09.02.2024

TU Ilmenau: Regenwasser reduziert Schädigung bei Blitzeinschlägen in den Kopf deutlich

Langzeitbelichtung eines Experiments mit einer Blitzentladung auf einem KunstkopfTU Ilmenau/René Machts
Langzeitbelichtung eines Experiments mit einer Blitzentladung auf einem Kunstkopf

Forschungsarbeiten der Technischen Universität Ilmenau haben ergeben, dass Regenwasser auf der Kopfhaut bei direkten Blitzeinschlägen in den Kopf eine Schädigung reduzieren kann. Bei nasser Kopfhaut werden im Vergleich zu trockener Kopfhaut weniger starke Einschläge verzeichnet und die Nässe reduziert zudem den elektrischen Strom, dem das Gehirn ausgesetzt ist. Bei einem direkten Blitzeinschlag in den Kopf, so schlussfolgerten die Wissenschaftler, hätte ein Mensch eine deutlich höhere Überlebenschance. Die Ergebnisse der Forschungsarbeiten des Fachgebiets Biomedizinische Technik und des Fachgebiets Blitz- und Überspannungsschutz der TU Ilmenau wurden soeben in der renommierten Fachzeitschrift Springer Nature Scientific Reports veröffentlicht.

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-50563-w

Schon frühere theoretische Forschungen gingen davon aus, dass nasse Haut den elektrischen Strom, dem ein menschlicher Körper bei einem Blitzschlag ausgesetzt ist, reduzieren könnte. Doch der praktische Beleg für diese Annahme fehlte. Den Nachweis lieferten nun wissenschaftliche Experimente des Fachgebiets Biomedizinische Technik und des Fachgebiets Blitz- und Überspannungsschutz der TU Ilmenau. Die Wissenschaftler konstruierten menschenähnliche Modellköpfe und setzten sie hochenergetischen elektrischen Entladungen aus, die natürlichen Blitzen nachempfunden waren. Zur Nachbildung der Kopfhaut, des Schädels und des Gehirns hatten die Modellköpfe drei Schichten und um die elektrische Leitfähigkeit von menschlichem Gewebe nachzuempfinden, wurden Materialien wie Wasser, Natriumchlorid, Graphit und Agarose verwendet.

Die Kunstköpfe, die mit künstlichem Regenwasser besprüht worden waren (Bild lks.), wiesen weniger Perforationen und weniger stark beschädigte Bereiche auf, als die trockenen (re.)TU Ilmenau/René Machts
Die Kunstköpfe, die mit künstlichem Regenwasser besprüht worden waren (Bild lks.), wiesen weniger Perforationen und weniger stark beschädigte Bereiche auf, als die trockenen (re.)

Dann führten die Wissenschaftler ein vergleichendes Experiment durch: Ein Kopf wurde den elektrischen Entladungen in trockenem Zustand ausgesetzt, ein anderer war zuvor mit künstlichem Regenwasser besprüht worden. Auf dem nassen Kunstkopf fanden sich in der Umgebung der Einschlagstellen der Blitze weniger Perforationen und weniger stark beschädigte Bereiche. Zudem waren beim nassen Kopf die aufgezeichneten Stromstärken, denen das Gehirn ausgesetzt war, geringer als beim trockenen, weswegen es einer ungleich geringeren Belastung ausgesetzt war. Aus beiden Ergebnissen schlussfolgerten die Wissenschaftler, dass die Überlebenschance eines Menschen, in dessen Kopf ein Blitz einschlägt, deutlich höher ist, wenn die Kopfhaut regennass ist. Dennoch gehen von einer Blitzentladung große Gefahren aus und es sollte schnellstmöglich eine geschützte Umgebung aufgesucht werden.

 
Originalpublikation:

Machts, R., Hunold, A., Drebenstedt, C. et al. Rain may improve survival from direct lightning strikes to the human head. Sci Rep 14, 1695 (2024). https://doi.org/10.1038/s41598-023-50563-w

Kontakt

Prof. Jens Haueisen
Leiter Fachgebiet Biomedizinische Technik
+49 3677 69-2861
jens.haueisen@tu-ilmenau.de