Ströme und Felder von Blitzeinschlägen in Türme

In Osterreich schlagen pro Jahr zwischen 100.000 und 200.000 Blitze ein, die einen Schaden von mehreren zehn Millionen Euro verursachen. In der Vergangenheit standen beim Blitzschutz der Personenschutz und die Vermeidung von Bränden im Vordergrund. Durch die heute weit verbreitete Verwendung empfindlicher elektronischer Einrichtungen hat der Überspannungsschutz enorm an Bedeutung gewonnen. Blitzentladungen sind Impulsströme, die innerhalb von wenigen millionstel Sekunden Amplituden von bis zu 200.000A und mehr erreichen. Mit diesen Strömen gekoppelt sind elektromagnetische Feldimpulse, die einerseits eine Ortung der Entladungen mit modernen Blitzortungssystemen erlauben, andererseits aber elektronische Einrichtungen im Umkreis von mehreren 100 Metern vom Einschlagsort zerstören können. Die physikalischen Vorgänge innerhalb des Blitzkanals sind einer direkten Messung kaum zugänglich und daher bis heute weitestgehend ungeklärt. Gemessen werden kann bestenfalls der Blitzstrom im Einschlagpunkt am Boden, nicht jedoch im Verlauf des Blitzkanals. Am ORF Sendemast am Gaisberg bei Salzburg werden seit 1998 die Ströme der Blitzeinschläge direkt gemessen. Dieser sehr exponierte Mast wird jährlich 50 - 60 mal vom Blitz getroffen und bietet damit beste Voraussetzungen für die Blitzforschung. Weltweit gibt es derzeit nur 3 weitere vergleichbare Messstellen, den CN Tower in Toronto, einen 200 m hohen Kamin in Japan und einen Turm in Brasilien. Die gleichzeitige Messung von Strom und elektromagnetischem Feld in verschiedenen Entfernungen von ein und demselben Blitzschlag ist eine der besten Möglichkeiten, Information über die Vorgänge innerhalb des Blitzkanals zu gewinnen. Derartige Messungen erfordern sehr schnelle und große Speichermedien und eine äußerst präzise zeitliche Synchronisation der einzelnen Messstellen, die ja mehrere 10 Kilometer voneinander entfernt sind. Die Zeitsynchronisation der Messstellen mittels GPS Satelliten und die heute verfügbaren Geräte zur digitalen Messdatenaufzeichnung ermöglichen erst die Durchführung von solchen Messungen.