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Blitzableiter

[60] Blitzableiter, Vorrichtung zur Abwendung der Verheerungen des Blitzschlages, bietet dem Blitz künstlich eine so starke und günstige Ableitung zum Erdboden, daß er nur dieser folgt, ohne seinen Weg sonstwie durch das zu schützende Gebäude zu nehmen. Die Gesetze der Blitzleitung waren bereits den alten Kulturvölkern bekannt. Zwei Inschriften an der Fassade des Tempels von Edfu besagen, daß die vier das Gebäude überragenden Flaggenmasten das Gebäude schützen sollen. Eine Inschrift am Tempel von Dendrah erklärt gleiches von den danebenstehenden, mit Kupfer beschlagenen und oben zugespitzten Holzstangen von 30–40 m Höhe. In Medinet Abu waren die Spitzen der von Ramses III. (1300 v. Chr.) errichteten Mästen vergoldet. Griechische und römische Priester sollen verstanden haben, den Blitz vom Himmel herabzulocken, und mehrere Priester und Könige sollen dabei vom Blitz erschlagen sein. Auch aus dem Mittelalter lassen sich Spuren dunkler Kunde der Blitzleitung nachweisen. Reimann beobachtete zu Eperies in Ungarn 1717, daß der Blitz an verschiedenen Drähten herab dem Eisen nachgefahren sei; er vermutete eine besondere Sympathie des Blitzes mit dem Eisen, weil der Blitz auch schon 1673 an demselben Draht heruntergefahren war. Dalibar in Marly-la-Ville und Delor in Paris errichteten, durch Franklin angeregt, hohe isolierte Stangen, aus denen 1752 beim Vorüberziehen eines Gewitters Funken sprangen. Einen Monat später ließ Franklin bei Philadelphia einen Drachen während eines Gewitters steigen und erhielt aus der hanfenen Schnur Funken. Er hatte schon 1749 den Vorschlag gemacht, die Gefahr des Blitzschlages durch Errichtung eines Blitzableiters zu beseitigen, und Winkler machte 1753 ähnliche Vorschläge (Programm »De avertendi fulminis artificio«, Leipz. 1753); seinen ersten B. errichtete Franklin kurz vor 1752 in Philadelphia. 1754 hatte Prokopius Divisch zu Prendiz bei Znaim in Mähren eine Ableitungsmaschine für den Blitz aufgestellt, die von den Bauern für die Trockenheit des folgenden Sommers verantwortlich gemacht und zerstört wurde (vgl. »Gartenlaube«, 1878, Nr. 38).

Jeder B. besteht im wesentlichen aus der Auffangstange, aus der oberirdischen Leitung und aus der Erdleitung. Alle diese Teile müssen aus Metall (verzinktes Eisen, Kupfer) verfertigt sein und durch feste mechanische Zusammenfügung und Verlötung in ununterbrochener metallischer Verbindung miteinander stehen. Die Auffangstangen müssen die höchsten Teile des Gebäudes um 0,5–1 m überragen und stark genug sein, um den heftigsten Winden Widerstand zu leisten. Man versieht sie gewöhnlich mit einer Spitze, doch macht das Fehlen einer solchen den B. keineswegs untauglich. Zahl und Ort für die Auffangstangen sind so zu bemessen, daß sich alle Punkte des Gebäudes im Schutzkreis einer Stange befinden. Man sagt, daß ein Punkt in dem ein-, zwei-, dreifachen Schutzkreis einer Spitze liege, wenn sein seitlicher Abstand von derselben kleiner als der ein-, zwei- oder dreifache Höhenunterschied ist. Die Einzeldrähte sollen nicht unter 6, besser 8 mm stark sein; gut ist es, wenn der Querschnitt der Leitung 100 qmm beträgt (z. B. verzinktes Bandeisen von 4×25 cm), Die Luftleitung soll auf möglichst kurzen Wegen Auffangstangen und Erdleitungen zu einem metallisch vollkommen zusammenhängenden System verbinden. Ferner sind mit diesen Leitungen die größern im Gebäude befindlichen Metallkörper, wie Regenrinnen, Metalldächer, eiserne Treppen etc., in Verbindung zu bringen. Die Erdleitungen läßt man in Platten endigen, die ins Grundwasser horizontal versenkt werden. In der Regel genügt eine im Wasser liegende Platte von 1 qm oder mehrere Platten von dieser Gesamtgröße; überhaupt ist jede Verästelung im Erdreich von Nutzen, sofern dadurch nicht die Dauerhaftigkeit und Sicherheit der Verbindungen gefährdet wird. Stehende und fließende Gewässer, Gas- und Wasserröhren müssen unbedingt mit dem B. in Verbindung gesetzt werden. Das weitverzweigte Röhrensystem zieht den Blitz weit energischer an als der beste B., und das Unterbleiben des Anschlusses veranlaßt den für Gebäude, Personen und Röhren gefährlichen gewaltsamen Überschlag vom B. auf die Röhren. Eine einzige Erdleitung genügt in der Regel nur dann, wenn sie mit verschwindend kleinem Widerstand zu einer Entladungsstelle erster Klasse geführt werden kann, und wenn gleichzeitig das Gebäude nicht übermäßig seitlich ausgedehnt ist.

Das Gay-Lussacsche System besitzt wenige, aber sehr hohe Auffangstangen und entsprechend starke Leitungen zu möglichst großflächigen Erdplatten. Das Melsenssche System hat statt der Aufsangstaugen kurze, besenförmige Spitzenbüschel, die Luftleitung führt in vielfachen dünnern Strängen möglichst an allen Seiten des Gebäudes nach unten, und die Verbindung mit dem Erdreich wird durch Verästelung der Erdleitungen an allen Seiten des Hauses oder durch mehrfachen Anschluß an das Netz der Gas- und Wasserröhren erreicht. Dies System wird jetzt bevorzugt; doch entscheiden auch die Kosten und architektonische Rücksichten. Findeisen versieht die Dachfirsten und Giebel mit metallischer Bekleidung (statt der Firstziegel Platten aus verzinktem Eisen) und benutzt jeden nach dem Boden gehenden metallischen Teil des Gebäudes zur Ableitung, legt aber nötigenfalls auch noch besondere Luftleitungen. Das Fundament, wenn möglich des ganzen Hauses, mindestens zweier Seiten, umgibt er mit einem in den Boden gebetteten Drahtseil, das an passenden Stellen mit einer oder zwei Erdleitungen versehen wird. Koch empfiehlt als [60] billige Blitzschutzvorrichtung über den First her, über die Dachkanten herunter, etwa auch noch je über die Mitte der Seiten und Giebel herab und um den Sockel des Hauses herum verzinkte Eisendrähte von 5 mm Durchmesser in einem Zuge (Fig. 1) ohne Lötung zu ziehen. Wird ein so geschütztes Haus vom Blitz getroffen, so würde zwar die Drahtumhüllung geladen, aber im Innern eine größere Potenzialdifferenz nicht vorhanden sein, mithin eine elektrische Entladung ins Innere nicht erfolgen, falls nicht Telephon- oder Telegraphendrähte oder Gas- u. Wasserleitungsröhren etc. in das Haus geführt sind.

Fig. 1. Kochs Blitzschutzvorrichtung.

Ist dies der Fall, so sind solche Leitungen an das Blitzableitersystem anzuschließen, Telephon- und Telegraphendrähte oder Starkstromleitungen mit Blitzapparaten zu versehen. Die Drähte werden durch verzinkte Krampen an der Hauswand befestigt, eine Führung der Leitung auf Stützen ist höchstens auf dem Dach erforderlich.

Auf hölzernen Schiffen und auf eisernen, deren Masten bis zur obersten Spitze aus Holz bestehen, müssen nach den Vorschriften der Seeberufsgenossenschaft B. vorhanden und bis zum Wasserspiegel geführt sein. Wenn die Masten auf eisernen Schiffen teils aus Holz und teils aus Eisen bestehen, so müssen die B. eine leitende Verbindung zwischen den Spitzen und den untern Metallteilen der Masten herbeiführen. Sind die Masten bis zur obersten Spitze aus Eisen, so können B. fehlen. Die B. auf Schiffen bestehen meist aus einem Kupferdrahttau mit stark vergoldeter Spitze.

Fig. 2. Hörnerblitzableiter.

Bei elektrischen Anlagen sind besonders die durch die Luft gespannten Leitungsdrähte durch den Blitz gefährdet. Die Telegraphenleitungen schützt man durch Plattenblitzableiter, zwei mit scharfen Rippen versehenen Messingplatten, durch deren eine die Leitung zu den Apparaten geht, während die andre an eine Erdleitung gelegt ist. Die Rippen liegen rechtwinkelig zueinander; die hochgespannte Elektrizität des Blitzes springt an den einander am meisten genäherten Punkten der Rippen über, während die strömende der Leitung diesen Weg nicht nehmen kann. Bei Starkstromleitungen ist dieser B. nicht brauchbar, weil die Entladung die Entstehung eines Lichtbogens zur Folge hat, dem der Strom folgen würde. Bei ihnen wendet man den von Siemens u. Halske angegebenen Hörnerblitzableiter (Fig. 2) an, zwei isoliert aufgestellte Drähte, von denen der eine mit der Leitung, der andre mit einer Erdleitung in Verbindung steht. Hat der Blitz die kürzeste Stelle zwischen beiden durchschlagen und dabei einen Lichtbogen eingeleitet, so stößt der Strom diesen ab und treibt ihn zwischen den Hörnern empor, wo seine Länge bald so groß wird, daß er abreißt und der Strom wieder den ihm vorgeschriebenen Weg nimmt. Solche B. sind für Gleichstrom und Wechselstrom gleich gut zu benutzen. Man setzt sie auf die Spitzen der die Leitung tragenden Maste, bei elektrischen Bahnen auch auf die Wagen. Weiteres über Blitzgefahr s.d.

Vgl. Eisenlohr, Anleitung zur Ausführung und Visitation der B. (Karlsr. 1848); Holtz, Über die Theorie, die Anlage und die Prüfung der B. (Greifsw. 1878); Melsens, Sur les paratonnerres (Brüssel 1881); Meidinger, Geschichte der B. (Karlsr. 1888); Derselbe, Anlage der B. (3. Aufl., das. 1899); »Die Blitzgefahr, Mitteilungen und Ratschläge, betreffend die Anlage von Blitzableitern« (Berl. 1886 u. 1891, 2 Tle.); v. Waltenhofen, Über B. (Braunschw. 1890); Lodge, Lightning conductors and lightning gards (Lond. 1892); Nippoldt, Die Entstehung der Gewitter und die Prinzipien der B. (Frankf. 1897); Über Luftelektrizität (von Winkler, B. Franklin, Dalibard, Le Monnier) in den »Neudrucken von Schriften und Karten über Meteorologie«, Nr. 11 (Berl. 1898); Findeisen, Ratschläge über den Blitzschutz der Gebäude (das. 1899); Lindner, Der Blitzschutz (Leipz. 1901).