Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Blitzblindleistung
In den Veröffentlichungen zur Energiewende werden regelmäßig allerhand abstruse Methoden und Techniken zur Gewinnung elektrischer Energie „aus der Natur“ vorgeschlagen [1]. Eine Idee allerdings ist in diesem Zusammenhang bislang noch nicht aufgetaucht – so nahe sie auch liegen mag, da elektrische Energie unter Umständen direkt in der Natur auftritt, nämlich bei Gewitter: Könnte man Blitze nicht einfangen und ihre elektrische Energie nutzbar machen?
Eine weitere Frage ist jedoch, ob es denn theoretisch überhaupt möglich wäre, die Spannung des Blitzes „zwischen seinen Enden abzugreifen“ und zu nutzen – ganz abgesehen von dem weiteren praktischen Problem, dass man nicht vorher weiß, wann es wo blitzen wird. Die Feldstärke ließe sich schon messen, und durch geeignete Vorrichtungen lässt sich ein Blitz auch in Grenzen triggern.
Doch besteht dieses eine Feld überhaupt in dieser Form, oder muss man sich den gigantischen Kondensator zwischen Wolke und Boden nicht eher als eine Reihenschaltung vieler keiner Teilladungen vorstellen? Schließlich weiß man heute sehr genau, dass der Blitz – so schnell er auch ist – nicht auf der ganzen Länge gleichzeitig zündet, sondern meist in „Ruckstufen“.
Der erste Kondensator schlägt also zuerst durch. Hiermit trifft dessen Spannung auf den zweiten – zusätzlich zu der dort schon anstehenden Spannung – und die Kettenreaktion setzt ein.
Blitze im Prüflabor
Diese wird auch im Hochspannungslabor nachgebildet, z. B. um Überspannungs-Schutzgeräte zu prüfen (Bild 1; siehe zu möglichen Dimensionen auch [7]). Dabei ist allerdings immer nur vom Strom-Impuls die Rede. Die betreffende Norm [8] schlägt eine Reihe von Schaltungen vor, um die Impulse in eine reproduzierbare Form zu bringen.
Eine Spannung im Gigavolt-Bereich lässt sich natürlich im Labor nicht handhaben; für Blitze von mehreren Kilometern Länge ist auch kein Platz. Die Energie schlüge hier doch sehr zu Buche – auf dem Stromzähler ebenso wie bei den Sicherheitsvorkehrungen und beim „Donner“ (Zuschauern werden ohnehin trotz einer vorhandenen Glasscheibe auch noch Gehörschützer verpasst).
Deswegen ist in der Norm nur von einer „spezifischen Energie“ die Rede, die beim Durchgang des Blitzstroms durch einen bestimmten Normwiderstand in Wärme umgesetzt würde. Die verwendeten Spannungen reichen aber immerhin bis 3,5 MV.
Autor: S. Fassbinder
Literatur:
[1] Fassbinder, S.: Der Weg zur Energiewende – Chancen und Hindernisse, Teil 7.1: Bilanz – Regelenergie, Kosten, Sensationsmeldungen, Statistik. Elektropraktiker, Berlin 70 (2016) 7, S. 560.
[2] www.dehn.de/de/haeufig-gestellte-fragen
[3] https://de.wikipedia.org/wiki/Blitz
[4] https://weather.com/de-DE/wissen/wetterlexikon/news/blitz-gigantischer-kurzschluss-am-himmel-bringt-leuchtfeuer
[5] www.itaipu.gov.br, siehe auch Fassbinder, S.: Der Weg zur Energiewende – Chancen und Hindernisse, Teil 4 Knackpunkt Energiespeicher. Elektropraktiker, Berlin 70 (2016) 4, S. 206.