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Wie entstehen Kugelblitze?

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Bernd Eberhart und Katharina Wulff

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Malte Reinisch

Achtung Verwechslungsgefahr: Was Kugelblitze nicht sind

Was blitzt, blinkt und leuchtet da eigentlich so am Himmel? Nicht immer lässt sich das so genau erkennen, doch diese Übersicht soll Klarheit bringen – zumindest darüber, was Kugelblitze nicht sind.

Da wird einem ganz schwindelig, und zwar nicht wegen eines Kugelblitzes an sich, sondern vor lauter Kugelblitz-Theorien: Was ist es, was da über Wiesen und durch die Gassen fegt, was aus dem Ofen hüpft und durch Wände geht? Ideen gibt es zuhauf, wissenschaftlich inspirierte Erklärungsversuche zu Dutzenden, sogar ausgewachsene, ernstzunehmende Theorien gibt es noch deutlich mehr, als wir das in unserer Sehnsucht nach naturwissenschaftlicher Aufgeräumtheit gerne hätten.  Gut möglich, dass das Phänomen Kugelblitz in Wirklichkeit viele unterschiedliche Dinge umfasst, die aber in der gleichen Schublade gelandet sind. Replizierbare Kugelblitz-Experimente im Labor sind bisher Mangelware. Aber irgendwo muss man ja anfangen mit dem Aufräumen. Daher wollen wir hier die umgekehrte Frage stellen: Was ist ein Kugelblitz nicht? Die Liste der potenziellen Antworten ist unendlich lang. Hier haben wir einige der näherliegenden zusammengefasst.

 

Blitze

Sicher, der Name legt eine gewisse Verwandtschaft nahe. Und tatsächlich wird immer klarer, dass der Kugelblitz im Umfeld von Gewittern und Blitzen anzutreffen ist. Doch beim gemeinen Blitz ist klar, um was es sich handelt: eine Entladung in der unteren Schicht der Erdatmosphäre, bei der schlagartig ein zuvor entstandenes elektrisches Potential ausgeglichen wird. Meist sammelt sich negative Ladung an der Unterseite, positive Ladung am oberen Rand der Wolkenschicht an. Beim Wolkenblitz findet die Entladung nur innerhalb von Gewitterwolken statt.

Rote, verzweigte Blitze ragen aus dem dunklen Himmel herunter
Mithilfe eines Zeitraffers konnte dieser Erdblitz im US-Bundesstaat Oklahoma fotografiert werden. Foto: C. Clark, NOAA Photo Library

Ist die Spannung noch höher, findet die Entladung zwischen Wolke und Erdoberfläche statt: Bei einem solchen Erdblitz kann sie leicht mehrere zehn Millionen und in Extremfällen sogar bis zu 500 Millionen Volt betragen. Das ist etwa zwei Millionen Mal stärker als die Spannung in einer Haushaltssteckdose. Blitzexpert:innen wissen, dass es zunächst einen relativ langsamen Vorblitz (oder Leitblitz) gibt, der einen leitenden Kanal aus ionisierter Luft schafft – und dem schnelleren Hauptblitz den Weg bahnt. Der Strom fließt dann mit einer Stärke von über 100.000 Ampere. Zum Vergleich: Bereits eine Stromstärke von 0,03 Ampere kann für Menschen tödlich sein. Das ganze Vor- und Hauptblitzen passiert meist mehrmals hintereinander, so lange, bis die Ladungstrennung zwischen Erde und Wolken weit genug abgenommen hat, dass keine weiteren Blitze mehr ausgelöst werden. Ein Blitz sind also meist mehrere, rasch aufeinanderfolgende Blitze.

Als wäre das mit den Wolken- und Erdblitzen nicht schon kompliziert genug – es gibt noch Sonderfälle: Wenn sich ein besonders hohes Gebäude auf dem Erdboden befindet, kann es zu einem sogenannten Erde-Wolken-Blitz kommen. Anders als andere Blitzformen entsteht er nicht von oben nach unten, sondern aufwärtsgerichtet – von unten nach oben, wo er sich oft verzweigt. Besonders hohe und metallische Türme funktionieren dann während eines Gewitters wie eine Art Blitzableiter. In Berlin erwischt es darum besonders oft den Fernsehturm.

Fun Fact: Trotz der beeindruckenden Spannungen und Stromstärken ist die alte Idee mit dem Blitz-Kraftwerk leider Quatsch. Nicht nur, weil sich eine solche brachiale Entladung nicht sinnvoll aufnehmen und speichern lässt – sondern auch, weil gar nicht so viel Energie in einem Blitz drinsteckt. Denn so stark die Phänomene auch sind, so kurz sind sie auch – ein Hauptblitz dauert wenige Mikrosekunden. Darum käme man pro Blitz nur auf rund 16 Kilowattstunden Energie, wenn man sie denn einfangen könnte. Das würde zwar reichen, um rund 100 Kilometer mit einem kleinen E-Auto zu fahren. Aber es gibt wirklich einfachere Methoden der Stromgewinnung.

 

Positivblitze

Die meisten Erdblitze sind negativ: In 90 Prozent aller Blitz-Fälle sucht die an der Wolkenunterseite angestaute negative Ladung zum Potential-Ausgleich den direkten Weg nach unten, zum Erdboden. Die positive Ladung am oberen Rand der Wolken dagegen ist zur Erde hin meist gut abgeschirmt, durch eben jene negative Wolken-Ladungsschicht. Gegen Ende eines Gewitters kann es aber dazu kommen, dass die untere, negativ geladene Wolke schon mit dem Wind weitergezogen ist, die positive Ladung oben aber noch da ist. Ohne den Wolken-Puffer kann es nun auch hier zu einer plötzlichen Entladung zur Erde hin kommen. Und die hat es in sich: Positivblitze sind viel stärker als die negativen. Die abfließende Ladung kann viel höher sein. Genauso die Stromstärke, die bis zu 400.000 Ampere – das Vierfache von Negativblitzen – betragen kann.

Auch erfolgt die Entladung nicht in Etappen wie bei Negativblitzen, sondern es fließt ein langanhaltender Dauerstrom. Und der hat Wumms: Häuser können in Brand gesetzt werden, getroffene Bäume können regelrecht explodieren, weil das Wasser in ihrem Inneren schlagartig verdampft. Im Winter sind Positivblitze übrigens häufiger, da die Wolken tendenziell niedriger liegen als im Sommer und schneller vom Wind weggepustet werden. Und obwohl es Hinweise gibt, dass Kugelblitze mit Positivblitzen assoziiert sind – so sind sie dennoch unterschiedliche Phänomene.

 

Vulkanblitze

Zugegeben, die Verwechslungsgefahr mit dem Kugelblitz ist hier gering. Allerdings sind Vulkanblitze mindestens genauso spektakulär: Schon ein Vulkanausbruch allein bietet ein unglaubliches Schauspiel – herausgeschleudertes Magma, herabfließende Ströme aus Lava, kilometerhoch aufsteigende Aschewolken, wow. Wenn dann noch Blitze über den Himmel zucken, ist die Untergangsstimmung perfekt.

Aus einem Vulkan steigen violett leuchtende kleine Blitze und dunkle Aschewolken auf.
Der Vulkan Eyjafjallajökull in Island hat bei seiner Eruption 2010 imposante Aschenwolken und schaurige Vulkanblitze hervorgebracht. Foto: Marco Fulle

Das hat offenbar schon Plinius den Jüngeren beeindruckt: »Eine schaurige schwarze Wolke, kreuz und quer von feurigen Schlangenlinien durchzuckt, die sich in lange Flammengarben spalteten, Blitzen ähnlich, nur größer« – so beschrieb der römische Chronist im Jahr 79 den Ausbruch des Vesuvs. Die Blitze entstehen, weil winzige Magma-Teilchen in die Höhe geschleudert werden, dabei aneinander reiben und sich elektrisch aufladen. Mit der Zeit kommt es zu einer Ladungstrennung: positiv geladene Teilchen sammeln sich weiter unten in der Aschewolke, negative weiter oben. Irgendwann kommt es zur Entladung: dem Vulkanblitz.

 

Transiente Leuchtereignisse

Unter diesem Begriff werden gleich mehrere Phänomene zusammengefasst. Gleich vorneweg: Was genau zu ihrer Entstehung führt, ist noch nicht wirklich bekannt. Allerdings sind sie alle unregelmäßig und vorübergehend (transient), es handelt sich um elektrische Phänomene, sie treten in Zusammenhang mit Gewittern auf – und das alles weit oben in der Atmosphäre, also in einer Höhe von 30 bis 100 Kilometern. Allein das schließt eine Verwechslung mit Klugelblitzen aus, die erfahrungsgemäß in Bodennähe anzutreffen sind. Rein farblich kommen die Roten Kobolde (Red Sprites) dem Kugelblitz am nächsten: rote, quallenförmige Lichter, die sich für einige Millisekunden über einem Gewitter ausdehnen – allerdings sind sie viel größer als Kugelblitze. Sie finden in einer Höhe von 60 bis 80 Kilometern statt und können von Flugzeugen aus oder aus dem Weltraum beobachtet werden.

Sechs rote Lichtstreifen fallen vom dunklen Himmel Richtung Erde
Diese Roten Kobolde sind bei einem turbulenten Flug in einem Sportflugzeug am Himmel aufgetaucht. Foto: Jason Ahrns

Bei etwa jedem hundertsten Kobold treten gleichzeitig Green Ghosts auf. Genau wie ihre Namensgeber sind sie durchscheinende, kaum sichtbare Phänomene. Erst 2019 entdeckten Forscher:innen, dass sie Millisekunden lang über den Kobolden auftauchen können. Neueste Forschung legt nahe, dass Eisen und Nickel aus dem All für die grüne Farbe der Ghosts sorgt.

Die Blue Jets erscheinen ebenfalls über Gewittern, allerdings treten diese blauen Strahlen deutlich weiter unten auf, in 40 bis 50 Kilometern Die Blue Jets ähneln einer großen Stichflamme, deren blaue Farbe durch angeregte Stickstoffmoleküle entsteht. In riesiger Form heißen sie treffenderweise Gigantic Jets und sind meist noch mit einer roten Spitze geschmückt. Denn die Riesen treten in größerer Höhenlage auf, und dort glüht Stickstoff rötlich, so wie bei den Roten Kobolden.

Die Elfen (Elves) sind die in größter Höhe der Erdatmosphäre auftretenden transienten Leuchtereignisse. Sie werden von einem elektromagnetischen Impuls infolge eines sehr starken Blitzes ausgelöst und bilden Ringe in einer Höhe von 80 bis 90 Kilometern.

Ein kreisrunder blauer Lichtring mit roter Spitze erscheint in einer dunklen Umgebung
Die NASA-Astronautin Nichole Ayers fotografierte diesen Gigantic Jet auf der Internationalen Raumstation ISS – 400 Kilometer von der Erde entfernt. Foto: Nichole Ayers

 

Elmsfeuer

Wenn die Luft während oder kurz vor einem Gewitter stark elektrisch aufgeladen ist, kann Strom zwischen der Luft und hohen oder spitzen Gegenständen fließen. Es entsteht eine kontinuierliche elektrische Entladung. Die ionisierte Luft flackert dann blassblau bis violett, manchmal knistert und zischt es währenddessen. Besonders häufig tritt dieses Phänomen an Schiffsmasten, Flugzeugen oder im Gebirge auf. Seinen Namen hat das Elmsfeuer vom Schutzheiligen Erasmus von Atichia, der auf Italienisch auch Sankt Elmo genannt wird. Ihn flehten die Schifffahrer an, wenn sie auf hoher See in einen Sturm gerieten.

Vor einem Computercockpit mit leuchtenden Knöpfen erscheint ein kleiner, blauer Blitz
Dieses Elmsfeuer ist vor dem Cockpit eines Tankflugzeugs der US-Luftwaffe aufgeblitzt. Foto: Diana M. Cossaboom

 

Polarlichter

Weiteres aus der Kategorie »auch hübsch, aber kein Kugelblitz«: die Polarlichter. Sie tauchen hautsächlich – man ahnt es – über den Polen der Erde auf. Mal erstrahlen sie wie ein grünes, gelbes oder rotes Feuerwerk, mal ganz statisch und blass. Als einziges Phänomen in dieser Liste haben sie es zu einem Eintrag bei Lonely Planet gebracht – glaubt man dem Reiseführer, lassen sich die Lichter besonders gut in Nord-Skandinavien beobachten. Aber auch in mittleren Breitengraden wie zum Beispiel in Deutschland tauchen sie ab und zu auf. Verantwortlich für die Lichter ist der Sonnenwind: Die Sonne strahlt geladene Teilchen ab und wenn diese auf das Magnetfeld der Erde treffen, entsteht Leuchten am Himmel.

Aufnahme aus der Nacht. Grüne Polarlichter schweben über dem Horizont.
Von der Raumstation ISS glitzert nicht nur die Erde ganz schön – es sind auch Polarlichter am Horizont zu sehen. Foto: Earth Science and Remote Sensing Unit, Lyndon B. Johnson Space Center

 

Sternschnuppen

Was ist rund, leuchtet und flitzt über den Himmel, bevor es schon bald wieder erlischt? Kein Kugelblitz, sondern eine Sternschnuppe – oder ein Meteor, wie das im Fachjargon heißt. An dieser Stelle muss man genau sein, denn: Meteor, Meteoroid, Meteorit, jaja, da gibt es gewaltige Unterschiede. Ein Meteoroid ist ein Himmelskörper aus den Tiefen des Weltalls, der größer ist als Sternenstaub und kleiner als ein Asteroid, der schon ein richtig dicker Brocken wäre. Als Meteor bezeichnen wir diesen dann, wenn er in die Erdatmosphäre eintritt und aufleuchtet. Und sofern der Meteoroid auf seiner Reise nicht vollständig verglüht, schlägt er wiederum als Meteorit auf dem Erdboden auf. All das kann man in einer sternschnuppenreichen Nacht beiläufig fallen lassen, wenn einem danach zumute ist. Aber wünschen darf man sich nur was bei Sternschnuppen.

Ein schlichter Lichtschweif fliegt von rechts oben nach links unten durch das Bild.
Dieser Meteor, wie die Sternschnuppe in der Fachsprache auch genannt wird, ist am Himmel über Sardinien vorbeigeflogen. Hoffentlich hat sich der Fotograf etwas gewünscht. Foto: Michael Eberth

 

UFOs

Regelmäßig werden Kugelblitze mit UFOs verwechselt, also unbekannten Flugobjekten, die meist in Verdacht stehen, außerirdischen Ursprungs zu sein, und andersherum. Wobei in der Wissenschaft die Meinung weit verbreitet ist, dass Kugelblitze tatsächlich existieren, was für UFOs nicht gilt. Oder, so schreibt der Kugelblitz-Forscher Herbert Boerner: »Seit dem Zweiten Weltkrieg besuchen uns Aliens angeblich in erstaunlichen Mengen in ihren Raumschiffen. Natürlich wurden die angeblichen Beobachtungen von UFOs mit Kugelblitzen in Verbindung gebracht.« Es gebe jedoch einen grundlegenden Unterschied, fährt Boerner fort: »Während die Kugelblitz-Objekte eine ziemlich konsistente Beschreibung aufweisen, erscheinen die UFOs in einer verwirrenden Vielfalt von Formen.«

Auf einem schwarz-weiß Foto ist Wasser und eine Küste abgebildet. Im Himmel sind Schlieren zu sehen, die mit viel Fantasie ein Unbekanntes Flugobjekt sein könnten.
Mit viel Fantasie ist hier nahe der Insel Trindade eine fliegende Untertasse zu sehen. Oder ist es doch nur Dreck auf der Kameralinse? Foto: Almiro Baraúna

Erschienen am 7. August 2025

Quellennachweise

  • Cermak, A. (17.07.2025). Meteors and Meteorites – NASA Science. NASA Science. https://science.nasa.gov/solar-system/meteors-meteorites/
  • NOAA National Severe Storms Laboratory. Lightning types. https://www.nssl.noaa.gov/education/svrwx101/lightning/types/
  • Temming, M. (23.09.2024). Explainer: Sprites, jets, ELVES and other storm-powered lights. Science News Explores. https://www.snexplores.org/article/sprites-jets-elves-storm-powered-lights

  • Wetter und Klima – Deutscher Wetterdienst  –  Thema des Tages – Wie entstehen Vulkanblitze? (10.07.2025). https://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2025/7/10.html

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