Im Juli 1959 erleben wir die Digedags, wie ihnen zufällig Der Blitz als Entdecker eines neuen Super-Metalls, des Digedaniums, zu Hife kommt. Als das Hochspanungslabor ihnen nicht mehr zur Verfügung steht, bedienen sich die ausgeschlafenen Kobolde wieder des natürlichen Blitzes und mißbrauchen zu diesem Zweck die Blitzableiter der höchsten Gebäude. Nachfolgender Beitrag stellt den amerikanischen Politiker, Schriftsteller und Naturwissenschaftler Benjamin Franklin (1706-1790) als den Erfinder des Blitzableiters vor. Mehr zu Person und Thema auch hier.

Zitat aus: verschiedenen Quellen des www:
http://www.dpg-fachgremien.de/p/informationen-dateien/plasmaphysiker/franklin.html; http://www.drachenarchiv.de/Seiten/f_franklin.html; http://www.pro-physik.de/Phy/External/PhyH/

Benjamin Franklin, Experiment mit Blitz, Drachen und Schlüssel.

Benjamin Franklin wurde am 17. Januar 1706 in Boston, Massachusetts geboren.
Als Franklin zehn Jahre alt war, mußte er die Schule verlassen, um seinen Vater, einem Krämer und Seifenmacher zu helfen. Als er jedoch kurz darauf sein Interesse an Büchern entdeckte, wechselte er seine Tätigkeit und ging bei seinem Bruder, einen Buchdrucker zur Lehre. Er beendete seine Ausbildung zum Buchdrucker in London und begann 1726, sich in Philadelphia eine eigene Buchdruckerei aufzubauen.
1743 sah Franklin eine Vorführung eines englischen Wissenschaftlers, der Experimente mit Elektrizität vorführte. Franklin war begeistert und kaufte dem Wissenschafter die gesamte Gerätschaft ab. Ab 1745 begann er mit eigenen Experimenten und gab auch sehr bald seine Buchdruckerei an einen Partner ab.
Die Elektizität wurde damals als wissenschaftlich nicht sehr bedeutend angesehen. Anstelle von ernsthafter Forschung stand zumeist das Bestreben, sich neue spannende Taschenspielertricks einfallen zu lassen. Auch Franklin arbeitete an zunächst solchen Taschenspielertricks. Doch im Gegensatz zu vielen seiner Kollegen versuchte er, auch die physikalischen Prinzipien seiner Erfindungen zu verstehen.
Er schuf eine Theorie der Elektrizität und bezeichnete Elektrizität als eine Substanz, die sich in Gegenständen befindet und entweder positiv oder negativ sein kann. Er befaßte sich mit den Gebieten der Hydrodynamik, Wärmelehre (Wärmeleitfähigkeit), Magnetismus und Metallurgie.
Er erforschte mit Drachenversuchen die elektrische Natur des Blitzes und führte 1747 sein berühmtes 'Philadelphia-Experiment' durch. Mit Hilfe eines Drachens, den er während eines Gewitter steigen ließ, bewies er, daß zum einen spitze Gegenstände Funken ziehen können und daß zum anderen geladene Gegenstände durch 'Erden' entladen werden. Aufgrund dieses Experiments gilt Franklin heute als Erfinder des Blitzableiters.
Nachdem Franklin einige Jahre als Wissenschaftler gearbeitet hatte, wandte er sich anderen Aufgaben zu. Er war als Staatsmann tätig und war einer der Gründungsväter der Vereinigten Staaten von Amerika. Er unterzeichnete die Unabhängigkeitserklärung und die Verfassung der USA und war später für den neugegründeten Staat als Diplomat tätig. Doch er hoffte bis ins hohe Alter, genug Zeit zu finden, um wieder zu seinen Forschungen zurückkehren zu können.
Benjamin Franklin starb am 17. April 1790 in Philadelphia, Pasadena. 1959 wurden zahlreiche philosophische und naturwissenschaftliche Schriften 'The Papers of Benjamin Franklin', 40 Bände, herausgegeben.

Elektrisiermaschine

Im Physikhörsaal der Prager Universität wartet an einem Frühlingsvormittag des Jahres 1750 eine gespannte Hörerschaft auf die Dinge, die da kommen sollen. Es sind nicht nur Studenten, die den angekündigten Versuchen des Jesuitenpaters und Mathematikers Franz über Elektrizität beiwohnen wollen, sondern auch Professoren der naturwissenschaftlichen Fakultät, Ärzte, Ingenieure, Beamte. Und nicht nur die Probleme der elektrischen Erscheinungen sind es, die ein so großes Interesse im breiteren Publikum finden, sondern auch die Anwesenheit eines Gastes und Freundes des Vortragenden: des Pfarrers Prokop Diwisch aus dem Dorf Prenditz bei Znaim in Mähren.
Pfarrer Diwisch hat neben dem Pater Franz am Experimentiertisch Platz genommen und scheint wenig bekümmert um die allgemeine Aufmerksamkeit, die er erregt. Denn man bekommt diesen interessanten Mann nicht oft zu Gesicht in Prag. Das ganze Jahr hindurch sitzt er in seiner winzigen Pfarre, erfüllt gewissenhaft die Verpflichtungen seines geistlichen Amtes; aber jede freie Minute verwendet er zu naturwissenschaftlichen Experimenten, die ihm in der gelehrten Welt schon einen guten Namen eingetragen haben Experimente, die den Naturgewalten Wasser, Feuer und der neuen geheimnisvollen Kraft Elektrizität ihre Geheimnisse zu entlocken versuchen. Schon mehrmals hat er seine Prenditzer Bauern wochenlang verlassen müssen, um auf allerhöchsten Befehl nach Wien zu reisen und dort dem Kaiser Franz und der Kaiserin Maria Theresia Versuche mit »elektrischem Feuer« vorzuführen. Im übrigen hat Pfarrer Diwisch seine eigenen Gedanken darüber, wie man das Gewitter, das zweifellos eine elektrische Erscheinung sei, unschädlich machen könnte - ungewöhnliche Gedanken für einen Geistlichen, der doch eigentlich Naturkatastrophen ergeben als Zeichen Gottes hinnehmen sollte.
Nun hört er aufmerksam zu, während Pater Franz seinen Einleitungsvortrag über Elektrizität hält.
Die griechischen Frauen im Altertum, erzählt der Pater, benutzten gern Spindeln, die mit Bernstein verziert waren, denn das half ihnen über die Langeweile der Spinnarbeit hinweg. Wenn sich nämlich die wollenen Fäden am Bernstein rieben, geriet er in einen eigentümlichen Zustand: er zog die Fäserchen, die sich von der Wolle lösten, an und stieß sie dann wieder ab. Das bot einen lustigen Anblick und vertrieb ein wenig die Zeit. Allerdings war es ein Spiel nur für reiche Frauen; denn der Bernstein mußte vom hohen Norden, wo man ihn an der Küste fand, herbeigeschafft werden und galt als große Kostbarkeit. Wegen seiner merkwürdigen Eigenschaft nannte man ihn »elektron«, von »elkein«, anziehen. Aber die Griechen - auch ihr großer Gelehrter Thales von Milet, der schon um 600 v. Chr. die Anziehungskraft des Bernsteins beobachtete - machten sich nur wenig Gedanken darüber, und es dauerte fast zweitausend Jahre, ehe sich die Wissenschaft näher damit befaßte.
Der erste moderne Forscher - so berichtet Pater Franz weiter -, der sich für die Kraft interessierte, die er »Elektrizität« nannte, war William Gilbert, der Leibarzt der englischen Königin Elisabeth. Er baute eine Elektrisiermaschine, die im 17. Jahrhundert ein beliebtes Spielzeug vornehmer Gesellschaften wurde. Otto von Guericke, der Bürgermeister von Magdeburg, führte Gilberts Forschungen weiter. Guericke, der Erfinder des Thermometers und des Barometers, Forscher auf dem Gebiet des Luftdrucks, vervollkommnete Gilberts Reibungs-Elektrisiermaschine und ergänzte dessen Liste der Körper und Stoffe, die durch Reiben elektrisch werden. Endlich begann man zu ahnen, daß das Knistern und die Funken der Elektrisiermaschine im Kleinen die gleichen Erscheinungen sind wie Donner und Blitz im Großen. In Leyden in Holland, erzählt Pater Franz zum Schluß, wurde 1746 als jüngstes elektrisches Instrument von dem Physiker Cunaeus eine Flasche erfunden, die jedem, der sich ihr nähert, einen starken elektrischen Schlag zu versetzen vermag. Pater Franz zeigt den Apparat, den er nach Cunaeus' Anweisungen selbst gebaut hat: einen oben offenen Glaszylinder, innen und außen bis zu zwei Dritteln seiner Höhe mit Stanniol belegt; mit dem inneren Stanniolbelag verbunden ist eine Metallstange mit einem Metallknöpfchen in der Mitte des Glaszylinders. Diese Leydener Flasche, wie man den Apparat nennt, soll die von einer Elektrisiermaschine erzeugte Elektrizität sammeln und konzentrieren.

Man spielt dem Pater Franz einen Streich

Berlin antwortet nicht

Die Bauernrevolte von Prenditz

Der Drache mit dem Schlüssel

Experiment mit Blitz, Drachen und Schlüssel.

Den Jungen, der am 17. Januar 1706 in Boston als fünfzehntes Kind eines armen, aus England eingewanderten Seifensieders zur Welt kam, nannten die Eltern Benjamin - weil er wohl der Jüngste bleiben würde. Aber es kamen doch noch zwei Geschwister nach. So konnte von sorgfältiger Erziehung Benjamins nicht die Rede sein; und oft fehlte es am Allernötigsten im Hause Franklin. Bald mußte er arbeiten. Er wurde Lehrling und lernte buchdrucken.
Fast noch ein Kind, begann er schon für Zeitungen zu schreiben, und als junger Mann Anfang der Zwanzig gab er einen Almanach heraus. "Poor Richards Almanac" wurde zum "Bestseller" im englisch sprechenden Nordamerika und war ein Vierteljahrhundert lang die populärste Zeitschrift. Franklin verdiente viel Geld damit und trat in die Politik ein. Vierzehn Jahre hindurch war er Mitglied der "Assembly", der Volksvertretung von Pennsylvanien.
Erst als Mann Mitte der Dreißig begann er sich für Naturwissenschaft zu interessieren; und er war schon ein Vierziger, als er zu der Überzeugung kam, daß das Gewitter nichts anderes sei als die Ausgleichung zweier entgegengesetzter Elektrizitätsspannungen. Er sah, daß sich der Ausgleichsfunke, der Blitz, mit Vorliebe hohe Türme und Bäume zum Einschlag aussuchte, und kam auf den Gedanken, ob man diese Kraft nicht willkürlich auf die Erde lenken könne. Und so stellte er - ohne von der Existenz des Pfarrers Diwisch eine Ahnung zu haben, und ohne daß Diwisch in seinem mährischen Nest von Franklins Existenz eine Ahnung hatte - ganz ähnliche Versuche an wie der Pfarrer. Sein berühmt gewordenes Experiment mit dem Drachen war gefährlicher, als er selbst ahnte: an einem seidenen Drachen befestigte er eine eiserne Spitze, und am Ende der Halteschnur als Griff einen stählernen Schlüssel. Im Sommer 1752 begab er sich mit seinem kleinen Sohn auf eine Wiese bei Philadelphia und ließ den Drachen in den Gewitterhimmel aufsteigen. Zu seiner Freude sah er, daß er recht gehabt hatte - aus dem Schlüssel sprang ein Funke auf sein Handgelenk über. Hätte der Blitz in den Drachen wirklich eingeschlagen, so hätte dies den unvorsichtigen Forscher das Leben gekostet.

Beim nächsten Experiment befestigte er eine isolierte Eisenstange an seinem Haus und lud mit der Luftelektrizität eine Leydener Flasche. Zur gleichen Zeit, als Diwisch seinen »Wetterleiter« baute, kam auch Franklin dem Gedanken der willkürlichen Unschädlichmachung des Blitzes praktisch näher. Aber sein hohes Amt - der Sohn des Seifensieders hatte es bis zum Generalpostmeister aller britischen Kolonien in Nordamerika gebracht - ließ ihm wenig Zeit. Erst 1760 konstruierte er den ersten Blitzableiter auf dem Haus eines Kaufmanns in Philadelphia. Dabei glaubte Franklin zu erkennen, daß die Hauptaufgabe des Blitzableiters nicht die »Anziehung« des Blitzes sei, sondern die durch die Metallspitze ständig erfolgende Ausstrahlung von Erdelektrizität; auf diese Art werde ohne Blitz ein gewisser Ausgleich der beiden Spannungen hergestellt. Bemerkenswerterweise gibt die moderne Wissenschaft nicht dieser Theorie Franklins, sondern der des Pfarrers Diwisch recht: tatsächlich »zieht« der Blitzableiter den Blitz an - freilich anders, als man es sich vor zweihundert Jahren vorstellte; der hoch angebrachte Blitzableiter öffnet dem Blitz den kürzesten Weg zum Ausgleich der Spannung.

Benjamin Franklin beim Drachen-Schlüssel-Experiment

So ist es nur allzu verständlich, daß die Nachwelt die Erfindung des Blitzableiters lieber mit dem großen Namen des Staatsmannes und Gelehrten Benjamin Franklin verknüpfte als mit dem des kleinen Dorfpfarrers Prokop Diwisch, der zu früh gestorben war, um den Sieg des Blitzableiters mitzuerleben.

Aus Abenteuer der Technik von Egon Larsen 1954

Poncelet, La Nature dans la Formation du Tonnerre (Paris 1766). In diesem Werk sprach sich Poncelet dafür aus, die Aufstellung von Blitzableitern polizeilich verbieten zu lassen. (Courtsey of the Bakken Library and Museum Minneapolis)

250 Jahre ist es her, dass Benjamin Franklin die elektrische Natur von Blitzen nachgewiesen und den ersten Blitzableiter entwickelt hat. Physiker und Wissenschaftshistoriker trafen sich kürzlich in Minneapolis (USA), um über die Geschichte und kulturelle Bedeutung des Blitzableiters zu sprechen.
Nach einer "zündenden" Idee des Amerikaners Benjamin Franklin gelang es 1752 in der Nähe von Paris, aus einer aufgestellten Metallstange bei einem aufkommenden Gewitter einige Funken zu ziehen. Die Nachricht verbreitete sich bei den europäischen Wissenschaftlern in Windeseile, handelte es sich doch um den ersten Nachweis der elektrischen Natur von Gewittern. Dies war zwar seit Beginn des 18. Jahrhunderts vermutet worden, einen Beweis gab es aber nicht.
Franklins Überlegungen gingen aber noch einen Schritt weiter: Wenn Gewitter elektrische Erscheinungen sind, dann sollte eine entsprechend aufgestellte Metallstange auch in der Lage sein, einen Blitz ohne Schäden in die Erde abzuleiten. Ein reizvoller Gedanke, wo doch Gewitter Mitte des 18. Jahrhunderts eine permanente Gefährdung vor allem für Kirchtürme und Pulvermagazine darstellten.
Durchsetzen konnten sich die postulierten Blitzableiter zunächst jedoch nicht. Die Naturforscher blieben skeptisch, religiöse Gründe spielten dabei aber kaum eine Rolle, obwohl Blitze als göttliches Strafgericht galten, das der Mensch nicht verhindern dürfe. Wesentlich bedeutsamer war die Frage, ob die Metallstangen überhaupt in der Lage seien, die enormen Mengen Elektrizität eines Blitzes gefahrlos in die Erde abzuleiten. Laborexperimente mit Modellhäusern und elektrischen Funken waren zwar erfolgreich, die Übertragbarkeit dieser Ergebnisse auf das Naturphänomen jedoch heftig umstritten.
Kritiker hatten vor allem die Befürchtung, dass die Ableiter Blitze regelrecht anlocken könnten, die dann entweder nicht abgeleitet oder aber in der Nachbarschaft einschlagen würden. So gab es beispielsweise 1780 einen Prozess in Frankreich, in dem Nachbarn gegen die Errichtung eines Blitzableiters vorgingen und zumindest vorübergehend erreichten, dass der Ableiter entfernt wurde. Die eigentlich entscheidende Frage in dem Rechtsstreit aber war, wer denn letztlich das Funktionieren und das Gefährdungspotenzial eines Blitzableiters zu beurteilen habe: Naturforscher oder Juristen.
Auch wenn das prinzipielle Funktionieren eines Blitzableiters bald darauf akzeptiert wurde, blieb die Frage nach der besten Ausführung lange offen: Welcher Bereich wird geschützt und wie viele Blitzableiter sind zum Schutz eines großen Gebäudes erforderlich? Welches Material ist für den Ableiter geeignet? Und vor allem: Wie sollte das Ende des Blitzableiters aussehen?
Franklins Vorschlag, die Metallstange mit einem spitzen Ende zu versehen, löste nach 1770 bei einigen englischen Wissenschaftlern starke Kritik aus. Sie favorisierten vielmehr eine Kugel als Abschluss. Der Streit eskalierte und Benjamin Wilson, stärkster Gegner der Franklin-Ableiter, sorgte dafür, dass 1778 dem englischen König im Pantheon Experimente mit verschiedenen Konstruktionen vorgeführt wurden. Der König sprach sich zwar gegen Franklins Ableiter aus - die Royal Society jedoch dafür. Letztere bezweifelte Wilsons Ergebnisse und propagierte weiterhin Ableiter mit Spitzen. Einer der Hintergründe dieser Auseinandersetzung ist vermutlich Franklins politische Betätigung zum damaligen Zeitpunkt: Er warb in Paris für den Aufstand der nordamerikanischen Kolonien gegen den englischen König.
Die Diskussionen um den "idealen" Blitzableiter endeten keineswegs mit dem 18. Jahrhundert, sie verschoben sich lediglich. Wissenschaftliche Gesellschaften wurden immer wieder aufgefordert, Gutachten zum Blitzschutz abzugeben - vor allem bei militärischen Bauvorhaben. Gleichzeitig sorgte der technische Fortschritt, wie z. B. die Telegrafie, dafür, dass neue Blitzschutz-Vorrichtungen entwickelt wurden. Auch die Frage, wer entsprechende Anlagen errichten darf, bewegte immer wieder die Gemüter, denn es bestand der Wunsch, bestimmte Ausführungen zu patentieren, um sich ein Handelsmonopol zu sichern.
Auch wenn Blitzableiter heute zu unserem Alltag gehören, wird nach wie vor an der Entwicklung des idealen Blitzschutzes gearbeitet. Auch der Streit darüber, wie dieser konstruiert sein muss, ist nicht verebbt: Derzeit beschäftigt sich z. B. die US-Brandschutzbehörde mit einer neu entwickelten Vorrichtung, dem so genannten "Early Streamer Emission" Blitzableiter. Bisher verweigert die Behörde die Zulassung - sie zweifelt an der Wirksamkeit.

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