Blitzblindleistung

Die Stirnzeit und die Rückenhalbwertszeit sind in der Blitznorm [8] als T₁ bzw. T₂ bezeichnet. Dies ist nicht ganz korrekt und wurde hier normkonform in t₁ bzw. t₂ geändert. Nach der betreffenden Norm [9] bezeichnet man mit T nur (absolute) Temperaturen (gemessen in [K]), Zeiten aber stets mit Kleinbuchstaben t.

Blindleistung am Himmel?

Nun divergieren aber die Verläufe von Spannung und Strom, sodass sie nicht gleichzeitig in jeweils einander entsprechender Höhe vorliegen, sondern zuerst nur die enorm hohe Spannung ansteht, doch während der Strom gerade erst anfängt, steil anzusteigen, bricht die ihn treibende Spannung auch schon wieder steil ein. Wenn diese Vorstellung halbwegs zutrifft, stellt eine Blitzentladung überwiegend Blindleistung dar: Immer, wenn Spannung und Strom nicht proportional zueinander verlaufen, hat man es mit Blindleistung zu tun.

Eine völlig andere Überlegung führt zum gleichen Ergebnis:

• Ein Blitzstrom steigt rund 1 000-mal so schnell von 0 auf seinen Scheitelwert wie ein üblicher Netzwechselstrom.

• Dieser Scheitelwert ist rund 1 000-mal so hoch wie der eines üblichen Netzwechselstroms.

• Die Strom-Anstiegsgeschwindigkeit (Steilheit) ist also ganz grob 10⁶-mal so hoch wie bei üblichen Netzwechselströmen.

Damit geht ein großer Teil der Spannung in die Überwindung der Selbst-Induktion des Blitzstromkreises. Fachleute rechnen mit einem induktiven Spannungsfall von rund 1 000 V/m entlang des Strompfads eines Blitzableiters.

Dies ist ganz nebenbei auch der Grund, warum die Anschlussleitungen für Überspannungs-Schutzgeräte kürzer als 1 m sein sollten und warum eine Vergrößerung des Leiterquerschnitts zum Ausgleich einer größeren Länge nichts nützt. Auch dies weist wieder in Richtung Blindleistung.

Blindleistung bei Gleichspannung?

Spätestens an dieser Stelle mag eine Erläuterung fällig werden: Die allgemein angenommenen Definitionen von Gleichspannung und Gleichstrom sind nämlich insofern etwas „lasch“, als hiermit lediglich eine gleichbleibende Richtung/Orientierung gemeint ist. Überall, wo keine Nulldurchgänge erfolgen, spricht man mit gewissem Recht – und wenn es nur das Gewohnheitsrecht ist, aber auch das kann man so oder so sehen – von Gleichspannung bzw. Gleichstrom. Laut IEV [10] ist Gleichstrom

„ein Strom, dessen Stärke zeitunabhängig ist, oder, in erweiterter Bedeutung, ein periodischer elektrischer Strom, dessen Gleichanteil vorrangige Bedeutung hat.“

Man hätte es schärfer fassen und das Vorkommen von Nulldurchgängen als klare Abgrenzung heranziehen können – wie es wohl auch dem allgemeinen elektrotechnischen Sprachgebrauch entspricht.

Nun hat ein Blitzstrom gemäß üblichen Darstellungen keine Nulldurchgänge, die ihn treibende Blitzspannung schon erst recht nicht. Es handelt sich also um Gleichspannung bzw. Gleichstrom. Von „zeitunabhängigen“ Vorgängen kann man aber keinesfalls sprechen. Kaum etwas ändert sich schneller, wie ausgeführt, und wann immer Spannung und Strom nicht proportional zueinander verlaufen, ist Blindleistung im Spiel.

Annäherung mit einer Hypothese

Nimmt man nun an, ein Blitz mit dem genormten Stromverlauf nach der Stoßwelle 10/ 350 µs und dem für die Blitzschutzzone I geltenden Scheitelwert von 200 kA (Bild 4) werde in der Natur durch eine Spannung von 1 GV getrieben und diese Spannung bliebe über den zeitlichen Verlauf des Blitzstroms konstant, dann enthielte dieser Blitz eine Energie von 13,8 MWh (macht an der EEX noch 566 € gegenüber dem in der Einleitung noch angenommenen Rechteckstrom).

Bild 4: Sto