Herzlich willkommen zum Experiment der Woche. Wenn schlechtes Wetter aufzieht und sich ein Gewitter nähert, dann kann man manchmal an spitzenhohen Gegenständen, wie zum Beispiel Kirchturmspitzen oder Masten, ein schwaches bläuliches Leuchten wahrnehmen, das oft auch noch begleitet wird von einem charakteristischen Surren. Dieses Leuchten wird Elmsfeuer genannt und es ist ein Zeichen dafür, dass ganz akut ein Blitzeinschlag bevorsteht.

Deswegen galt und gilt das Elmsfeuer, insbesondere auf dem Meer, auch als Bote eines nahenden Unglücks. Heute wissen wir, dass das Elmsfeuer eine sogenannte Corona- oder Spitzenentladung ist. Eine Corona-Entladung tritt immer dann auf, wenn die Spannung so groß ist,

dass die Luft in der Nähe einer Spitze oder Kante ionisiert wird. Aus den neutral geladenen Bestandteilen der Luft werden die negativ geladenen Elektronen herausgerissen und übrig bleiben die positiv geladenen Ionen. Corona-Entladungen treten natürlich nicht nur bei Gewitter auf, sondern überall dort, wo hohe Spannungen an Spitzen oder Kanten anliegen.

Das ist auch der Grund dafür, dass alle Bauteile, die mit Hochspannung zu tun haben, möglichst glatt und mit runden Oberflächen aufgebaut werden. Hier hinter mir kann man das sehr schön sehen. Ich stehe hier in der großen Experimentierhalle des Schering-Institutes der Leibniz-Universität Hannover und hier werden sehr viele Experimente mit Hochspannung gemacht. Unter anderem wird jetzt ein Experiment mit einer Corona-Entladung gemacht,

damit wir mal sehen, wie sowas aussieht.

Bei einer Corona-Entladung wird die Luft nicht nur zum Leuchten angeregt. Die blaue Farbe kommt übrigens durch den Stickstoff, der fast zu 80 Prozent in der Atmosphäre enthalten ist. Durch die hohe Spannung der Corona-Entladung werden die Ladungsträger auch beschleunigt.

Wenn die Spitze zum Beispiel positiv geladen ist, dann wandern die Elektronen zur Spitze hin und die Ionen werden von der Spitze abgestoßen. Dieser Effekt kann so stark sein, dass regelrecht ein kleiner Wind entsteht. Und weil die Elektronen sehr, sehr, sehr viel leichter sind als die Ionen, spricht man auch von einem Ionenwind, weil man die Elektronen einfach vernachlässigen kann.

Wie stark dieser Effekt tatsächlich ist, das wollen wir uns jetzt gleich in einem Experiment anschauen. Wir sehen jetzt gleich drehbar gelagerte Drähte, an die eine Spannung von 150.000 Volt angelegt wird.

Beeindruckend, nicht wahr? Dieser Effekt ist übrigens die Grundlage für Ionentriebwerke, die heutzutage schon sehr erfolgreich bei einigen Satellitenmissionen eingesetzt worden sind.

Allerdings sind Ionentriebwerke ein bisschen komplizierter aufgebaut als der Experimentaufbau dort unten im Versuchsfeld. Corona-Entladung kann man auch zu Hause erleben. Dazu braucht man einen dunklen Raum und möglichst frisch gewaschene Kleidung aus Synthetikfasern oder Decke geht auch. Wenn man sich dann die Kleidung vom Bleib reißt im Dunkeln,

dann kann man wunderbare und vor allen Dingen auch völlig ungefährliche Corona-Entladungen erleben. Das war es für diese Folge. Bis zum nächsten Mal. Neugierig bleiben!