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StartseiteForschung aktuellSchwebende Messplattform04.05.2012

Schwebende Messplattform

Zeppelin NT im Dienst der Klimaforschung

Klimaforschung. - Messflugzeuge, Satelliten, Ballons, die Klimaforscher haben einen ganzen Fahrzeugpark zur Verfügung, um ihrem Studienobjekt zu Leibe zu rücken. Jetzt kommt ein weiteres Gefährt hinzu: Seit kurzem fliegt ein Zeppelin NT für die europäische Forschungsgemeinde.

Von Thomas Wagner

Auftakt der Zeppelin-Fahrt im EU-Projekt "Pegasos". (FZ Jülich)
Auftakt der Zeppelin-Fahrt im EU-Projekt "Pegasos". (FZ Jülich)

Start mit dem Zeppelin Neuer Technologie in Friedrichshafen: Von seiner Konstruktion her ähnelt das 75 Meter lange Luftschiff den legendären, historischen Luftschiffen: Innendrin befindet sich eine feste Tragstruktur, ein Leicht-Metall Skelett. Das unterscheidet den Zeppelin NT von den Werbeträgern bekannten, aufblasbaren Blimps.

"Sie fahren sehr ruhig in konstanter Höhe. Und die Präzision - die ist wichtig für unsere Messungen. Zum Beispiel die Höheneinstellungen, die liegt bei drei bis vier Metern. Das heißt: Wir können die atmosphärische Grenzschicht abtasten in der chemischen Zusammensetzung mit einer sehr höhenaufgelösten Genauigkeit."

Professor Andreas Wahner ist Leiter des Forschungszentrums Jülich - und zeigt sich begeistert von den Flugeigenschaften. Die gaben den Ausschlag für die Atmosphärenforsche aus Jülich, einen zum Passagierluftschiff baugleichen Zeppelin für einen siebenstelligen Betrag umzurüsten. Statt den Sitzen für die Fluggäste ist die Gondel des Forschungs-Luftschiffes vollgepackt mit allerlei Kästchen und Unmengen von Kabeln. Auf 1000 Kilogramm beläuft sich die Nutzlast, die zum Teil in der Gondel, zum Teil aber auch in einer Art Dachgepäckträger oberhalb des Luftschiffes untergebracht ist. Auch dies betrachtet Andreas Wahner als wesentlichen Vorteil, der für den Zeppelin als fliegende Messplattform spricht.

"Und der dritte Punkte ist natürlich die Wendigkeit des Zeppelins, dass er in verschiedenen Gebieten landen kann ohne größere Probleme."

Darüber hinaus kann das Luftschiff aus Friedrichshafen bis zu 24 Stunden über einem Fixpunkt schweben oder, ähnlich einem Lift in einem Hochhaus, gemächlich über diesem Punkt bis zu einer Höhe von 3000 Metern auf- und abschweben - Kriterien, die selbst modernste Forschungsflugzeuge nicht erfüllen. Für das Forschungszentrum Jülich war dies Grund genug, den Zeppelin Neuer Technologie in das europäische Verbundprojekt "Pegasos" einzubinden, an dem sich 26 Partner aus 24 Staaten beteiligt haben. Dabei geht es um die Frage, welche Auswirkungen der Klimawandel auf die Atmosphäre hat. Die Messinstrumente an Bord des Zeppelins werden beispielsweise so genannte Aerosole messen - winzige Schwebteile, die mehr oder weniger häufig in der Atmosphäre vorkomme. Unter anderem hat das Schweizerische Paul-Scherrer-Institut ein Aerosol-Messegerät auf dem Zeppelin installiert. Projektleiterin Bernadette Rosati:

"Also wenn Sonnenlicht auf diese Partikel strahlt, dann strahlen diese Partikel entweder dieses Sonnenlicht zurück, oder sie können es absorbieren, also können die Atmosphäre dann wärmen oder kühlen und so weiter."

In welcher Häufigkeit lassen sich solche Aerosole in welchen Höhenniveaus nachweisen? Das ist aber nicht die einzige Frage, die Bernadette Rosati mit Hilfe des Zeppelin-Experimentes klären möchte. Eine andere Versuchsanordnung an Bord des Zeppelins beschäftigt sich mit so genannten OH-Radikale: Sie entstehen bei der Reaktion von Ozon mit Wasserdampf unter Sonneneinstrahlung. Es handelt sich dabei um sehr kurzlebige, aber auch sehr aggressive Verbindungen, die in den oberen Schichten der Atmosphäre vorkommen. Andreas Wahner vom Forschungszentrum Jülich:

"Das Besondere an den OH-Radikalen sind zwei Sachen: Sie reagieren sehr schnell mit Substanzen, die in die Atmosphäre entwichen sind, sowohl den natürlichen, die aus der Vegetation kommen, also auch mit dem Industrie gemacht machten. Letztendlich werden sie zu CO2 oxidiert."

In welchen Höhen, über welchen Regionen treten solche OH-Radikale in besonders hoher Konzentration auf? Dies herauszubekommen, ist ebenfalls ein Ziel der Messkampagne vom Zeppelin aus. Bereits die zurückliegenden Messflüge brachten so manche Überraschung zutage. Andreas Wahner vom Forschungszentrum Jülich nennt dazu ein Beispiel:

"Eine Frage, salpetrige Säure - das ist auch ein Vorläufer der OH-Radikale. Da haben wir zum ersten Mal ein Höhenprofil gemacht und damit zur Klärung beigetragen: Wo kommt das eigentlich her? Keiner weiss, wo so viele salpetrige Säure herkommt: Ist es eine Bodenquelle? Oder ist es eine Quelle, die in der Luft stattfindet? Und da konnten wir zur Aufklärung beitragen, dass es keine primäre Bodenquelle ist, sondern dass in der gesamten planetaren Grenzschicht der Atmosphäre geschieht."

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