Horrorszenario an Bord: der Blitz schlägt ein, leitende Teile wie Mast und Wanten deformieren, die Bordelektronik verschmort und das Boot fängt Feuer und sinkt. Wie Blitze entstehen und wie man sich vor Blitzschlag schützt, fassen wir für euch zusammen. Viel Spaß beim Lesen.
Feuchte warme Luftmassen steigen auf und bilden Wolken. In den Wolken entsteht eine elektrische Ladung durch Reibung von Luft. Bei günstigen Bedingungen strömt die feucht-warme Luft besonders hoch, sodass die Wasserpartikel gefrieren und sich ein Amboss aufbaut. Dieser Amboss ist bezeichnend für eine Gewitterwolke, die auch Cumulonimbus genannt wird.
Wenn ein Gewitter durch die Atmosphäre zieht, induziert es eine entgegengesetzte Ladung auf der Erdoberfläche unter ihm. Wenn diese statische Erdladung ein Boot erreicht, konzentriert die Gewitterwolke den Unterschied der Ladung das Boot. Wenn es dem Gewitter gelingt, genügend Potenzial auf das Boot zu konzentrieren, um den elektrischen Widerstand der Luft zu überwinden, entsteht ein potenzialreduzierender Lichtbogen (ein Blitzschlag). Bei der Ausbreitung des Blitzes ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmtes Objekt auf der Erdoberfläche getroffen wird, eine Funktion des gesamten Erdladungspotenzials auf diesem Bauwerk und der Bildung von elektrischen Strömen, die von diesem Bauwerk ausgehen.
Die meisten Blitze entladen sich in der Atmosphäre, nur etwa 5% der Blitze sind Wolke-Boden-Blitze. Die Gefahr vom Blitz getroffen zu werden hängt von verschiedenen Faktoren ab. Blitze sind ein sehr komplexes Naturphänomen und obgleich das Phänomen grundsätzlich physikalischen Regeln folgt, so sind Blitze noch nicht vollständig erforscht. Es ist etwa möglich vom Blitz getroffen zu werden, obwohl wenige Meter entfernt ein höherer Punkt ist. Grundsätzlich erhöhen jedoch Faktoren wie ein hoher Mast oder das Fahren in Süßwasser (im Gegensatz zum besser leitenden Salzwasser das relativ attraktiver ist) die Gefahr getroffen zu werden.
Ein Video von einem Blitzschlag bei einem Segelboot in Boston zeigt wie ein Blitzschlag aussieht.
Einen Blitzeinschlag ist nicht vollständig vermeidbar. Wenn mich der Blitz trifft, schütze ich das Boot am besten durch Erdung des Mastes mit dem Wasser. Falls der Blitz am Mast einschlägt und ohne leitende Bahnen (d.h. ohne Erdung) seinen Weg ins Wasser sucht, kann es zu zerstörerischen Lichtbögen kommen. Der Blitz springt dann quasi durch nichtleitende Teile wie den Rumpf aus GFK oder den Boden aus Holz. Sind in den nichtleitenden Teilen kleine Wasserpartikel, so zerstäuben diese und die Materialien explodieren förmlich und reißen im schlimmsten Fall ein Loch in die Bordwand. Dabei wird auch in die leitenden Teile wie dem Mast mehr Energie aufgebracht. Ergebnis sind deformierte leitende Teile und Löcher im Rumpf.
Es gibt keine blitzsicheren Boote, nur blitzgeschützte Boote. Ganzmetallschiffe werden nur selten beschädigt, und es gibt nur selten Verletzte oder Tote. Diese Schiffe werden häufig vom Blitz getroffen, aber die hohe Leitfähigkeit der großen Metallmengen mit Hunderten von Quadratmetern des Rumpfes in direktem Kontakt mit dem Wasser führt zu einer schnellen Ableitung der elektrischen Ladung.
Wie eingangs erwähnt, entsteht ein Blitz bei Ladungsunterschieden. Dafür ist es sinnvoll, den Ladungsunterschied zum Wasser und zur umliegenden Luft möglichst klein zu halten. Bei Booten aus GFK, empfiehlt es sich eine leitende Verbindung mit dem Wasser herzustellen – das wird durch einen Blitzableiter ohnehin erzeugt. Verschiedene Hersteller und Bootseigner schwören zudem auch auf einen ausgefransten Draht mit vielen Spitzen auf dem Mast, der mit dem Wasser oder alternativ zumindest allen Metallteilen an Bord verbunden ist, um einen Ladungsaustausch zur Luft zu gewährleisten. Dies folgt dem Prinzip der Punktentladung. Die Idee dahinter ist, dass diese Blitzableiter sowohl den Aufbau der statischen Erdladung als auch die Bildung von Stromleitern kontrollierten. Wenn sich das Potenzial aufbaut, wird es von den Hunderten von Elektroden mit extrem kleinem Radius des Ableiters abgeleitet.
Hier noch ein paar praktische Tipps für euch, wenn ihr in ein Gewitter mit gefährlichen Blitzen gerät:
Ein echter 100%ger Schutz vor Blitzschlag ist nicht machbar, dafür sind Blitze zu komplex. Man kann sich aber insbesondere mit Blitzableitern schützen. Wichtig ist die Gefahren zu verstehen, zu erkennen und vor allem kritische Situationen, wenn möglich, zu vermeiden.
Youtube: Emiliy & Clarks‘ adventure: Lightning Hits Boats. Here's How to Deal With It [Capable Cruising Guides], https://www.youtube.com/watch?v=PurMG7KHdW4
Welt der Physik, Wie entstehen Gewitterblitze? https://www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/gewitterblitze/
