Natur & Licht

Warum sehen wir den Blitz vor dem Donner?

Erst wird der Himmel hell, dann grollt es. Die Pause verrät etwas über den Weg von Licht und Schall.

Ein Blitz, zwei unterschiedlich schnelle Signale
Ein Blitz, zwei unterschiedlich schnelle Signale · KI-generiertes Illustrationsbild
✦ Die kurze Antwort

Das Licht eines Blitzes erreicht uns viel schneller als der Schall. Die Blitzentladung erhitzt die Luft schlagartig; ihre rasche Ausdehnung erzeugt die Druckwelle, die wir als Donner hören. Der Schall braucht länger bis zu uns.

In einer Gewitteraufnahme siehst du einen hellen Blitz. Erst etwas später hörst du Donner. Das liegt vor allem an zwei verschiedenen Reisegeschwindigkeiten. Das Titelbild ist eine Illustration, keine Aufnahme eines vermessenen Gewitters. Für unsere Beobachtung brauchst du überhaupt kein Gewitter.

Der Blitz bringt die Luft plötzlich in Bewegung

Ein Blitz ist eine starke elektrische Entladung. Er kann innerhalb einer Wolke oder zwischen Wolke und Boden entstehen. Entlang seines Weges wird Luft sehr schnell sehr heiß.

Diese Luft dehnt sich schlagartig aus. Dabei entsteht eine Druckwelle, die sich in der Umgebung ausbreitet. Wenn sie unsere Ohren erreicht, hören wir Donner. Er entsteht durch den Blitz, nicht durch zusammenstoßende Wolken.

Vereinfachte Ursache-Wirkungs-Folge. Die Entladung erhitzt Luft rasch, die Ausdehnung erzeugt eine Druckwelle. Blau steht für sich ausbreitende Druckänderungen, nicht für fliegende Luftpakete. Bögen, Pfeile, Größen und Zeitabstände sind schematisch; der echte Blitzkanal ist lang und verzweigt.
Vereinfachte Ursache-Wirkungs-Folge. Die Entladung erhitzt Luft rasch, die Ausdehnung erzeugt eine Druckwelle. Blau steht für sich ausbreitende Druckänderungen, nicht für fliegende Luftpakete. Bögen, Pfeile, Größen und Zeitabstände sind schematisch; der echte Blitzkanal ist lang und verzweigt.

Das Licht ist fast sofort da

Licht breitet sich ungeheuer schnell aus: im Vakuum rund 300.000 Kilometer pro Sekunde. Auch durch Luft ist es auf den Entfernungen eines Gewitters praktisch sofort bei uns.

Praktisch sofort bedeutet nicht ohne Reisezeit. Bei wenigen Kilometern ist diese Zeit nur so winzig, dass wir sie im Alltag nicht bemerken. Deshalb sehen wir das Aufleuchten, während der viel langsamere Schall noch unterwegs ist.

Modell für denselben drei Kilometer langen Weg. Für Licht ist der Vakuumwert von rund 300.000 km/s als Näherung verwendet; für Luft ist die Reisezeit fast gleich. Schall benötigt bei 343 m/s etwa 8,7 s, hier auf 9 s gerundet. Temperatur, Wind und der ausgedehnte Blitzkanal begrenzen die Übertragung auf ein echtes Gewitter. Die Zahlen sind keine Sicherheitsregel.
Modell für denselben drei Kilometer langen Weg. Für Licht ist der Vakuumwert von rund 300.000 km/s als Näherung verwendet; für Luft ist die Reisezeit fast gleich. Schall benötigt bei 343 m/s etwa 8,7 s, hier auf 9 s gerundet. Temperatur, Wind und der ausgedehnte Blitzkanal begrenzen die Übertragung auf ein echtes Gewitter. Die Zahlen sind keine Sicherheitsregel.

Der Schall braucht Sekunden

In Luft bei etwa 20 °C legt Schall rund 343 Meter in einer Sekunde zurück. Für einen Kilometer braucht er also ungefähr drei Sekunden. Die Temperatur beeinflusst diese Geschwindigkeit.

Ein Rechenbeispiel: Für einen drei Kilometer langen Weg benötigt der Schall ungefähr neun Sekunden. Licht braucht für diesen Weg nur einen winzigen Bruchteil einer Sekunde. Die Pause ist vor allem Reisezeit, keine Wartezeit, bis der Blitz endlich Donner erzeugt.

Warum grollt der Donner manchmal lange?

Ein Blitzkanal ist lang und oft verzweigt. Schall von näheren und ferneren Abschnitten erreicht uns zu unterschiedlichen Zeiten. Das trägt zum längeren Grollen bei.

Eine große Pause ist kein Freibrief für draußen. Schon hörbarer Donner bedeutet Blitzgefahr. Ein Erwachsener bringt dich sofort in ein festes Gebäude; wartet nicht erst auf Regen oder einen näheren Blitz.

↗ Probier es aus

Sehen und hören im Zimmer vergleichen

  1. Wähle mit einem Erwachsenen einen ruhigen Zeitpunkt ohne Gewitter. Stellt euch in einem freien Zimmer etwa zwei bis drei Meter voneinander entfernt auf. Niemand steht auf Möbeln oder läuft herum.
  2. Der Erwachsene klatscht einmal leise bis normal laut in die Hände. Schau auf die Hände und höre gleichzeitig zu. Wirken Bewegung und Klatschen gleichzeitig? Schreibe deinen Eindruck auf. Wiederholt es höchstens ein paarmal, ohne lauter zu werden.
  3. Vergleicht eure Beobachtung mit dem Rechenbild für drei Kilometer. Für drei Meter braucht Schall nur etwa neun Tausendstelsekunden: So eine kleine Verzögerung erkennst du bei diesem Versuch meist nicht sicher. Eure Wahrnehmung beweist keine gleiche Geschwindigkeit und misst keine Gewitterentfernung.

Nur drinnen ohne aktuelles Gewitter beobachten; nicht am Fenster nach Blitzen suchen und keine Blitze nachstellen. Bei echtem Donner sofort Schutz in einem festen Gebäude suchen, Abstand von Fenstern, Leitungen und Wasserhähnen halten und mindestens 30 Minuten nach dem letzten Donner geschützt bleiben. Nicht nahe am Ohr klatschen; bei Geräuschempfindlichkeit die Aktivität auslassen.

Zum Mitnehmen

Ein Blitz erzeugt Licht und durch schnelle Luftausdehnung Donner. Licht erreicht uns nahezu sofort, Schall deutlich später. Die unterschiedliche Reisezeit erklärt die Pause.

Eine kleine Frage an dich

Warum hören wir den Donner meist erst nach dem sichtbaren Blitz?

Quellen & Weiterlesen

NOAA / National Weather Service · Understanding Lightning Science ↗NOAA / National Weather Service · Understanding Lightning: Thunder ↗OpenStax · University Physics Volume 1: Speed of Sound ↗NASA · How Does Webb See Back in Time? — Traveling Light ↗NOAA / National Weather Service · Lightning Safety Tips ↗

Unsere Texte erklären die Grundidee in eigenen Worten. Bilder und Modelle vereinfachen die Wirklichkeit; sie sind nicht maßstabsgetreu.

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