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Tauchen und Blitzschlag

Tauchen bei Gewitter


Welche Kräfte werden bei einem Blitz frei?

 

Die Temperaturen die im Blitzkanal gemessen wurden liegen zwischen 30.000° und 40.000°C, die

Spannung die zur Funkenentladung, dem Blitz, führt kann einige 100 Millionen Volt betragen, die Stromstärke kann bis zu 400 kA betragen. Die in den Blitz umgesetzte Energie beträgt bis zu 2.000 kWh. Dies entspricht ungefähr der Energiemenge die bei der Explosion von 1.000 kg TNT Sprengstoff frei wird. (Quelle: Internet)

 

Demnach dürfte es jedem klar sein, das ein Blitzeinschlag ins Wasser für den Taucher eine Gefährliche Situation darstellen kann. Wobei aber die größte Gefahr nicht nur vom Stromschlag an Sich ausgeht. Ein wichtiger Faktor ist die elektrische Leitfähigkeit des Wassers. Flüsse, Seen und Meer bestehen nicht aus reinem destilliertem Wasser, sondern enthalten jede Menge Salze. Diese sind es, die den Strom leiten. Salzwasser leitet den Strom über 100mal besser ab als Süßwasser. Dabei gilt für den Strom dasselbe wie für den Blitz, beide suchen immer den geringsten elektrischen Widerstand. Trifft der Strom im Wasser auf einen Körper, nutzt er sowohl den Weg durch den Körper als auch den außen herum. Wie er sich dabei aufteilt, hängt von den beiden Widerständen ab. Ist der Widerstand des Körpers größer als der des Wassers, bleibt mehr Strom im Wasser. Ob große bzw. lange Körper im Wasser wirklich gefährdeter sind sei dahingestellt. Die Frage nach einer wirklich sicheren Tauchtiefe bleibt aber dennoch offen, da es diesbezüglich zu wenig Erfahrungen und Messungen in der Natur gibt. Interessant ist aber wie sich Fische bei herannahendem Gewitter verhalten. Laut wissenschaftlichen Beobachtungen Suchen diese teilweise eine größere Tiefe auf. Der Umstand dass nach einem Blitzeinschlag oft tote Fische im Wasser treiben, dürfte aber eher auf die dabei entstehende Druckwelle als auf den Strom an Sich zurückzuführen sein.

 

Ragt der Kopf eines Tauchers oder Schwimmers auf glatter Wasseroberfläche heraus, so stellt dieser, ob mit oder ohne Metallteile am Körper, einen Lebendigen Blitzableiter dar, wobei die Wahrscheinlichkeit vom Blitz getroffen zu werden sehr hoch ist. Zahlreiche Versuche haben dies logisch Bestätigt.

 

Bei einem Blitzschlag ins Wasser handelt es sich um einen Bruchteil einer Stromzufuhr, welcher durch die gute Leitfähigkeit des Wassers relativ rasch abgeführt wird. Anders Verhält es sich aber mit permanenter Stromzufuhr wie z.B.  beim Schweißen unter Wasser, wobei sich der Taucher niemals zwischen die Masseklemme und die Elektrode positionieren darf. Hierbei würde er als „Brücke“ fungieren und es können schwerwiegende Verletzungen auftreten. Interessant ist auch die Tatsache, dass Schweißarbeiten unter Wasser mit Elektroden bisher nur in begrenzten Tiefen möglich sind (20m-40m). Zum einem gibt es Probleme mit der gewünschten Wasserverdrängung beim Schweißen, zum anderen bietet der hohe Wasserdruck eine Minderung der Leitfähigkeit des Stromes.

 

Zur Beurteilung der Gefahren muss man sich aber auch die Position des Tauchers vor Augen führen, der sich ja vorwiegend unter der Wasseroberfläche aufhält. Bei Blitzeinschlag ins Wasser ergibt sich hingegen zu einem Einschlag in die Erde auf Grund der guten Leitfähigkeit des Wassers ein sehr flacher Spannungsverlauf mit sehr geringen Spannungsdifferenzen.

 

Schwimmer und Taucher an der Wasseroberfläche erfahren hingegen, wenn sie nicht unmittelbar getroffen werden, eine hohe Spannungsdifferenz zwischen Wasser und der Luft und es fließen dabei hohe Körperströme (vgl. Schrittspannung), bis in über 100 m Entfernung um den Einschlagsort, mit denselben Folgen wie bei einem Blitzschlag an Land.

 

 

Rufen wir uns mal ins Gedächtnis, was geschieht wenn ein Blitz in die Erde Einschlägt.

Es entsteht ein Spannungstrichter indem sich die Spannung langsam verteilt. Weil Strom immer den Weg des geringsten Widerstandes geht werden Brücken deren Widerstand klein gegenüber dem Erdreich ist genutzt.

 

Eine solche Brücke ist z.B. der Mensch mit seinen Füßen. Je weiter sie auseinander stehen, desto größer ist die von uns überbrückte Spannungsdifferenz, desto mehr Strom kann durch uns fließen, desto gefährlicher ist die Sache (Schrittspannung).

 

Ein Blitzeinschlag ist also nicht nur bei einem direkten Treffer, sondern auch noch in bis zu 100 m Entfernung gefährlich. Fließt Strom durch den Menschen kommt es zu Verbrennungen an den

Eindringstellen und bedingt durch die Wirkung des Stroms auf das Nervensystem zu Herzrhythmus und Atemstörungen bis hin zum Stillstand von Herz und Atmung.

 

Bei z.B. durch Regen mit einem Wasserfilm überzogenen Körpern ist die Überlebenschance sehr hoch, da der Wasserfilm an der Hautoberfläche den Strom an der „Körperhülle“ ableitet. Hierbei entstehen aber durch die momentane Hitzeentwicklung und den dabei entstehenden Wasserdampf schwere Verbrennungen bzw. Verbrühungen an Stellen wo der heiße Wasserdampf nicht entweichen kann (Schuhe, Unter der Kleidung, etc.).

 

Welche Unterschiede gibt es beim Blitzeinschlag ins Wasser?

Um die Gefährdung beim Blitzeinschlag ins Wasser einigermaßen beurteilen zu können, schauen

wir uns zunächst einmal die entstehende Spannungsverteilung an. Da Wasser den Strom schlecht nach unten Ableitet, kann die Energie nicht vollständig an einem Punkt nach unten abfließen. Daher breitet sich der Blitz über die Wasseroberfläche in alle Richtungen aus.

Es entwickelt sich eine gleichmäßige Spannungsverteilung, da Wasser ein guter Leiter ist. Weil der Widerstand des Menschen gegenüber dem Wasser relativ hoch ist, fließt kaum ein gefährlicher Strom durch den Taucher, denn der Taucher überbrückt keine große Spannungsdifferenz. So wie der Vogel auf dem Drahtseil. Da sich der Taucher in der Regel unterhalb der Wasseroberfläche aufhält, hat er im Gegensatz zum Schwimmer kaum zu befürchten direkt von einem Blitz getroffen zu werden. Somit ist die elektrische Wirkung des Blitzes für den Taucher nicht so gefährlich. Die Schlussfolgerung dass dem Taucher solange er unter Wasser ist nichts passiert, ist aber dennoch nicht richtig. Dazu überlegen wir was beim Blitzeinschlag in eine Wasserfläche geschieht.

 

Wie wir es aus der Tauch-Ökologie schon wissen, wird Licht (Strom) im Wasser in Form von Wärme oder chemischer Energie aus dem Wasser wieder ausgeschieden/umgewandelt. Es wird Energie umgesetzt!

 

Der bis zu 40.000°C heiße Blitz trifft die Wasseroberfläche und dringt in die Wassersäule ein. Explosionsartig verdampft das Wasser. Die Volumens Ausdehnung löst eine Schockwelle aus.

Wir halten in Erinnerung dass die Energie ungefähr der von 1000 kg TNT entspricht. Mit dem Taucher geschieht nun das gleiche wie mit den Fischen bei der Dynamitfischerei. Im Wasser wird die Energie der Schockwelle nahezu ohne Dämpfung auf den Taucher weitergegeben. Alle luftgefüllten und damit kompressiblen Räume werden im Bruchteil einer Sekunde komprimiert. In der Folge kommt es zu Barotrauma, die im leichtesten Fall eine Perforation des Trommelfells erzeugen, im schwersten Fall aber auch zu einem Barotrauma der Lunge, Gewebe Zerreißungen, AGE, usw. führen können. Gleichzeitig besteht die Gefahr einer Bewusstlosigkeit, die unter Wasser tödliche Folgen haben kann.

 

Merke: Einen guten Taucher macht auch die Fähigkeit aus Risiken zu erkennen, abzuschätzen und bestmöglich auszuschließen. Genauso wie beim Rauchen, Alkohol, usw. Verhält es sich bei dem Thema mit dem Blitzeinschlag. Wer das Privileg genießt das ihm seine Tauchpartner Vertrauen, sollte sich im Klaren sein das es auch dazugehört mal Nein zu sagen und einen Tauchgang nicht durchzuführen. Hier ist wie so oft die Vernunft gefragt. Egal wie weit man dafür angereist ist. Ein wesentlicher Teil einer Tauchgangs Planung ist eben auch die Berücksichtigung der jeweiligen geographischen Lage (Gebirge, bekannte Gewitterzonen usw.) sowie die Berücksichtigung der aktuellen Wetterlage.


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