Künstliche Hochspannung: Besuch im Blitzlabor

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Mit unvorstellbarer Wucht zucken im gewitterintensiven Sommer 2012 immer wieder Blitze über den Himmel. Ein Labor in Berlin erzeugt sie mit voller Absicht - um technische Anlagen zu prüfen. Ein Treffen mit Männern, die auf Knopfdruck große Spannung entfesseln.

Mark Kuschel und seine Mitarbeiter herrschen über Gewalten, die sogar der mächtigsten Frau der Welt Respekt abnötigen. Bundeskanzlerin Angela Merkel hat gerade auf eine Frage im Magazin der "Süddeutschen Zeitung" ihre große Angst gestanden, bei einem Gewitter ohne Schutz im Freien zu stehen. Nichts fürchte sie mehr. Wer sich an die Meldungen über folgenschwere Blitzeinschläge in diesem Sommer erinnert, an vier tote Golfspielerinnen in Hessen, Dutzende verletzte Musikfans in Sachsen oder an explodierende Tanker in Malaysia, der dürfte diese Haltung gut nachvollziehen können.

Auch wenn ihre Entstehung noch immer nicht bis ins letzte Detail verstanden ist, die tödliche Gefahr durch Blitze ist groß: In kürzester Zeit schießen beim Ausgleich unterschiedlicher elektrischer Ladungen ungeheure Spannungen und Ströme aus den Wolken zur Erde. In einer hohen Halle in Berlins Westen entfesseln Kuschel und Kollegen die Entladungen dagegen mit voller Absicht. Sie testen damit Hochspannungsstromanlagen, die ihr Arbeitgeber Siemens verkauft. "Wir wollen Produkte bauen, die statistisch gesehen 50 Jahre lang halten", sagt Kuschel.

Das sind zum Beispiel sogenannte Freiluftschalter, deren Funktion man sich ähnlich vorstellen kann wie die von Sicherungen in einem Haushalt: Im Falle eines Kurzschlusses unterbrechen sie den Stromfluss, zum Beispiel in einem Umspannwerk. Klar, dass sie dabei weit höhere Spannungen aushalten müssen als Hausgeräte - und zwar bis zu 1,2 Millionen Volt. Zum Vergleich: Aus der Steckdose kommen gerade einmal 230 Volt. Bei der Stromstärke liegen die Dinge ähnlich. Wo im Haushalt normalerweise nur einstellige Ampere-Werte auftreten, sind es bei den Hochspannungsschaltern mitunter 120.000.

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Hochspannungslabor in Berlin: Potzblitz!
Ein Dutzend Blitzschläge am Stück

Das riesige Labor mit seinen weißen Wänden in Parabelform - dekoriert sind sie mit einer Wabenstruktur - erinnert auf den ersten Blick an einen Luftschiffhafen. Die Decke ist 25 Meter vom Boden entfernt, bis zu 14 Meter hohe Bauteile können so geprüft werden - damit noch genügend Sicherheitsabstand an den Seiten bleibt. Der ganze Bau ist mit einem Kupferdach abgeschirmt. Es sorgt dafür, dass keine elektromagnetischen Störungen hinein oder heraus gelangen.

Wie Spielzeuge für Riesenkinder sehen die Gerätschaften in der riesigen Halle aus. Hier eine rote Kugel auf blauem Stiel, dort rundliche silberne Elemente, die von blauen Verbindungsteilen zusammengehalten werden. Gerade sollen vier übereinander gestapelte Isolatoren mit einer Schar von Blitzen traktiert werden. Im Normalbetrieb sollen die Bauelemente 800.000 Volt aushalten. Doch heute werden es ein bisschen mehr - und das rund ein Dutzend Mal hintereinander.

Mechatroniker Marcus Trautmann lädt den Blitzstoßgenerator zum ersten Test; von Null auf zwei Millionen Volt in einer Minute. Knapp dreieinhalb Millionen Volt wären maximal möglich. Der 14 Meter hohe Generator besteht aus 17 übereinander angeordneten Stufen. In jeder von ihnen kann ein mächtiger roter Kondensator innerhalb weniger Mikrosekunden jeweils bis zu 200.000 Volt freisetzen.

Man kann die Stromspeicher gut erkennen. Das ist das Schöne an der Hochspannungstechnik im Vergleich zu den winzigen Schaltkreisen der Mikroelektronik: Alle Bauteile sind hier groß und einfach sichtbar.

Wie auf der Brücke eines U-Boots

Zum Start des Versuchs blinkt eine rote Warnleuchte, sonst liegt die Halle weitgehend im Dunklen. So lässt sich der Verlauf der Blitze besser erkennen. "Die Spannung kann erst eingeschaltet werden, wenn alle Beteiligten im gesicherten Bereich sind", erklärt Marc Reuter, der den Versuch im Kontrollstand mitverfolgt. Auch hier ist es finster. Das rote Licht der Schreibtischlampen gibt den Männern die Anmutung einer verschworenen U-Boot-Besatzung. Das Tröten einer Sirene verstärkt diesen Eindruck noch.

Dann zuckt der Blitz; kurz sichtbar nur, aber extrem hell. Dazu hallt ein Krachen wie vom Schuss einer Waffe wieder und wieder in der Halle nach, reflektiert vom Panzerglas. "Metallfäden in den Scheiben sorgen dafür, dass kein Blitz uns hier erreicht", sagt Mark Kuschel.

Direkt vor den Kontrollpulten ist außerdem noch ein Gitter angebracht - um die Besatzung des Leitstands zu schützen, falls sich der Blitz einmal einen anderen Weg sucht oder ein Prüfobjekt in Tausende Teile zerspringt. Das hat es alles schon gegeben. Marc Reuter sagt, er fühle sich im Hochspannungslabor sicherer als bei einem Gewitter draußen vor der Tür: "Hier drinnen sitzen wir im gesicherten Bereich. Draußen ist das anders."

Hochspannungslabors wie das in Berlin-Spandau gibt es einige in Deutschland, mehr als ein halbes Dutzend allein an Universitäten. Dazu kommen Teststände in Unternehmen wie der Firma HSP in Köln. Und doch ist die Anfang der sechziger Jahre in Betrieb gegangene Halle in Spandau allein wegen ihrer Dimensionen etwas Besonderes. Außerdem hat der Blitzsommer 2012 verstärkt öffentliche Aufmerksamkeit auf die Dompteure des Himmelsfeuers gelenkt.

Wetterdienste hatten in der Nacht zum 1. Juli rund 3000 Blitze allein in Berlin gezählt - binnen einer halben Stunde. Und auch die kommenden Tage werden weitere Gewitter für Deutschland bringen. Was lässt sich nun lernen, in den Hochspannungslabors, das - auch im Sinne der Kanzlerin - für das Leben im Freiland taugt? Zunächst sollte man die Gefahr durch die hohen Spannungen und Ströme niemals unterschätzen - und besser noch vorsichtiger sein als ohnehin schon.

Und dann ist da noch etwas: Es wird einem klar, wenn man mehrere Blitzentladungen hintereinander verfolgt. Die Leuchterscheinung sieht nämlich jedes Mal komplett anders aus. Sie schlägt auch an gänzlich unterschiedlichen Punkten im Boden ein, Vorhersagen sind nicht möglich. Oder wie es Mark Kuschel ausdrückt: "Der Blitz sucht sich immer den Weg, der ihm passt."

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