DGUV Information 214-038 - Gewitter auf dem Vorfeld von Verkehrsflughäfen Gefähr...

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Abschnitt 1.2, Eigenschaften von Blitzentladungen
Abschnitt 1.2
Gewitter auf dem Vorfeld von Verkehrsflughäfen Gefährdungen und Schutzmaßnahmen (bisher: BGI/GUV-I 5144)
Titel: Gewitter auf dem Vorfeld von Verkehrsflughäfen Gefährdungen und Schutzmaßnahmen (bisher: BGI/GUV-I 5144)
Normgeber: Bund
Amtliche Abkürzung: DGUV Information 214-038
Gliederungs-Nr.: [keine Angabe]
Normtyp: Satzung

Abschnitt 1.2 – Eigenschaften von Blitzentladungen

Statistische Untersuchungen belegen, dass etwa 70 % aller Blitzentladungen innerhalb der Wolken stattfinden und nur etwa 30 % Erdberührung haben.

  • Wolke-Wolke-Blitze - Sie werden oft nicht wahrgenommen, sie können jedoch auch über große Entfernungen zu Gefährdungen führen.

  • negativer Wolke-Erde-Blitz - Die meisten Blitze zwischen Wolke und Erde verlaufen abwärts und haben eine negative Polarität.

  • positiver Wolke-Erde-Blitz - Nur etwa 5 - 20 % aller Wolke-Erde-Blitze besitzen eine positive Polarität. Sie sind meist energiereicher als negative Wolke-Erde-Blitze.

  • Der Einschlagort eines Wolke-Erde-Blitzes wird durch eine vom Erdboden der Wolke entgegenwachsende Fangentladung festgelegt. Objekte am Boden mit Kanten und Spitzen, d.h. hohen Feldverzerrungsfaktoren, und guter Leitfähigkeit (Metalle) begünstigen die Ausbildung von Fangentladungen (Abbildung 2 zeigt den zeitlichen Verlauf eines Blitzereignisses).

  • Blitzereignisse entstehen im Durchschnitt aus 3 Entladungen in den gleichen Einschlagpunkt. Nur etwa 5 % aller Blitzereignisse haben mehr als 10 Entladungszyklen.

  • Die mittlere Zeitdauer einer Blitzentladung liegt bei etwa 200 ms.

  • Der Mittelwert des Entladungsstroms für negative Wolke-Erde-Blitze liegt bei 34 kA. Der Entladungsstrom kann in seltenen Fällen 500 kA überschreiten.

  • Die Stromanstiegsgeschwindigkeit in der ersten Hauptentladung liegt bei 10 - 80 kA/µs. Dieser steile Stromanstieg kann zu erheblichen Gefährdungen durch Induktionswirkungen in leitfähigen Schleifen führen.

  • Der Hauptentladungskanal erreicht Längen von mehr als 10 - 15 km und Durchmesser von 10 - 20 cm.

  • Im Hauptentladungskanal entstehen Temperaturen von 10 000 - 30 000 C verbunden mit der Emission von blendend weißem Licht.

  • Mit der Aufheizung des Entladungskanals sind Dichteänderungen der umgebenden Luft verbunden, wobei Druckwellen ("Donner") mit extrem hohen Schalldrücken entstehen.

Abb. 2: Zeitlicher Ablauf eines Blitzereignisses