Jedes Jahr zucken alleine in Deutschland über 400.000 Blitze über den Himmel. Trotzdem weiß die Forschung immer noch nicht, wie genau Blitze entstehen. Eine Vorhersage, wo sie einschlagen könnten, ist deshalb schwer.

Damit ein Blitz entsteht, braucht es drei Voraussetzungen: Eine erhöhte Temperatur, eine erhöhte Feuchtigkeit und eine bestimmte Art der Luftschichtung. Treffen dann in der Wolke Teilchen aufeinander, die unterschiedlich groß, warm und feucht sind, entsteht dadurch im oberen Teil der Wolke eine positive Ladung und im unteren Teil der Wolke eine negative Ladung. Die Spannung, die dazwischen entsteht, entlädt sich dann als Blitz, erklärt Anna Nelles, Professorin für Physik an der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg.

Das Mysterium an der Sache ist allerdings: Wo genau entlädt sich das Ganze?

"Man hat eine negative Ladung und eine positive Ladung. Sobald sich dazwischen ein Funke bildet, können diese sich gegenseitig ausgleichen und man hat einen Blitz. Wie dieser Funke entsteht, ist völlig unklar."
Anna Nelles, Professorin für Physik an der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg

Genau das müsste man aber wissen, um vorhersagen zu können, wo ein Blitz einschlägt. Die meisten Blitze bleiben zwar in den Wolken, aber der kleine Teil, der den Erdboden erreicht, kann unter Umständen sehr gefährlich werden. Doch der Forschung fehlen die Daten.

Schnelles Wetterphänomen

Ein Grund für die erschwerte Vorhersage eines Gewitters ist zum einen dessen schnelles Entstehen. Gerade war es noch strahlend blauer Himmel und plötzlich ist alles tiefschwarz und die Blitze jagen über den Himmel. Schon normale Wettervorhersagen sind für Computer nur sehr schwer konkret auszurechnen. Bei einem so plötzlichen Phänomen wie einem Gewitter, ist es nochmal komplizierter, sagt Deutschlandfunk-Nova-Reporterin Caro Bredendiek.

Nicht genügend Messdaten

Dass die Forschung noch nicht vorhersagen kann, wo ein Blitz einschlagen wird, liegt allerdings hauptsächlich daran, dass es nicht genügend Messdaten gibt, um Gewitterwolken vollends zu verstehen. Wetterballons könnten zwar die Daten in einer Gewitterwolke aufnehmen, entlädt sich dann allerdings der Blitz, sind der Wetterballon und damit auch die Daten wieder hin, sagt Anna Nelles.

"Wir haben gar nicht genügend Daten, um diese Wolken ernsthaft zu verstehen und ernsthaft modellieren zu können."
Anna Nelles, Professorin für Physik an der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg

Auch Flugzeuge sind normalerweise ein wichtiger Datengeber, wenn es um Wettervorhersagen geht. Doch auch diese umfliegen ein Gewitter und können deshalb ebenfalls keine brauchbaren Daten liefern.

Komplexer Vorgang

Ein Zufall hat die Professorin Anna Nelles und ihr Team zumindest einen wichtigen Schritt in die richtige Richtung gebracht. Denn eigentlich haben Anna Nelles und ihre Kollegen über kosmische Strahlung geforscht. Mit ihrem astronomischen Radioteleskop entdeckten sie aber auch etwas Interessantes über die Struktur der Blitze. Sie fanden heraus, dass sich eine Wolke nach einem Blitzeinschlag nie vollständig entlädt, sondern viel noch in den unsichtbaren Seitenarmen eines Blitzes gespeichert wird.

"Wenn ein Blitz einschlägt, ist die Wolke nie vollständig entladen. Und viel wird in positiven Seitenarmen des Blitzes, die man nicht sehen kann, gespeichert. Und anschließend entlädt er sich nochmal und nochmal."
Anna Nelles, Professorin für Physik an der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg

Danach kann sich ein Blitz noch mehrere Male entladen. Blitzen ist also ein "sehr komplexes Phänomen", an dem auch in der Zukunft noch geforscht werden wird.