Wie werden Blitze in Österreich getrackt?

In Österreich werden jedes Jahr Hunderttausende Blitze geortet. Auf Webseiten und in Apps kann man auf Landkarten genau erkennen, wo es wann wie heftig geblitzt hat. Daran erkennt man auch, wohin Gewitter gerade ziehen. Um solche Daten zu generieren, bedarf es Blitzortungsnetzwerke wie ALDIS, das z.B. die Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik verwendet.

Impulse in Lichtgeschwindigkeit

Das Austrian Lightning Detection & Information System (ALDIS) besitzt ein Netz aus 8 Sensoren, die über dem Bundesgebiet verteilt aufgestellt sind. Die Sensoren messen elektromagnetische Strahlung, die von jedem Blitz in Lichtgeschwindigkeit ausgesendet wird. Je nachdem, wann der so genannte Feldimpuls bei welchem Sensor eintrifft und aus welcher Richtung er kommt, kann die exakte Position des Blitzeinschlages festgestellt werden.

"Die Zeitnehmung muss bei diesen Messungen hochgenau sein", erklärt Gerhard Diendorfer von ALDIS. "In einer Millisekunde reist das Signal 300 Kilometer weit. Die Genauigkeit der Sensoruhren muss also im Nanosekundenbereich liegen." Nur dann sei es möglich, die Einschlagsstellen von Blitzen auf 100 Meter genau zu berechnen. Die Synchronisation der Uhren läuft über das GPS Satellitennavigationssystem.

Positive Blitze sind gefährlicher

Für eine exakte Ortung eines Blitzes reichen 2 der Sensoren aus. Für mehr Genauigkeit werden jedoch die Signale von allen Sensoren, die es empfangen, miteinander abgeglichen. Die Sensoren erfassen sowohl Blitze die von Wolken zur Erdoberfläche springen (WE-Blitze), als auch Blitze, die zwischen den Wolken zucken (WW-Blitze). Durch die jeweilige Form des Feldimpulses lassen sie sich genau unterscheiden. Ebenfalls feststellen lässt sich, ob der jeweils erfasste Blitz eine positive oder negative Ladung aufweist.

"Die klassische Gewitterwolke ist ein Dipol", erklärt Diendorfer. "Unten ist sie negativ geladen, oben positiv." Rund 90 Prozent der Blitze, die bis zum Erdboden gelangen, sind deshalb negativ geladen. Hie und da gelangen aber auch Entladungen aus größerer Höhe bis zur Erde. "Positive Blitze sind seltener, aber gefährlicher. Der Stromfluss dauert um den Faktor 10 länger, der Blitz hat also die 10-fache Energie. Das kann zu massiven Schäden führen. Wenn Bäume etwa komplett zersprengt werden, waren das meistens positive Blitze."

Zündung von Automotoren registriert

Die Blitzortungssensoren sind so empfindlich, dass sie selbst die Zündung von Automotoren in der Nähe registrieren. Auch andere elektromagnetische Impulse, etwa von Industrieprozessen oder aus dem Stromnetz, sind registrierbar. Im Vergleich zu Blitzen seien sie aber wesentlich schwächer und können dadurch gut ausgefiltert werden.

Kommerzielle und Non-Profit-Dienste

ALDIS ist ein Gemeinschaftsprojekt des Österreichischen Verbands für Elektrotechnik und des Übertragungsnetzbetreibers Austrian Power Grid. Es ist Teil des gesamteuropäischen Blitzortungsnetzwerks EUCLID. Daneben gibt es aber eine ganze Reihe von Blitzortungssystemen von Privatunternehmen, etwa von UBIMET. Daten der Dienste sind oftmals frei im Internet und in Apps verfügbar, für genauere Auflösung zahlen Kunden. Dazu zählen z.B. Wetterdienste, Energieversorger oder Versicherungen.

Mit Blitzortung.org gibt es seit vielen Jahren aber auch ein Netzwerk an privaten Meteorologie-Fans, das selbst gebastelte oder günstig erhältliche Magnetantennen verwendet, um Blitzeinschläge zu orten. Mittlerweile machen Personen aus der ganzen Welt dabei mit, wodurch das Netz immer dichter wird. Eine Reihe von Apps verwenden dessen Daten.

Neue Erkenntnisse zu Blitzen

Obwohl Blitze bereits gut verstanden werden, halten sie für Ortungsdienste immer noch neue Erkenntnisse bereit. Wie Diendorfer erzählt, musste die Forschung etwa zuletzt feststellen, dass ein Blitz während seiner Teilentladungen (Strokes) häufig den Einschlagspunkt wechselt. Im Schnitt sind es 1,7 Einschlagspunkte pro Blitz. Teilweise liegen die Einschlagspunkte 100 Meter auseinander. Um die Präzision von Messungen zu gewährleisten, muss man ihnen also auch wissenschaftlich auf der Spur bleiben.