Lichtsäulen am Himmel sind kein Scheinwerfer, kein Nordlicht und erst recht kein UFO: Sie entstehen, wenn bei strengem Frost Millionen flacher Eiskristalle fast waagerecht in der Luft schweben und das Licht von Straßenlaternen oder der tief stehenden Sonne wie eine Wolke aus Mini-Spiegeln nach oben zurückwerfen. Der Strahl steht dabei nirgendwo wirklich am Himmel – er entsteht erst in deinem Auge.
Stimmt das wirklich?
Ja, und die Physik dahinter ist gut dokumentiert. Lichtsäulen gehören zur Familie der Haloerscheinungen, also zu den optischen Effekten, die Eiskristalle in der Atmosphäre erzeugen. Der Deutsche Wetterdienst führt sie sogar im eigenen Wetterlexikon – als scheinbare Lichtstrahlen, die von einer punktförmigen Lichtquelle senkrecht in den Himmel wachsen, ohne dass dort echtes Licht unterwegs wäre.
Damit das klappt, braucht es Eisluft bis zum Boden. Die nötigen Kristalle bilden sich normalerweise in Zirren in etwa 8 bis 10 Kilometern Höhe. Bei deutlich unter −10 °C entsteht der gleiche Kristallnachschub aber direkt vor deiner Haustür: Wasserdampf resublimiert in der bodennahen Luft zu winzigen Plättchen, dem sogenannten Diamantstaub. Nötig sind dafür eine klare, windstille Nacht, sehr feuchte Luft und am besten eine Schneedecke, die die Wärme wegstrahlt – die besten Bedingungen liegen oft in den letzten Stunden vor Sonnenaufgang.
In Deutschland ist das ein seltenes Schauspiel, aber kein exotisches: Während der Kältewelle im Februar 2021, als in Mühlhausen-Görmar −26,7 °C gemessen wurden, standen über Schwarzwald-Ortschaften nachts farbige Balken über den Laternen. Die einzelnen Plättchen sind dabei nur wenige Dutzend Mikrometer groß – dünner als ein Menschenhaar mit seinen rund 70 Mikrometern.
Wie Lichtsäulen am Himmel entstehen
Entscheidend ist die Form der Kristalle. Es sind flache, sechseckige Plättchen. Beim langsamen Absinken durch ruhige Luft bremst der Luftwiderstand ihre breite Fläche ab, und sie legen sich – wie ein fallendes Blatt – annähernd waagerecht in die Horizontale. Ihre glatten Basisflächen zeigen dadurch nach oben und unten.
Jedes Plättchen wird so zu einem Spiegel von einem Hundertstel Millimeter. Trifft Licht von unten auf, wird es nach oben zurückgeworfen. Wichtig für das Verständnis: Hier wird reflektiert, nicht gebrochen. Genau das unterscheidet die Lichtsäule vom Regenbogen und vom 22-Grad-Ring um die Sonne, bei denen das Licht durch die Kristalle hindurchläuft und sich in Farben zerlegt. Eine Lichtsäule bleibt deshalb immer in der Farbe ihrer Quelle.
Und warum eine Säule statt eines Punktes? Weil die Plättchen nie perfekt ruhig liegen. Sie taumeln beim Sinken um ein paar Grad hin und her, und jeder Kippwinkel verschiebt das Spiegelbild ein Stück weiter nach oben. Die vielen einzelnen Reflexe reihen sich für dein Auge zu einem durchgehenden Streifen. Daraus folgt eine hübsche Umkehrung der üblichen Halo-Regel: Die meisten Haloerscheinungen werden umso schärfer, je exakter die Kristalle ausgerichtet sind – Säulen dagegen werden umso höher, je stärker die Kristalle taumeln. Auch längliche Säulenkristalle können übrigens Pillars erzeugen, wenn sie waagerecht schweben.
Warum die Säule niemandem gehört
Eine Lichtsäule ist ein virtuelles Bild – verwandt mit dem Spiegelbild einer Laterne auf nasser Fahrbahn, das immer genau auf dich zuläuft. Nur die Kristalle, die exakt in der senkrechten Ebene zwischen dir und der Lichtquelle stehen, werfen dir Licht ins Auge. Dein Nachbar drei Meter weiter sieht seine Säule aus völlig anderen Kristallen. Bei Straßenlaternen kommt dazu, dass deren Strahlen nicht parallel laufen wie Sonnenlicht: Die spiegelnden Plättchen schweben dann grob auf halbem Weg zwischen dir und der Lampe, oft nur wenige Meter über dem Boden. Die Säule, die du fotografierst, existiert also buchstäblich nur für deine Kamera.
Die Farbe verrät die Lichtquelle
Weil nichts gebrochen wird, ist jede Säule eine ehrliche Kopie ihrer Quelle. Orange-warme Balken stammen meist von alten Natriumdampf-Laternen, kühlweiße von modernen LED-Leuchten oder Autoscheinwerfern, rosa und goldene von der auf- oder untergehenden Sonne – dann spricht man von einer Sonnensäule. Sie reicht typischerweise 5 bis 10 Grad über den Horizont, kann aber deutlich höher werden und ist manchmal noch zu sehen, wenn die Sonne bereits untergegangen ist. Der Vollmond schafft dasselbe als Mondsäule, und selbst über Vulkanausbrüchen und Fackeln von Industrieanlagen wurden schon Säulen beobachtet.
Wann und wo du Lichtsäulen am Himmel siehst
- Sehr kalte Nächte: deutlich unter dem Gefrierpunkt, für bodennahen Diamantstaub gern zweistellig minus.
- Windstille: nur ruhige Luft lässt die Plättchen sauber waagerecht schweben; Böen bringen sie zum Wirbeln.
- Klar und feucht: es braucht genug Wasserdampf für die Kristalle und freie Sicht zur Lichtquelle.
- Kurz vor Sonnenaufgang: dann ist die Auskühlung am weitesten fortgeschritten – und dieselbe Lage liefert Chancen auf eine Sonnensäule kurz danach.
- Beleuchtete Ränder: Ortsausgänge, Parkplätze, Skilifte und Industrieanlagen mit hellen Einzelleuchten sind die dankbarsten Motive.
Fürs Foto reicht ein Stativ und eine Belichtung von ein bis zwei Sekunden; das Handy schafft es im Nachtmodus ebenfalls. Und weil das Bild an deiner Position hängt: Ein paar Schritte zur Seite verändern die Säule sichtbar – ein netter Test, ob du wirklich einen Spiegel-Trick der Atmosphäre vor dir hast und keinen Suchscheinwerfer.
Quellen
- Wetterdienst.de / DWD – Von Lichtsäulen und Diamantenstaub
- EarthSky – What is a sun pillar, or light pillar?
- Atmospheric Optics – Light Pillars & Plate crystal pillar formation
- Wikipedia – Light pillar
- National Geographic – Wodurch entstehen Lichtsäulen in der Atmosphäre?
Häufige Fragen
Wie entstehen Lichtsäulen am Himmel?
Flache, sechseckige Eiskristalle schweben in kalter, windstiller Luft nahezu waagerecht und wirken wie winzige Spiegel. Sie reflektieren das Licht von Laternen oder der tief stehenden Sonne nach oben, sodass ein senkrechter Streifen entsteht.
Bei welcher Temperatur treten Lichtsäulen auf?
Für bodennahen Diamantstaub braucht es deutlich unter −10 °C, dazu klare, windstille Luft und hohe Feuchte. Hochliegende Kristalle können Sonnensäulen aber auch bei milderem Wetter erzeugen.
Sind Lichtsäulen dasselbe wie Polarlichter?
Nein. Polarlichter entstehen durch geladene Teilchen der Sonne in der oberen Atmosphäre. Lichtsäulen sind reine Spiegelungen von Boden- oder Sonnenlicht an Eiskristallen – eine optische Täuschung.
Warum sehen zwei Menschen unterschiedliche Lichtsäulen?
Die Säule ist ein virtuelles Spiegelbild. Nur Kristalle genau zwischen Betrachter und Lichtquelle werfen Licht ins Auge, deshalb sieht jeder seine eigene Säule aus anderen Kristallen.
Welche Lichtquellen erzeugen Lichtsäulen?
Straßenlaternen (orange oder LED-weiß), die auf- und untergehende Sonne als Sonnensäule, der Mond als Mondsäule sowie helle Industrieanlagen. Die Säule hat immer die Farbe ihrer Quelle.