Blitzeinschlag in einen 900 - was passiert?

[SGE-Saab]

Hallo,

angeregt durch eine Diskussion mit ein paar Bekannten zur Sicherheit bei Gewitter in einem Auto und den möglichen technischen Folgen eines Blitzeinschlags dachte ich mir, ich frage euch mal.

Nun ist es ja so, dass ein Auto bei Gewitter als sicher gilt, da es ein Faradayscher Käfig ist. Jedoch hört man immer wieder, dass gerade neuere Autos danach elektrisch tot sind, was angesichts der vielen Bordrechner/Steuergeräte auch nicht abwegig ist.

Wie ist es aber nun bei "alten" Autos, wie dem 901? Kann da in technischer Sicht überhaupt etwas passieren? Mein 8V hat nur das Steuergerät für den KAT, sonst nichts.
Meine Bekannten meinen, dass auch mein 900 bei einem richtigen "Treffer" wahrscheinlich elektrisch das zeitliche gesegnet hat.

Was meint ihr?

 

[landschleicher]

Wo nichts ist kann auch nichts kaputtgehen.
Das hat beides nur indirekt miteinander zutun.
Du selber sitzt in besagten Käfig sicher, aber die Blitzspannung ist ja trotzdem da. Allerdings fließt sie über die Reifen
in den Boden ab.
Ich habe keine Ahnung was in deinem Auto an Elektronik verbaut ist, das sollen Fachleute beurteilen.
Jedenfalls würde ich mir keine Sorgen machen.
Grüße vom
landschleicher

 

[aero84]

In an attempt to enlighten a greater audience on the subject matter, the Top Gear producers sent their daredevil hamster to Berlin...

http://www.youtube.com/watch?v=ve6XGKZxYxA

 

[SaabScania900]

Wo wir grad bei TopGear sind

[video=youtube;_6dCuz34LRU]http://www.youtube.com/watch?v=_6dCuz34LRU&feature=relmfu[/video]

 

[Flemming]

Wo nichts ist kann auch nichts kaputtgehen.

Jepp, aber was ist nichts? Mechanische Zündung und Vergaser?

Du selber sitzt in besagten Käfig sicher, aber die Blitzspannung ist ja trotzdem da. Allerdings fließt sie über die Reifen
in den Boden ab.

Die Spannung ist ziemlich egal. Die ist nur dafür nötig die Luft von den Wolken bis zum Boden zu ionisieren und so einen leitfähigen Kanal aufzubauen, durch den dann der Strom fließt. Für die Elektronik ist der Strom relevant. Die Karosse und in der Nähe (als im Fahrzeug verbaute) befindliche Leiter bilden sozusagen einen Transformator mit einer halben Wicklung. Für normal recht ineffektiv, aber bei dem großen Strom und der schlagartigen Änderung der Stromstärke (extrem hohes dI/dt) reicht dies aus um in anderen Bauteilen hinreichend hohe Spannungen zu induzieren, die dann zu Überspannungsschäden führen können. Bei uns reichte ein Einschlag in ein Gebäude mit Alufassade, der in der äußeren Hülle abfließendes Strom induzierte in am Fenster stehenden Rechner so hohe Spannungen dass ein paar Rechner und ein Drucker hinüber waren. Im Vergleich dazu ist Autoelektronik aber sehr robust.

Jedenfalls würde ich mir keine Sorgen machen.

zumindest was das eigene Leben angeht so ist ein Auto ein recht guter Schutz, sogar ein geschlossenes Cabrio mit Stoffdach!

CU
Flemming

 

[René]

..., sogar ein geschlossenes Cabrio mit Stoffdach!

Was aber weniger dem Stoff, als dem darunter liegenden Gestänge zu verdanken ist.

 

[Flemming]

Ja, wobei ein Kunststoffgestänge mit feuchtem Tuch auch schon reicht.

 

[Pappy Boyington]

Naja, irgendwo hast du immer eine Metallverbindung. Spätestens an der Verriegelung. Das reicht schon um die Energie über die A-Säule abzuleiten. Man wird selbst im CV kaum Angst haben müssen, bei einem Volltreffer im Auto zur Produkterweiterung von Kentucky Fried Chicken zu werden. Ausnahme wäre wohl, wenn du im offenen CV vom Blitz getroffen wirst. Allerdings dürftest du ehr ein Huhn mit Lippen finden, als das dir das Schicksal auf diese Weise den Mittelfinger zeigt.

 

[Janny]

Da die Karosse beim gesamten elektrischen Netz im Auto als Masse dient dürfte das nicht der Grund für einen Ausfall der Elektronik sein. Denn entscheidend ist nach wie vor das Potential. Wo kein Spannungsunterschied, da kein Strom. Spannungsunterschiede können natürlich durch einen Widerstand der Karosserie entstehen. Aber da weiß ich nicht, wie das aussieht.
Viel kritischer sind meiner Meinung nach die elektromagnetischen Strahlen, die bei einem Blitz/Gewitter entstehen. Diese hält der Faradaysche Käfig nämlich nicht auf (wäre schlecht, weil ziemlich ruhig im Auto). Da könnte ich mir schon eher vorstellen, dass was passiert. Aber ansonsten sollte auch bei laufendem Motor und Verbrauchern nichts passieren, während ein Blitz einschlägt.

Flugzeuge werden öfters vom Blitz getroffen. Wenn die alle immer gleich vom Himmel fallen würden, dann wäre das ziemlich schlecht. Probleme treten halt immer wieder bei Verbundwerkstoffen auf. Deswegen bin ich mal gespannt, was mit dem ersten Plastikflugzeug passiert, welches von einem richtigen Blitz getroffen wurde.

 

[Flemming]

Da die Karosse beim gesamten elektrischen Netz im Auto als Masse dient dürfte das nicht der Grund für einen Ausfall der Elektronik sein. Denn entscheidend ist nach wie vor das Potential. Wo kein Spannungsunterschied, da kein Strom. Spannungsunterschiede können natürlich durch einen Widerstand der Karosserie entstehen. Aber da weiß ich nicht, wie das aussieht.

Falsch. Oder falsch interpretiert. Der Blitz geht ja nicht vom Auto aus. Sondern von einer Spannung zwischen Wolken und Erde. Sobald sich ein leitfähiger Blitzkanal gebildet hat, fließt ein Strom. Und dieser fließt durch die Karosserie. Anhand des Stromes bildet sich dann auch an dem elektrischen Widerstand des Bleches eine Spannung aus, die aber bei Materialien hoher Leitfähigkeit recht gering ausfällt. Diese ist aber nicht das Problem, das Problem sind induzierte Spannungen. Wenn nämlich ein Magnetfeld, erzeugt durch den Strom des Blitzes, in einen Leiter einkoppelt, bei dem die sich bildenden Spannung nicht durch einen Strom abgebaut werden kann (weil z.B. ein Halbleiter im Weg ist), dann baut sich eine mitunter recht hohe Spannung auf die dann zur Zerstörung der Elektronik führen kann.

Flugzeuge werden öfters vom Blitz getroffen. Wenn die alle immer gleich vom Himmel fallen würden, dann wäre das ziemlich schlecht. Probleme treten halt immer wieder bei Verbundwerkstoffen auf. Deswegen bin ich mal gespannt, was mit dem ersten Plastikflugzeug passiert, welches von einem richtigen Blitz getroffen wurde.

Ja, Ableitung außen, Leitungen möglichst weit nach innen. Aber auch Flugzeuge mögen Blitzeinschläge nicht sonderlich. Nicht ohne Grund werden diese nach Möglichkeit umflogen.

 

[Janny]

Und wo ist jetzt genau der Unterschied zu dem, was ich geschrieben habe?

 

[Flemming]

Wo kein Spannungsunterschied, da kein Strom. Spannungsunterschiede können natürlich durch einen Widerstand der Karosserie entstehen.

Hier ist der Haken. Die zerstörerischen Spannungen entstehen nicht aufgrund eines Widerstandes. Selbst wenn die Karosse supraleitend wäre würde der durch sie fließenden Strom in anderen mehr oder minder parallel zum Stromfluss verlaufenden Leitern eine Spannung induzieren. Ob dieser Leiter mit der Karosse überhaupt verbunden ist (z.B. als Masse) oder komplett potentialfrei ist spielt dabei keine Rolle. Oder wenn man so will ist nicht das ohmsche Gesetz verantwortlich sondern sein Kollege Faraday mit dem Induktionsgesetz. Das wesentliche worauf ich hinweisen will ist, dass Elektronik, die gar nicht vom Blitzstrom durchflossen wird und sogar vollständig von den Leitern, die den Blitzstrom weiterleiten, entkoppelt ist, durch den Blitzeinschlag zerstört werden können.

CU
Flemming

 

[aero84]

öhmmm.... mal so für physikalisch unbegabte, langsamdenkende Naturwissenschaftsnulpen wie mich:
warum wird dann z.B. militärische Aurüstung gegen einen EMP gehärtet, indem man sie in oben genannten faradayischen Käfig stopft?

 

[901flpt]

Weil es eine sehr effektive Maßnahme ist.


Aber die Physik kennt keine 100%.

 

[René]

... warum wird dann z.B. militärische Aurüstung gegen einen EMP gehärtet, indem man sie in oben genannten faradayischen Käfig stopft?

Weil es tatsächlich recht gut schützt. Aber dazu muss der Käfig 'enger' sein, also so eine Karosse. SO wie ich solchen Kram kenne, sind das dann wirklich komplett geschlössene Metallgehäuse mit so eng als nur möglich gehaltenen Durchführungen. Das Trionic-Gehäuse z.B. wäre ein guter Anfang, wenn nicht die Steckerseite so 'offen' wäre.

 

[Flemming]

Als Grundvoraussetzung für weitere Maßnahmen

öhmmm.... mal so für physikalisch unbegabte, langsamdenkende Naturwissenschaftsnulpen wie mich:
warum wird dann z.B. militärische Aurüstung gegen einen EMP gehärtet, indem man sie in oben genannten faradayischen Käfig stopft?

OK, das könnte man natürlich noch dazu sagen können. Es muss natürlich die direkte Einwirkung des Blitzes verhindert werden. Wenn ich die nicht habe (und der Faradaysche Käfig ist da die einfachste und wirkungsvollste Methode, dann muss ich mir keine Gedanken machen über induzierte Spannungen. Ideal wäre es den Blitzstrom möglichst weit entfernt abzuleiten. Bei Gebäuden mag das mit Blitzableitern und zu denen entfernter Anordnung von empfindlichen Geräten und Leitungen gehen. Bei mobilem Equipment ist das eher schwierig. Ganz spezielle Kandidaten, die einem das Leben schwer machen, sind da Antennen für niederfrequenten Funk.

Da kommen dann weitere Schritte. Weitere entkoppelte Käfige (siehe das schon genannte metallische Gehäuse), Elektronik mit höherer Spannungsfestigkeit (als z.B. Heimelektronik), Überspannungsableiter (die aber dann viel kleiner sein können für den direkten Blitzeinschlag), zentrale Erdungspunkte (sind nicht nur gut gegen Brummen in der Audioanlage), ...

CU
Flemming

 

[targa]

Dazu kommt, dass ein "echter" faraday'scher Käfig eine elektrische Verbindung mit seinem Inhalt hat!