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StartseiteForschung aktuellStethoskop für Vulkane28.11.2006

Stethoskop für Vulkane

Mikrofone warnen Luftverkehr vor Vulkaneruptionen

<strong>Technik. - Nicht nur nahe am Schlot kann ein Vulkan gefährlich werden: Auch seine weit gestreuten Aschen bedrohen etwa Turbinen von Flugzeugen. Um diese Gefahr zu minimieren, horchen Experten jetzt mit besonderen Mikrofonen auf das unterirdische Rumoren.</strong>

Von Frank Grotelüschen

Infraschall-Mikrofone geben Auskunft über das Ausmaß eines vulkanischen Ascheregens. (AP)
Infraschall-Mikrofone geben Auskunft über das Ausmaß eines vulkanischen Ascheregens. (AP)

Die Maschine kommt aus Japan und steuert auf Alaska zu, den Flughafen von Anchorage. Plötzlich fallen alle vier Triebwerke aus. Ohne es zu merken, ist die Pilotin durch die Aschewolke eines Vulkans geflogen. In den Triebwerken schmilzt die Asche und setzt sich an den Turbinenschaufeln fest – die Turbinen schalten sich ab. Im Sturzflug rast der Jet auf den Boden zu, Crew und Passagiere geraten in Panik. Doch dann, in 2000 Meter Höhe – ist die geschmolzene Asche soweit abgekühlt, dass sie von den Turbinenblättern abspringt. Die Pilotin kann die Triebwerke wieder starten und den Jet sicher landen. 1989 ist dieses Beinahe-Unglück geschehen – und es war nicht das einzige. Immer wieder geraten Flugzeuge in die Aschewolken von Vulkanen. Nicht selten kommt es dabei zu ernsten Triebwerksproblemen und zu anderen Komplikationen.

"Wenn Sie durch Vulkanasche fliegen, wirkt das auf das Flugzeug wie ein Scheuermittel: Die Asche zerkratzt die Fenster, und das schränkt die Sicht für die Piloten ein. Und: Die Asche macht die Außenhaut des Jets kaputt. Also: Die Schäden an der Maschine sind beträchtlich..."

...sagt Professor Milton Garces, Direktor des Infraschalllabors an der Universität von Hawaii. Er bastelt an einer neuen Art von Frühwarnsystem, das helfen soll, die Jets rechtzeitig auf gefährliche Eruptionen hinzuweisen. Die Basis für dieses Frühwarnsystem bilden Sensoren für Infraschall, also für unhörbar tiefe Töne.

"Wir nutzen Spezialmikrofone für niedrige Frequenzen. Sie funktionieren ganz ähnlich wie gewöhnliche Mikrofone, sind deutlich größer, etwa so groß wie ein Kanister und können extrem tiefe Töne empfangen."

Derart tiefe Töne mit Frequenzen von weniger als zehn Hertz geben Vulkane von sich, weil es in ihnen gärt und brodelt, weil glühendes Magma fließt und heiße Gase explosionsartig entweichen. Dieser vulkanöse Infraschall pflanzt sich im Erdboden über Tausende von Kilometern fort – was die hochempfindlichen Kanister-Mikrofone von Milton Garces belauschen können.

"Im Januar dieses Jahres haben wir in Ecuador zwei Arrays mit Infraschall-Mikrofonen installiert. Damit wollen wir Ecuador und Teile Südkolumbiens überwachen. Im Juli und August gab es zwei große Ausbrüche des Vulkans Tungurahua. Und diese Ausbrüche, bei denen eine Menge Asche in die Stratosphäre geschleudert wurde, konnten wir mit unserem Infraschall-System genau erkennen."

Im Prinzip sehen sich die Wissenschaftler in der Lage, schon während des Ausbruchs aus dem akustischen Fingerabdruck eines Vulkans herauszulesen, ob er viel Asche ausspuckt oder wenig. Außerdem können sie innerhalb kürzester Zeit den genauen Ort einer Eruption feststellen. Kombiniere man seine Daten mit den Messwerten von Satelliten und seismischen Sensoren, sei ein verlässliches Warnsystem denkbar, sagt Garces: Sobald in irgendeiner entlegenen Region ein Vulkan ausbricht, vermelden das die Tiefton-Mikrofone an eine Zentrale. Diese wertet die Signale aus und schätzt ab, ob der Vulkan tatsächlich so viel Asche ausspuckt, dass man entsprechende Flugkorridore vorsorglich schließen sollte. Noch aber ist das Zukunftsmusik. Denn noch haben Garces und sein Team einiges an Forschungsarbeit abzuleisten. Das Problem:

"Jeder Vulkan ist anders. Deshalb haben wir keine generelle Formel, wie viel Asche bei einem Ausbruch in die Atmosphäre geblasen wird. Wichtigen Einfluss hat aber auch das Wetter, das während der Eruption herrscht: Manche Luftströmungen blasen die Asche zusätzlich hoch, andere treiben sie eher in Richtung Boden. Es ist also kein rein akustisches Problem, sondern auch ein meteorologisches."

Und deshalb muss sich Garces, um solche meteorologischen Unwägbarkeiten in sein Modell einzuweben, nun erst mal mit Atmosphärenforschern an einen Tisch setzen.

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