunterschiede aufgrund der Druckgradientenkraft intensive Winde, die den unmittelbaren Durchgang der Gewitterfront ankündigen.
Blitz und Donner
Das wichtigste Kennzeichen eines Gewitters ist bekanntlich Donner und Blitz. Beide gehören zusammen, wobei für einen Beobachter immer der Donnerschlag zeitlich dem Blitzschlag folgt. Ja, man kann sogar die Zeitdifferenz zwischen Blitz und dazugehörigen Donner zur Abschätzung von dessen Entfernung ausnutzen. Grund dafür ist die Schallgeschwindigkeit in Luft, die ~340 m/s beträgt. Folgt also einem Blitz der Donner nach 10 Sekunden, dann war der Blitz ~3,4 km vom Beobachter entfernt. Bei den Blitzen handelt es um elektrische Entladungen zwischen Wolken oder einer Wolke und der Erdoberfläche, wobei zuvor eine Ladungstrennung zwischen den genannten Objekten stattgefunden haben muss. Dabei spielt der Dipolcharakter des Wassermoleküls eine wichtige Rolle. Wenn die warme, mit Wasserdampf gesättigte Luft an der Gewitterfront aufsteigt, dann trennen sich im Inneren der Wolke die Ladungen durch Reibung und beim Zerstäuben der Wassertröpfchen. In großen Höhen gefrieren die Wassertröpfchen zu Eiskristallen, die sich in den vertikalen, nach oben gerichteten Winden positiv aufladen, während die Wassertropfen eine negative Ladung tragen. Auf diese Weise entsteht im kalten oberen Teil der Wolke ein Gebiet mit positiver Ladung, während nahe dem Boden die negative Ladung überwiegt. Zwischen beiden bildet sich entsprechend der Potentialdifferenz ein elektrisches Feld aus, welches solange anwächst, bis die Spannung mehrere hundert Millionen Volt erreicht. Ab einer kritischen Spannung, die bei ungefähr 170.000 V/m liegt, kündigt sich ein gigantischer Kurzschluss an, der sich schließlich in Form eines Blitzes entlädt. Dabei kann die Stromstärke bis zu 100.000 A erreichen und die Luft im Blitzkanal innerhalb von Sekundenbruchteilen auf bis zu 30.000 °C erhitzen, was das mehr als 5-fache der Temperatur der Sonnenoberfläche (Photosphäre) ist. Dieser Schlauch heißer Luft expandiert schlagartig und es bildet sich eine entsprechende Schallwelle aus, die man dann als Donnerschlag wahrnimmt. Was man als Naturfreund und Wanderer schon aus eigennützigen Gründen auf jeden Fall vermeiden sollte, ist sich von einem Blitz erschlagen zu lassen. Die wichtigste Regel ist dabei, erhöhte Standorte sowie einzeln stehende Bäume zu meiden. Im sichersten ist es, wenn man sich in ein Auto setzt und von dort aus das Naturschauspiel beobachtet (Faraday’scher Käfig). Ansonsten – wenn man auf freiem Feld von einem Gewittersturm überrascht wird – ist es wiederum am besten, sich flach auf den Boden zu legen oder sich zumindest hinzukauern. Mit durchnässter Kleidung zu Hause anzukommen ist allemal besser, als mit einem Trauma, einem zünftigen Tinnitus oder großflächigen Hautverbrennungen im Krankenhaus aufzuwachen (oder gar nicht mehr). Im Schnitt erwartet man im Jahr in Deutschland nur noch 3 bis 4 Todesfälle durch Blitzschlag, Das war vor einem Jahrhundert noch um einiges mehr (~300), als noch viele Menschen im Sommer auf den Feldern arbeiten mussten. So gesehen ist heute ein Tod durch Blitzschlag quasi ein vernachlässigbares Risiko, aber immer noch größer, als bei einem „Atomunfall“ ums Leben zu kommen. Häufiger ist es da schon, dass ein Blitzschlag zu einem Gebäudebrand führt.
Der Blitzableiter
Aber dafür hat einer der Gründerväter der Vereinigten Staaten von Amerika, Benjamin Franklin (1706-1790) auch den Blitzableiter erfunden. Der erste Blitzableiter in Deutschland wurde übrigens bereits im Jahre 1769 auf der Hamburger Hauptkirche St. Jacobi installiert. Seitdem wurden dann nach und nach die meisten Kirchen (und später auch Wohnhäuser und Scheunen) mit Blitzableitern ausgestattet mit dem Effekt, dass die gewitterbedingten Kirchenbrände signifikant zurückgingen. Weniger bekannt als Benjamin Franklin ist in diesem Zusammenhang der Böhme Prokop Diwisch (1698-1765), der um das Jahr 1754 auch einen Blitzableiter erfunden hatte.
Nur leider waren die Bauern in Südmähren, wo er in einem Prämonstratenser-Kloster wirkte, nicht von dieser Erfindung angetan, denn sie führten eine große Trockenheit mit entsprechenden Ernteausfällen auf dessen Einsatz auf einem Pfarrhaus in der Nähe von Znojmo (Znaim) zurück. Heute können wir mit an Gewissheit grenzender Sicherheit sagen, dass eine „Trockenheit“ nichts mit der Präsenz von Blitzableitern zu tun hat.
Nur leider waren die Bauern in Südmähren, wo er in einem Prämonstratenser-Kloster wirkte, nicht von dieser Erfindung angetan, denn sie führten eine große Trockenheit mit entsprechenden Ernteausfällen auf dessen Einsatz auf einem Pfarrhaus in der Nähe von Znojmo (Znaim) zurück. Heute können wir mit an Gewissheit grenzender Sicherheit sagen, dass eine „Trockenheit“ nichts mit der Präsenz von Blitzableitern zu tun hat.
Was ist ein Kugelblitz?
Aber trotzdem gibt es im Zusammenhang mit Blitzableitern eine Fragestellung, die noch auf eine Antwort wartet: Hilft er auch gegen Kugelblitze? Man weiß es nicht, ja, man weiß noch nicht mal mit entsprechender Sicherheit, was ein „Kugelblitz“ eigentlich ist und wie er entsteht. Es gibt zwar mittlerweile einige Theorien, über die sich ernsthaft diskutieren lässt. Sie sind andererseits aber wiederum so komplex, dass sie jeweils nur von einer Minderheit von Fachleuten als Erklärung akzeptiert werden. Was also ist ein „Kugelblitz“? Auf jeden Fall ist es ein seltenes Phänomen, welches meistens, aber nicht immer, mit einem Gewitter in Zusammenhang gebracht wird. Die Beobachter sprechen am Häufigsten von einer leuchtenden Kugel, deren Durchmesser irgendwo zwischen einem Dezimeter und einem Meter liegt und die sich relativ langsam durch den Raum bewegt und dabei manchmal plötzlich die Richtung ändert. Mittlerweile liegen von diesem Phänomen auch Fotos vor, so dass an ihrer Echtheit nicht mehr zu zweifeln ist. Von Schäden, die sie verursachen, ist jedoch, mit Ausnahmen, nur wenig bekannt. Eine dieser Ausnahmen betrifft die St. Pankratius-Kirche in Widecombe-in-the-Moor in der Grafschaft Devonshire in England.
Dort drang am 21. Oktober 1638 während eines heftigen Gewitters ein Kugelblitz in die mit 300 Gläubigen gut besuchte Kirche ein, wobei vier von ihnen zu Tode kamen und etwa 60 verletzt wurden. Dabei muss auch die Inneneinrichtung stark gelitten haben, wie zeitgenössische Quellen berichten. Andere meinen dagegen, es war kein Kugelblitz, sondern der Leibhaftige selbst, der in der Kirche einen Gottesdienst besucht hat… Die meisten Erklärungen über die Entstehung und die Physik von Kugelblitzen gehen davon aus, dass man es hier mit einer Art „Plasmakugel“ zu tun hat. Das widerspricht aber der Physik (Archimedisches Prinzip), denn eine aufgeheizte Gasblase sollte sowohl recht schnell aufsteigen als auch ziemlich schnell wieder verlöschen. Es konnten aber Kugelblitze zweifelsfrei beobachtet werden, die bis zu einer halben Minute sichtbar waren. Unter allen Theorien, die sich mit Kugelblitzen auseinandersetzen, erscheint die im Jahre 2002 veröffentlichte Theorie von John Abrahamson und James Dinniss noch am wahrscheinlichsten, insbesondere auch deshalb, da sie auch experimentell gestützt wird.
Danach entstehen Kugelblitze immer dann, wenn ein gewöhnlicher Blitz in stark siliziumhaltigen Boden („Sand“) einschlägt. Dabei wird das Siliziumoxid auf seine metallische Form reduziert und dabei verdampft. Das entstehende Siliziumgas wird anschließend in der Luft wieder oxidiert, wodurch die beobachtete Leuchterscheinung entsteht. Außerdem sollen noch diverse und im Einzelnen äußerst komplexe Vorgänge den Oxidationsvorgang in einem kugelförmigen Bereich via Selbstorganisation stabil halten, so dass die Erscheinung einige Dutzend Sekunden anhalten kann. Forscher aus Brasilien haben kurze Zeit später diese Theorie einer experimentellen Prüfung unterzogen, indem sie Siliziumwafer, wie sie in der Halbleiterfertigung anfallen, unter Einwirkung eines elektrischen Stroms von 140 A verdampften und anschließend den Dampf mit einem Funken entzündeten. Dabei konnten sie eine Leuchterscheinungen von der Größe eines Tischtennisballes sowie Farbabstufungen von orange-weiß bis blau-weiß beobachten, wie sie auch von Augenzeugen von „echten“ Kugelblitzen berichtet werden. Die „Kugeln“ existierten dabei bis zu 8 Sekunden und waren in der Lage, sowohl zu schweben als auch Löcher in einen Laborkittel zu brennen. Zumindest die Hypothese, dass es sich bei den Kugelblitzen um „UFO’s“ Außerirdischer handelt, wie heute noch einige Esoteriker behaupten, dürfte damit passé sein. Trotzdem kann man die genannte Theorie noch nicht als der Weisheit letzten Schluss ansehen. Dazu sind die Berichte über Kugelblitze und ihre außergewöhnlichen Eigenschaften zu unterschiedlich und nur einige Aspekte des Phänomens lassen sich überhaupt einigermaßen plausibel theoretisch erklären.
Dort drang am 21. Oktober 1638 während eines heftigen Gewitters ein Kugelblitz in die mit 300 Gläubigen gut besuchte Kirche ein, wobei vier von ihnen zu Tode kamen und etwa 60 verletzt wurden. Dabei muss auch die Inneneinrichtung stark gelitten haben, wie zeitgenössische Quellen berichten. Andere meinen dagegen, es war kein Kugelblitz, sondern der Leibhaftige selbst, der in der Kirche einen Gottesdienst besucht hat… Die meisten Erklärungen über die Entstehung und die Physik von Kugelblitzen gehen davon aus, dass man es hier mit einer Art „Plasmakugel“ zu tun hat. Das widerspricht aber der Physik (Archimedisches Prinzip), denn eine aufgeheizte Gasblase sollte sowohl recht schnell aufsteigen als auch ziemlich schnell wieder verlöschen. Es konnten aber Kugelblitze zweifelsfrei beobachtet werden, die bis zu einer halben Minute sichtbar waren. Unter allen Theorien, die sich mit Kugelblitzen auseinandersetzen, erscheint die im Jahre 2002 veröffentlichte Theorie von John Abrahamson und James Dinniss noch am wahrscheinlichsten, insbesondere auch deshalb, da sie auch experimentell gestützt wird.
Danach entstehen Kugelblitze immer dann, wenn ein gewöhnlicher Blitz in stark siliziumhaltigen Boden („Sand“) einschlägt. Dabei wird das Siliziumoxid auf seine metallische Form reduziert und dabei verdampft. Das entstehende Siliziumgas wird anschließend in der Luft wieder oxidiert, wodurch die beobachtete Leuchterscheinung entsteht. Außerdem sollen noch diverse und im Einzelnen äußerst komplexe Vorgänge den Oxidationsvorgang in einem kugelförmigen Bereich via Selbstorganisation stabil halten, so dass die Erscheinung einige Dutzend Sekunden anhalten kann. Forscher aus Brasilien haben kurze Zeit später diese Theorie einer experimentellen Prüfung unterzogen, indem sie Siliziumwafer, wie sie in der Halbleiterfertigung anfallen, unter Einwirkung eines elektrischen Stroms von 140 A verdampften und anschließend den Dampf mit einem Funken entzündeten. Dabei konnten sie eine Leuchterscheinungen von der Größe eines Tischtennisballes sowie Farbabstufungen von orange-weiß bis blau-weiß beobachten, wie sie auch von Augenzeugen von „echten“ Kugelblitzen berichtet werden. Die „Kugeln“ existierten dabei bis zu 8 Sekunden und waren in der Lage, sowohl zu schweben als auch Löcher in einen Laborkittel zu brennen. Zumindest die Hypothese, dass es sich bei den Kugelblitzen um „UFO’s“ Außerirdischer handelt, wie heute noch einige Esoteriker behaupten, dürfte damit passé sein. Trotzdem kann man die genannte Theorie noch nicht als der Weisheit letzten Schluss ansehen. Dazu sind die Berichte über Kugelblitze und ihre außergewöhnlichen Eigenschaften zu unterschiedlich und nur einige Aspekte des Phänomens lassen sich überhaupt einigermaßen plausibel theoretisch erklären.
Sprites, Blue Jets und Elfen
Hier gibt es also noch viel Forschungsarbeit. Das gilt auch für ein anderes Gewitterphänomen, den seit den 1960er Jahren bekannten Sprites (d. h. „Kobolde“). Es handelt sich dabei um eine meist rote Leuchterscheinung, die von der Oberkante eines Gewitterturms ausgeht und von dort quasi in die Hochatmosphäre schießt.
Effektiv lassen sie sich nur von einer Erdumlaufbahn oder hochfliegenden Flugzeugen aus beobachten, weshalb sie auch so lange unentdeckt geblieben sind. Auch hier gibt es verschiedene Theorien, die versuchen, dieses und ähnliche Phänomene (wie die sogenannten „Blue Jets“ und die „Elfen“) zu erklären. Man vermutet z. B., dass sich bei einem besonders intensiven Gewitter über der Wolkendecke ein entsprechend intensives Spannungsfeld aufbaut, welches sich aufgrund der Übersättigung an Elektronen, getriggert durch einfallende kosmische Gammastrahlung, in der Ionosphäre selbst entlädt. Dabei versteht man unter der Ionosphäre den Teil einer planetaren Atmosphäre, in der ständig oder temporär in großer Anzahl freie Ladungsträger wie Ionen und Elektronen vorhanden sind.
Effektiv lassen sie sich nur von einer Erdumlaufbahn oder hochfliegenden Flugzeugen aus beobachten, weshalb sie auch so lange unentdeckt geblieben sind. Auch hier gibt es verschiedene Theorien, die versuchen, dieses und ähnliche Phänomene (wie die sogenannten „Blue Jets“ und die „Elfen“) zu erklären. Man vermutet z. B., dass sich bei einem besonders intensiven Gewitter über der Wolkendecke ein entsprechend intensives Spannungsfeld aufbaut, welches sich aufgrund der Übersättigung an Elektronen, getriggert durch einfallende kosmische Gammastrahlung, in der Ionosphäre selbst entlädt. Dabei versteht man unter der Ionosphäre den Teil einer planetaren Atmosphäre, in der ständig oder temporär in großer Anzahl freie Ladungsträger wie Ionen und Elektronen vorhanden sind.
Ionosphäre und Kurzwellenrundfunk
Die Ionisation der Luftmoleküle erfolgt dabei durch die kurzwellige solare Strahlung (UV- und Röntgenbereich sowie Teilchenstrahlung) sowie durch die kosmische Strahlung.
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