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Lasertechnologie kann Gefahr von Blitzschlägen bannen

Lasertechnologie kann Gefahr von Blitzschlägen bannen
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Laserstrahlen, die in Wolken geschossen werden, um die Gefahr von Blitzen zu bannen? Wissenschaftler arbeiten an einem modernen Schutz vor Blitzeinschlägen auf Basis von Lasertechnologie. Ein solches System könnte künftig leicht eingesetzt werden, um besonders schutzbedürftige Anlagen wie Flughäfen, Kraftwerke, Nuklearanlagen aber auch große Menschenmassen vor Blitzeinschlägen zu schützen.

Der Blitz ist eines der gefährlichsten und unvorhersehbarsten Naturphänomene. Jedes Jahr sterben weltweit 6.000 bis 24.000 Menschen infolge von Blitzeinschlägen. Sie sind für Stromausfälle, Elektronikschäden und Waldbrände in Millionenhöhe verantwortlich.

Die heutigen Schutzsysteme ähneln noch immer dem Blitzableiter, den Benjamin Franklin vor fast drei Jahrhunderten erfunden hat, doch Wissenschaftler arbeiten an einer Lösung auf Basis von Lasertechnologie.

Der Säntis, der mit 2.500 Metern höchste Berg des Alpsteinmassivs im Nordosten der Schweiz, ist aufgrund seiner extremen Wetterbedingungen ein ganz besonderer Ort für Blitzforscher. Hier befinden sich eine Sternwarte und ein ganzes Netzwerk von Sensoren, das ständig Daten von dem Naturphänomen aufzeichnet. In den Turm hoch oben auf dem Säntis schlagen regelmäßig Blitze ein, bis zu 100 jährlich. Das ist einzigartig in Europa und wahscheinlich auch weltweit.

Blitze sind eine einzigartige Quelle elektromagnetischer Felder. Es gibt nichts Vergleichbares, weder in der Natur noch von Menschenhand geschaffenes. Der Blitz erzeugt elektromagnetische Felder über den gesamten Frequenzbereich, angefangen von sehr niedrigen Frequenzen über Radiofrequenzen, Mikrowellen bis hin zu Röntgen- und Gammastrahlen. Die Wissenschafler auf dem Säntis messen die elektrische Entladung, die bei einem Blitz von den Wolken zur Erde übertragen wird. Die Darstellung aller gesammelten daten ermöglicht es, den Prozess der Blitzbildung besser zu verstehen und ein Schutzsystem zu entwickeln.

Farhad Rachidi, Professor an der Universität von Lausanna:"Hier messen wir die elektromagnetischen Felder. Das hilft uns sehr dabei, die physikalischen Mechanismen zu verstehen. Außderdem können wir damit das theoretische Modell überprüfen, das wir entwickeln - mit dem wir die Wirkung von Blitzen und ein Schutzsystem gegen Blitze simulieren."

Forscher, des europäischen Projekts Laser Lighting Rod (LLR), testen ein Instrument, das Aufwärtsblitze, also Blitze in umgekehrter Richtung, erzeugt - sie werden durch einen leistungsstarken Laser ausgelöst. Die Labortests reproduzieren zurzeit Blitze von ein bis zwei Metern Länge, aber demnächst wird sich das Gerät mit realen Blitzen von einigen hundert Metern bis zu einem Kilometer Länge befassen.

Aurelien Houard, Wissenschaftler am Laboratoire d'Optique Appliquée (LOA) in Palaiseau und Mitglied des europäischen Laser Lighting Rod-Projekts: "Die Idee, den Blitz mit einem Laser steuern zu wollen, ist nicht neu. Bei der Idee geht man davon aus, dass man mithilfe des Lasers Energie aus großer Entfernung lenken kann. Dem Blitz wäre also ein Weg vorgegeben, eine Art Routenführung, indem ein sehr starker Laserpuls in die Luft gräbt. Wir installieren einen kleinen Blitzableiter neben unserem Laser, zu dem wir den Blitz und alle elektrischen Ladungen leiten, die wir aus der Wolke holen. Das schützt den Laser und bringt die Energie gezielt zur Erde, um alles um ihn herum zu schützen."