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Wissen · Werkzeug

Gewitter-Stoppuhr

Blitz antippen, Donner antippen: Die Stoppuhr misst die Sekunden dazwischen und rechnet daraus die Entfernung — nicht als eine falsch genaue Zahl, sondern als Spanne. Ob das Gewitter näher kommt, sagt sie nur, wenn die Messungen das hergeben, und sie zählt die 30 Minuten nach dem letzten Donner. Die Regel dahinter erklärt Blitz & Donner.

Stoppuhr

Beim Blitz auf Blitz tippen, beim ersten Donnergeräusch auf Donner. Kommt vorher ein neuer Blitz, einfach wieder auf Blitz tippen — die Stoppuhr beginnt dann von vorn.

Stoppuhr 0,0 s

Die Stoppuhr braucht JavaScript. Ohne sie hilft die Sekundenregel auf Blitz & Donner.

Letzte Messung–
Entfernung als Spanne–
Mitte, temperaturkorrigiert–
zum Vergleich mit 330 m/s (DWD-Faustwert)–

Annahmen — einstellbar

Komma oder Punkt als Dezimaltrennzeichen, Minus als „-“ oder „−“. Alle vier Werte sind offen benannte Annahmen dieser Seite, keine Messwerte — warum sie so gewählt sind, steht weiter unten. Wer sie ändert, sieht Spanne, Liste und Richtung sofort neu gerechnet.

30 Minuten nach dem letzten Donner

Der US-Wetterdienst NWS und der Ausschuss für Blitzschutz und Blitzforschung (VDE|ABB) empfehlen dasselbe: Wer Donner hört, sucht Schutz — und bleibt dort, bis 30 Minuten nach dem letzten Donner vergangen sind. Der Zähler hier beginnt bei jedem Tipp auf „Donner“ von vorn, auch wenn du den Blitz dazu nicht gesehen hast — und bei jeder eingetragenen gezählten Messung, dann ab dem Zeitpunkt des Eintragens. Trägst du später ein, endet die halbe Stunde also später als nötig, nie früher. „Messliste leeren“ lässt den Zähler weiterlaufen.

–

Noch kein Donner erfasst.

Eine Faustregel, keine amtliche Entwarnung. Maßgeblich sind die Warnungen des DWD (Warnungen verstehen). Der Zähler weiß nur von Donner, den du antippst: Drinnen, im Auto oder bei Lärm überhört man leicht einen. Schaltet sich das Display ab, rechnet er beim Zurückkehren mit der Uhrzeit weiter — solange der Tab offen bleibt.

Deine Messungen — kommt es näher?

Noch keine Messung.

Alle Messungen dieser Sitzung, die neueste oben. Die Spanne folgt den Annahmen oben. Die letzte Spalte löscht eine Messung.
UhrzeitDauerEnt­fer­nungLöschen
Noch keine Messung.

Die Stoppuhr rechnet vollständig in deinem Browser: kein Abruf aus dem Netz, keine Standortabfrage, nichts gespeichert — auch nicht im Web Storage (Datenschutz). Die Liste verschwindet, sobald du die Seite neu lädst oder den Tab schließt.

So rechnet die Stoppuhr

Blitz und Donner entstehen im selben Moment. Das Licht braucht für einen Kilometer rund drei Millionstel Sekunden — das zählt nicht. Der Schall braucht rund drei Sekunden. Die gestoppte Zeit ist deshalb praktisch die Laufzeit des Schalls, und die Entfernung ist Zeit mal Schallgeschwindigkeit.

Schallgeschwindigkeit: c = 331,3 + 0,606 · T in m/s (T in °C, trockene Luft)

Entfernung (Mitte): d = Δt · c

Spanne: von max(0; Δt − e) · c · (1 − p) bis (Δt + e) · c · (1 + p)

Zeitfehler: e = 2u getippt, e = 2u + z selbst gezählt

Δt = gestoppte Sekunden, u = Unsicherheit je Tipp, z = Zusatz für gezählte Sekunden, p = Zuschlag für Wind und Luftschichtung. Die Untergrenze fällt nie unter 0 km.

Der DWD rechnet mit rund 330 m/s und kommt so auf die bekannte Regel Sekunden ÷ 3 ≈ Kilometer. 330 m/s passt zu Luft um den Gefrierpunkt; im Sommergewitter ist die Luft meist wärmer und der Schall etwas schneller. Die Stoppuhr zeigt deshalb beides: den temperaturkorrigierten Wert als Mitte der Spanne und den DWD-Wert zum Vergleich. Der Unterschied liegt bei 20 °C bei gut 4 Prozent — für die Frage „wie weit ungefähr?“ sind beide gut genug.

Schallgeschwindigkeit nach der Formel oben und wie viele Sekunden der Schall für einen Kilometer braucht.
TemperaturSchall­geschwindigkeitSekunden je km
0 °C331,3 m/s3,02
10 °C337,4 m/s2,96
20 °C343,4 m/s2,91
30 °C349,5 m/s2,86
DWD-Faustwert330 m/s3,03

Ein Beispiel zum Nachrechnen

Gestoppt: 9,0 s bei 20 °C. Dann ist c = 331,3 + 0,606 · 20 = 343,4 m/s und die Mitte 9,0 · 343,4 m ≈ 3,1 km (mit 330 m/s: 3,0 km). Mit den Standard-Annahmen u = 0,3 s und p = 3 % reicht die Spanne von 8,4 · 343,4 · 0,97 ≈ 2,8 km bis 9,6 · 343,4 · 1,03 ≈ 3,4 km. Angezeigt wird also 2,8 – 3,4 km.

Ob es näher kommt, entscheidet die Seite nicht an zwei einzelnen Blitzen. Sie nimmt nur die aktuelle Messreihe: die jüngste Messung und alle davor, zwischen denen jeweils höchstens 30 Minuten liegen — eine längere Pause heißt vermutlich ein anderes Gewitter. Aus dieser Reihe nimmt sie die letzten bis zu sechs Messungen, teilt sie in eine ältere und eine jüngere Hälfte (bei ungerader Zahl bleibt die mittlere außen vor) und mittelt jeweils die Spannen. Liegt die ganze Spanne der jüngeren Hälfte unter der der älteren, steht dort „kommt näher“, liegt sie darüber, „zieht ab“. Überlappen sich die Spannen, sagt die Seite ehrlich: keine klare Richtung. Das ist bewusst vorsichtig — lieber keine Aussage als eine, die nur Messrauschen ist. Sind 30 Minuten ohne erfassten Donner vergangen, steht die Richtung in der Vergangenheit („bis 18:40 Uhr kam es näher“).

Die Annahmen — und warum sie so sind

Grenzen — was die Stoppuhr nicht kann

Quellen

DWD, Thema des Tages vom 28.06.2020: Die Entfernung von Gewittern — Schallgeschwindigkeit 330 m/s, Lichtgeschwindigkeit 300.000 km/s, Sekunden ÷ 3 ≈ Kilometer.

Cramer, O. (1993): The variation of the specific heat ratio and the speed of sound in air with temperature, pressure, humidity, and CO2 concentration. Journal of the Acoustical Society of America 93 (5), S. 2510 ff. — Abhängigkeit der Schallgeschwindigkeit von Temperatur und Feuchte (rund 331 m/s bei 0 °C in trockener Luft). Die lineare Form 331,3 + 0,606 · T ist die übliche Näherung von 331,3 · √(1 + T/273,15) m/s; zwischen −20 und +35 °C weichen beide um weniger als 0,2 Prozent voneinander ab (nachgerechnet).

Kosinski, R. J. (2013): A Literature Review on Reaction Time, Clemson University — mittlere einfache Reaktionszeiten auf Licht und Schall.

NOAA/NWS, JetStream: The Sound of Thunder — Hörweite normalerweise bis etwa 10 Meilen, zuerst hört man den nächsten Teil des Blitzkanals. NWS: Lightning Safety — „When thunder roars, go indoors“, 30 Minuten nach dem letzten Donner, Einschläge bis etwa 10 Meilen vom Regen entfernt.

Environment and Climate Change Canada: How thunder sounds — Donner je nach Bedingungen zwischen etwa 8 und 20 km hörbar.

VDE|ABB (Ausschuss für Blitzschutz und Blitzforschung): Empfehlungen zum richtigen Verhalten bei Gewitter bestätigt — die bekannten Verhaltensregeln geprüft und bestätigt; Erdblitze können schräg verlaufen und Kilometer vor dem Regen einschlagen. Dazu die VDE-Merkblätter, etwa Golf bei Gewitter — Schutz suchen, sobald Donner zu hören ist; weiter erst 30 Minuten nach dem letzten Blitz in der Nähe. Andere VDE-Merkblätter (etwa zum Zelten und Campen) nennen 30 Minuten nach dem letzten Donner.

Die Angaben sind zusammengefasst, nicht wörtlich übersetzt. Eigene Annahmen dieser Seite sind die Tipp-Unsicherheit (± 0,3 s), ihre doppelte Zählung, der Zusatz für gezählte Sekunden (± 1 s), der Zuschlag (± 3 %), die Schwellen 0,1 s, 3 s, 60 s und 90 Sekunden, die Plausibilitätsgrenzen der Eingabefelder, die 30-Minuten-Grenze für eine Messreihe und das Verfahren für die Richtung.