Die Kugelblitzdetektive

Besteht der Kugelblitz aus Plasma? Oder doch aus elektromagnetischen Feldlinien? Und welche Rolle spielen Quarz und Silizium? Die Studienlage ist unübersichtlich. Was können wir aus all diesen Ansätzen über das rätselhafte Wetterphänomen lernen? Ein Blick in die aktuelle Forschung um den Kugelblitz.

»Der Kugelblitz ist der Bad Boy des Gewitters«, erklärt der Meteorologe Alexander Keul. »Wenn etwas Schlimmes passiert, ist er schuld, auch wenn er nichts dafür kann. Weil er eben unbekannt ist und das Unbekannte macht Angst.« Vor seiner Pension lehrte Alexander Keul Umweltpsychologie an der Universität Salzburg. Seine Freizeit widmete er schon damals dem Rätsel rund um den Kugelblitz. Heute ist er einer der wenigen Wissenschaftler:innen im Bereich der Kugelblitzforschung.

Schon allein die Frage, was ein Kugelblitz eigentlich genau ist, lässt Forschende auf der ganzen Welt verzagen. Oft wird er als kugelförmige Leuchterscheinung bezeichnet. Trotz tausender Sichtungen beißt sich die Wissenschaft seit rund 200 Jahren die Zähne an ihm aus. Sucht man ihn, bleibt er aus. Er erscheint nur unerwartet. Der Kugelblitz ist so selten, dass manche an seiner Existenz zweifeln. Jahrelang wurde die Erscheinung in die Welt der Parawissenschaften verbannt, neben das Monster von Loch Ness und UFOs. Heute wird das Phänomen mehrheitlich als valide angesehen. Dennoch gibt es in der Forschung Uneinigkeit zu dem rätselhaften Phänomen. Vor allem was die Frage angeht: Wie entstehen Kugelblitze?

Berichte von Augenzeug:innen sind voller Widersprüchlichkeiten. Sie erzählen von unterschiedlichen Formen und Größen, meist tennisball- bis fußballgroß. Kugelblitze treten nicht nur im Freien, sondern auch in Innenräumen auf. Häufig sollen sie aus dem Kamin oder Ofen geschlüpft oder durch geschlossene Fenster oder Wände eingetreten sein. Sogar in Flugzeuggängen in mehreren Kilometern Höhe sollen sie bereits gesichtet worden sein. Ihre Überlebensspanne reicht von ein paar Sekunden bis Minuten – normale Blitze hingegen bestehen weniger lang als eine Sekunde. Mal schweben Kugelblitze in Bodennähe, mal stehen sie still. Dann verschwinden sie wieder über die Eintrittsstelle, durch Schlüssellöcher oder verpuffen mit einem lauten Schnalzen.

»Das alles mit einer Supertheorie universalistisch zu erklären, in die alles hineinpasst, geht wahrscheinlich nicht. Die Frage ist, ob dieses Phänomen vielleicht viele unterschiedliche Phänomene umfasst. Das erschwert das Ganze«, sagt Keul. Viele Sichtungen erkennen Expert:innen im Nachhinein als Verwechslung. Menschen beobachten Meteore, Feuerwerkskörper oder Elmsfeuer, also elektrische Lichterscheinungen an hohen und spitzen Gegenständen. Doch wer tatsächlich einen Kugelblitz beobachtet, bleibt erschrocken zurück. Welches Naturphänomen kann schon durch Wände gehen?

Detektivarbeit

Alexander Keul beruhigt: »Es gibt in Österreich keine dokumentierten Todesfälle durch Kugelblitze und auch keine Körperverletzung.« Seit über fünfzig Jahren sammelt Keul ehrenamtlich Augenzeug:innenberichte und betreibt Feldforschung zu Kugelblitzen. Detektivarbeit nennt er das. »Das Ganze ist mir zugelaufen, wie eine herrenlose Katze«, sagt er. Während seines Studiums hörte Keul zum ersten Mal von Kugelblitzsichtungen. Er begann, im Bekanntenkreis nachzufragen und entdeckte, dass fast in jeder Menschenansammlung jemand anwesend war, der selbst eine Sichtung gemacht hatte oder jemanden kennt, der einen Kugelblitz gesehen haben will. Er erkannte: »Das Potential ist enorm, aber es sammelt keiner.« Also machte er sich selbst an die Arbeit. Er richtete eine Website ein. Über www.kugelblitz.at/können Menschen Kugelblitzsichtungen melden. Dann telefoniert er mit den Betroffenen, prüft das Gelände online via Streetview oder reist zum Ort des Geschehens. Wie sind die Gegebenheiten? Gibt es Brandspuren? Rund 500 gut dokumentierte Fallberichte sammelte Keul bereits aus Österreich, Deutschland, Tschechien und der Schweiz. Mit Kolleg:innen wertete er sie statistisch aus.

In den Tiefen des Internets finden sich zahlreiche Fotos und Videos von angeblichen Kugelblitzsichtungen. Als stichhaltige Beweise taugen die meisten nicht, sind sie doch oft unscharf und nicht verifizierbar. Online kursieren viele Fälschungen, so Keul. Nur wenige Fotos, wie etwa jenes, das in den Siebzigerjahren von einem Sportler im Westen Österreichs aufgenommen wurde, erscheinen dem Forscher stichhaltig. Der Mann wollte an dem Tag Gewitter fotografieren, als er einen Feuerball vom Himmel fallen sah.

Bei seinen Studien arbeitet Alexander Keul mit dem pensionierten Experimentalphysiker Herbert Boerner zusammen. Der widmete dem Wetterphänomen ein übersichtliches und wissenschaftlich fundiertes Buch. Darin geht er von rund 200 wissenschaftlichen Theorien rund um den Kugelblitz aus. Handelte es sich um Mikrowellen? Gasmischungen? Entstammen Kugelblitze aus anderen Blitzen? Oder sind die Feuerbälle am Ende Sinnestäuschungen? Gedankenspiele bringen sie mit kleinen Schwarzen Löchern, Haufen aus Antimaterie, kosmischer Strahlung oder außerirdischen Signalen in Verbindung. Es ist aber wahrscheinlicher, dass dahinter eine einfachere Erklärung steht.

Stammen Kugelblitze aus Erdblitzen?

Eine gängige Theorie sieht Kugelblitze aus bekannten Erdblitzen entstehen. Das sind Blitze, die sich zwischen der Wolke und dem Boden entladen. Sie entstehen, wenn sich in einer Gewitterwolke starke elektrische Ladungen aufbauen, bis es in ihr zum elektrischen Durchbruch kommt. Die meisten Erdblitze sind negativ geladen. Es gibt aber auch positiv geladene Blitze. Die stammen eher aus dem oberen Teil der Gewitterwolken, wo sich positive Ladung ansammelt. Häufig kommen sie nicht am Erdboden an, sondern beenden ihr Dasein als Wolkenblitz, weil unter ihnen eine Wolkenschicht liegt. Löst sich das Gewitter aber langsam auf, können sich positive Blitze ihren Weg auf die Erde bahnen und das oft spektakulär: Sie überwinden viele Kilometer und entladen sich im Gegensatz zu negativen Blitzen vollständig auf einmal. Positive Blitze können viel stärker sein als negative Blitze: Stromstärken bis zu 400.000 Ampere wurden bereits gemessen. Und genau an diesem Punkt machte der Meteorologe Alexander Keul eine bemerkenswerte Entdeckung.

Keul arbeitet bei seinen Forschungen mit dem deutsch-österreichischen Blitzinformationsdienst ALDIS BLIDS zusammen. Die Überwachungssysteme der Blitze wurden auch deshalb eingerichtet, um Versicherungsfirmen im Kampf gegen Betrugsversuche zu helfen. Gab es nachweislich keinen Blitzeinschlag, können Versicherte auch keine Kompensation für Blitzschäden verlangen. Blitzeinschläge können heute auf Nanosekunden genau und mit einer Präzision von rund hundert Metern Radius erfasst werden. Keul macht sich die Daten zunutze. Geht eine Kugelblitzmeldung ein, überprüft er mit ALDIS-Kolleg:innen, ob an diesem Ort zu dieser Zeit ein Blitzeinschlag aufgezeichnet wurde.

Bei den statistischen Auswertungen stieß der Forscher auf eine Überraschung. Auffallend viele Blitze, die während einer Kugelblitzsichtung aufgezeichnet wurden, waren positiv geladen. Dabei sind 90 Prozent aller Blitze negativ. »Die positiven Blitze sind gefährlicher als die negativen. Sie sind oft zerstörerischer, energiereicher. Da wird der Baum zum Alpenholzzahnstocher zerlegt. Wenn so ein Blitz einschlägt, gibt es massive Schäden«, sagt Keul. Lösen also die seltenen positiv geladenen und besonders stromstarken Blitze Kugelblitze aus? Der Physiker Herbert Boerner beschreibt in seinem Buch, wie sich Hinweise darauf verdichten. Viele Kugelblitze würden im Winter gesichtet werden und in Wintergewittern sind besonders oft positive Blitze vertreten. »Meiner Meinung nach ist das ein echter Gamechanger, weil wir jetzt die Bedingungen eingrenzen können, unter denen Kugelblitze entstehen«, so Boerner. Alexander Keuls Auswertungen zeigen aber, dass auch viele schwache negative Blitze während Sichtungen einschlugen. Erklären kann er sich das nicht.

China: Kugelblitz zufällig gefilmt

Einen Kugelblitz in freier Wildbahn wissenschaftlich zu messen, scheint ein hoffnungsloses Unterfangen zu sein. Für wissenschaftliche Experimente müsste man wissen, wo und wann der nächste Kugelblitz auftaucht. Nur durch Zufall gelang es einem chinesischen Forschungsteam 2012, eine kugelblitzartige Erscheinung aufzuzeichnen. In einer besonders gewitterreichen Region im Hochland in China wollten die Wissenschaftler:innen Messungen zu Blitzen durchführen. Dabei filmten ihre Kameras zufällig die Entstehung eines Kugelblitzes.

Laut den Forschenden soll er aus einem Erdblitz entstanden sein. Mit einem Durchmesser von fünf Metern war er deutlich größer, als sonst beschrieben wird. Rot-orange bis weiß-violett leuchtend raste der Kugelblitz über die Erde, bevor er verpuffte. Die Geräte maßen außerdem Elemente, die im Boden vorhanden waren: Die Analyse zeigte Silizium. Das fanden die Wissenschaftler:innen deshalb spannend, weil es sich gut in bekannte Modelle rund um Kugelblitze einfügt. Manche gehen davon aus, dass ein Blitzeinschlag in Quarzsand einen Kugelblitz entstehen lassen könnte. Die Hitze des Blitzes könnte Quarz zu Silizium verwandeln, was brennende Kugeln forme – sprich einen Kugelblitz. Silizium kommt häufig im Erdreich vor, es wird etwa zur Herstellung von Mikrochips in Handys verwendet. Damit wäre aber immer noch nicht geklärt, wieso die rätselhaften Kugelblitze angeblich weit entfernt vom nächsten Blitzschlag auftauchen.

Hier stößt die Forschung auf ein grundsätzliches Problem: Um Theorien zu überprüfen, braucht es gut dokumentierte Beobachtungen und Experimente, die andere Forschungsteams nachmachen und verifizieren können. Wie sollte so eine Situation, wie sie die chinesischen Forschenden erlebt hatten, in der Natur nochmals wiederholt werden? Wissenschaftler:innen rund um den Globus versuchten deshalb, Kugelblitze im Labor herzustellen. Auch in Deutschland widmen sich Fachleute des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) diesem Vorhaben schon seit Jahren – mit Erfolg.

Die Kugelblitzshow

Ein heißer Kandidat im Dschungel der Theorien lautet, dass Kugelblitze aus Plasma bestehen könnten. Plasma ist ionisiertes Gas. Wird einem Stoff immer mehr Energie zugeführt, ändert er mehrmals seinen Aggregatzustand: fest, flüssig, gasförmig und schließlich Plasma. Die Sonne besteht aus Plasma, so wie jeder Stern, die Polarlichter oder frühe Straßenlaternen. Tatsächlich bestehen 99 Prozent des Universums aus Plasma.

Forschende des Instituts für Plasmaphysik in Garching bei München sind an diesem Aggregatzustand besonders interessiert. Denn Plasma könnte zukünftig in Fusionskraftwerken eine wichtige Rolle spielen. Viele Menschen arbeiten hier an einem Versuchsreaktor zusammen, um die Technik für zukünftige Fusionskraftwerke zu entwickeln, mit dem Ziel, saubere, günstige Energie zu produzieren. Man möchte das tun, was die Sonne tut: Kernfusion, künstlich erzeugt, hier auf der Erde. Das Kugelblitzexperiment ist ein kleiner Nebenarm der hier ansässigen Forschung. Es dient vor allem Studierenden für Messungen und zu Showzwecken am Tag der offenen Tür. Bis zu hundert Mal täglich können die Forschenden im Labor jene Plasmakugeln erzeugen, deren Aussehen den Beschreibungen von Kugelblitzen sehr nahekommen.

In einem abgedunkelten Labor am Forschungsgelände steht ein mit rund zehn Litern Wasser gefülltes Gefäß bereit. Um einen künstlichen Kugelblitz, ein sogenanntes Plasmoid, herzustellen, muss in außerordentlich kurzer Zeit sehr viel Energie zugeführt werden. Während ein:e Techniker:in den Countdown verkündet, klettern rote Zahlen einer Anzeige nach oben. Sie zeigen, wann die gewünschte Energiezufuhr erreicht ist: Elektrischer Strom von 50 bis 130 Ampere fließt für wenige Millisekunden durchs Wasser. 3 – 2 – 1: Eine leuchtende Plasmakugel von rund 20 Zentimetern Durchmesser flammt darüber auf, knallt, verpufft. Der Kugelblitz erscheint so kurz, dass eine Hochgeschwindigkeitskamera für Messungen platziert werden muss. Auf den Videos erkennt man, was die Forschenden umtreibt: Für eine halbe Sekunde schwebt der funkelnde Lichtball autark über dem Wasser.

Ursel Fantz ist deutsche Plasmaphysikerin und forscht am IPP, sie erklärt: »Wir geben nach der Stromphase keine Energie hinzu und trotzdem leuchtet das Plasma noch lange Zeit. Eine halbe Sekunde ist für uns lange. Denn der Plasmaphysik zufolge sollte es nach Millisekunden ausgelöscht sein.« Auch in freier Wildbahn »lebt« der Kugelblitz für kurze Zeit ohne Energiezufuhr. Augenzeug:innen berichten in manchen Fällen von einem minutenlangen Auftritt der Leuchtkugeln. Wie kann das sein? Fantz sagt: »Es ist klar, dass so ein Phänomen, wenn es in der Natur entsteht, mit viel Energie zu tun haben muss. Das ist unumstritten. Die Frage ist, wie diese Energie so lange gespeichert ist.«

Nur eine Sinnestäuschung?

Vielleicht spielen uns unsere Augen einen Streich. Das meinten jedenfalls zwei Physiker der Uni Innsbruck. Sie berechneten 2010, dass das Magnetfeld langer Blitzentladungen im menschlichen Gehirn den Eindruck leuchtender Kugeln erzeugen könnte. Etwa so, wie wenn man zu lange in die Sonne sieht. Es ist nicht das erste Mal, dass versucht wurde, Kugelblitze mit Nachbildern zu erklären. Immerhin würde es offenbaren, wieso die Leuchtkugeln mit dem Auge mitgehen, scheinbar intelligent durch Räume wandern. Für die Innsbrucker Physiker könnte das zumindest einen Teil der Sichtungen erklären.

Alexander Keul kann dieser Theorie wenig abgewinnen, auch wenn elektromagnetische Wellen Einfluss haben könnten. »Wir müssen keine Angst haben, dass wir bei Gewitter Halluzinationen bekommen. Dann müsste man bei Gewitter den Auto- und Flugverkehr einstellen«, so Keul. Die Hypothese wurde noch nicht empirisch überprüft, er halte so einen spontanen Zufallseffekt für unwahrscheinlich.

Andere aktuelle Forschungen zum Kugelblitz sind rar. Teils fehlen dezidierte Experimente und physikalische Theorien, um finanzielle Förderungen zu erhalten, heißt es vonseiten der Plasmaphysiker:innen, sowie der lukrative Nutzen. Einige Kugelblitzmeldungen haben sich am Ende als bekannte Wetterereignisse herausgestellt, schreibt Herbert Boerner. Auch deswegen sind manche Wissenschaftler:innen der Kugelblitzforschung gegenüber skeptisch. In der Fachwelt stößt Boerner teils auf heftige Reaktionen nach seinen Vorträgen. So berichtet er von offener Ablehnung und aggressiven Reaktionen, bei denen Zuhörer:innen bereits die Möglichkeit der Existenz von Kugelblitzen bestreiten.

»Es herrscht ein überraschend großes Stigma«

Diese Erfahrung hat auch der schottische Physiker Robert Cameron von der Universität Strathclyde gemacht. Kugelblitze gehören zu Camerons großem Freizeitvergnügen. Förderungen für ihre Erforschung erhält er nicht. Erwähnt er sein Hobby unter Kolleginnen, erntet er skeptische Blicke, schreibt er via Mail: »Es herrscht ein überraschend starkes Stigma in der wissenschaftlichen Community darüber.« Sowohl er als auch seine Mutter glauben, in jungen Jahren unabhängig voneinander einen Kugelblitz gesehen zu haben: »Ich sah mit Freund:innen drei rote Sphären aus dem Nichts aufsteigen. Sie bewegten sich langsam und in geraden Linien voneinander weg und verschwanden nach ein bis zwei Sekunden«, erzählt Cameron. Seither ist er von Kugelblitzen fasziniert und möchte ihnen auf den Grund gehen.

Cameron greift eine Theorie des spanischen Physikers Antonio Fernández-Rañada auf: Sie besagt, dass ein Kugelblitz aus ungewöhnlichen elektromagnetischen Feldlinien besteht. Man kann sich das wie verschlungene Fäden vorstellen, ein Knäuel aus elektrischen und magnetischen Feldlinien und feinen Plasmaströmen, die die Kugel zum Leuchten bringen. Im Jahr 2021 hat Cameron zumindest eine Theorie vorgestellt, wie sich ein solches magnetisches Knäuel in einem experimentellen Aufbau in der Praxis realisieren lassen könnte. Bis es so weit ist, tüftelt Robert Cameron weiter.

Der endgültige Beweis für Kugelblitze fehlt also nach wie vor. Werden wir das Geheimnis rund um die faszinierenden Leuchtkugeln jemals lösen? Alexander Keul zeigt sich optimistisch. Er wird weiterhin Augenzeug:innenberichte sammeln und auf Spurensuche gehen. Ans Aufgeben denkt er nicht. »Boerner und ich machen das, weil es in Europa sonst keiner macht.« Doch nur ein gelungenes Laborexperiment wird finale Antworten liefern, ist sich Herbert Boerner sicher. Er hofft auf wissenschaftlichen Nachwuchs, der den Schlüssel zum Rätsel rund um den Kugelblitz finden wird – er hofft quasi auf einen Geistesblitz.

Erschienen am 7. August 2025