Mini-Laser für Einsatz im Schnee

Kompaktes Gerät misst Wind und Temperatur / Mittel aus Programm Horizon Europe.

Wie lässt sich die Atmosphäre an den entlegenen Orten der Welt vermessen? Mit dieser Frage beschäftigt sich die Abteilung Optische Sondierung des Leibniz-Instituts für Atmosphärenphysik (IAP) in Kühlungsborn. Die Forschenden beteiligen sich damit an einem internationalen Projekt, das mit Mitteln aus dem Programm Horizon Europe der Europäischen Union gefördert wird. Ein erstes Instrument, das Antworten liefern soll, wird jetzt an der Ostsee getestet.

EULIAA (European Lidar Array for Atmospheric Climate Monitoring) heißt das Programm, für das das Institut mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie in ganz Europa zusammenarbeitet. „Wetterservices haben festgestellt, dass es eine Lücke in der Messkette gibt“, erklärt Dr. Gerd Baumgarten, Wissenschaftler und kommissarischer Abteilungsleiter am IAP. „Im Bereich zwischen zehn und 50 Kilometern Höhe gibt es kaum Daten. Dafür wollen wir eine Lösung finden.“ Unterstützung kommt aus Aachen: In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Lasertechnik bauen die Kühlungsborner einen neuen Laser, der erstmals in einem kompakten Lidar-Gerät Temperatur und Wind an schwer zugänglichen Orten messen kann.

Am IAP messen Laser seit Jahrzehnten rund um die Uhr verschiedene Parameter. Der Nachteil: Sie sind fest installiert und können kaum transportiert werden. „Vom Einsatz in anderen Klimazonen ganz zu schweigen“, sagt Physiker Dr. Josef Höffner, der bereits in der Antarktis geforscht hat. Selbst das kleinste Modell, das schon Einsätze von Spitzergen in der Arktis bis in die Antarktis bestritten hat, wog mehr als 15 Tonnen. „Die neue Lidar-Technik ist deutlich kleiner und mit 500 Kilogramm ein Leichtgewicht.“ Trotzdem kann sie Schneestürmen standhalten. Dafür ist der Laser gut geschützt im System verbaut. Von dort aus misst er sowohl senkrecht als auch schräg, an Tag und Nacht. „Jedes Wetter ist uns recht“, so Höffner. „Nur durch dichte Wolken kommen wir nicht hindurch.“

Die neuen Geräte sollen unter anderem in Norwegen und Frankreich eingesetzt werden. Auf den Kanaren messen sie in 3.000, in der Schweiz in 3.400 Kilometern Höhe. Die Daten werden am Ende so aufbereitet, dass Wetterdienste sie nutzen können. Wissenschaftler Gerd Baumgarten plant, langfristig bis zu 100 kompakte Lidare in Europa zu verteilen: „Das würde uns dabei helfen, den Klimawandel in empfindlichen Regionen der Erdatmosphäre zu untersuchen und handfeste Erkenntnisse zu liefern.“

Aktuell befindet sich das Gerät in der Testphase. Das Projekt wird mit insgesamt 3,5 Millionen Euro gefördert und ist zunächst auf vier Jahre angelegt.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Gerd Baumgarten
Abteilung Optische Sondierung
Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik

https://www.iap-kborn.de/home/