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Welche Auswirkungen hat die Aschewolke in der Atmosphäre, die der isländische Vulkan Eyjafjallajökull über Europa gebracht hat? Dieser Frage wollen Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf den Grund gehen. An Bord des DLR-Forschungsflugzeugs "Dassault Falcon 20E" hat sich eine sechsköpfige Crew am Montag, 19. April 2010, um 16 Uhr auf einen dreistündigen Forschungsflug gemacht.

Die DLR-Wissenschaftler Dr. Bernadette Weinzierl, Dr. Oliver Reitebuch und Monika Scheibe sowie die DLR-Piloten Steffen Gemsa und Roland Welser und Bordmechaniker Alexander Wolf sind mit dem DLR-Forschungsflieger "Falcon 20 E" vom Forschungsflughafen des DLR in Oberpfaffenhofen zu einem Flug über Leipzig, Hamburg und die holländische Grenze entlang nach Süden bis nach Frankfurt und Stuttgart gestartet. "Wir wollen die Vulkanwolke nach Höhe, Ausdehnung und Zusammensetzung untersuchen und insbesondere die Größe und Konzentration der Vulkanasche in verschiedenen Flughöhen messen, die sich aus der Lava-Wolke des Vulkans Eyjafjallajökull gebildet haben", fasst Prof. Dr. Ulrich Schumann, Direktor des DLR-Instituts für Physik der Atmosphäre, das Ziel des Messfluges zusammen.

"Wir haben am Wochenende die Messinstrumente für den ungewöhnlichen Forschungsflug vorbereitet", berichtet DLR-Wissenschaftler Schumann. Das Bundesverkehrsministerium und der Deutsche Wetterdienst unterstützen den Einsatz und wollen weitere Messflüge beauftragen. Gemeinsam mit dem Volcanic Ash Advisory Center in London nutzt der Wetterdienst die Daten des DLR, um die Verteilung der Vulkanasche genau zu erfassen. Das Luftfahrtbundesamt hat das Forschungsflugzeug mit den Messgeräten am Montagmorgen zum Messflug freigegeben,  die Deutsche Flugsicherung half bei der Planung und Durchführung des Messflugs.

"Ein derartiger Messflug ist alles andere als Routinearbeit, und so hoffen wir, dass es gelingt, verlässliche Daten für eine noch umfangreichere Situationsbeurteilung zu erfassen", verdeutlicht Prof. Dr. Johann-Dietrich Wörner, Vorstandsvorsitzender des DLR, den besonderen Charakter dieses Einsatzes. Das DLR habe zwar eine komplette, eigene Forschungsflugzeugflotte, die so genannten "special aircraft". "Doch wie der Name schon sagt, sind dies Flugzeuge, die jeweils für ganz bestimmte Aufgaben vorbereitet werden. Für die Untersuchung der Atmosphäre mit Bezug auf Vulkanasche sind andere Messinstrumente an Bord zu installieren als für Flüge zur Eiserkundung über Spitzbergen", erläutert Prof. Wörner weiter.

Die wissenschaftlichen Instrumente der "Falcon" werden in der Kabine und unterhalb der Tragflächen installiert. Die Messungen erfolgen durch Lufteinlässe und optische Fenster am Dach und im Boden des Fliegers, wo unter anderem das so genannte LIDAR (Light Detection And Ranging)-Instrument eingesetzt ist. "Das LIDAR ist ein Fernerkundungsinstrument, das aus 10.000 Metern Höhe Laserimpulse aussendet und das von der Atmosphäre zurück gestreute Lichtsignal empfängt. Daraus lassen sich beispielsweise Konzentrationsprofile von Aerosolpartikeln ableiten", erklärt DLR-Atmosphärenforscher Ulrich Schumann.

Im Vergleich zu Satelliten, die Informationen über die horizontale Verteilung der Aschewolke geben können, ermöglichen die LIDAR-Daten auch Rückschlüsse auf die vertikale Struktur der Aschewolke: Das gemessene Lichtsignal ist ein Maß für die Anzahl und Größe der Ascheteilchen. Mit einem zweiten Messgerät können die Aerosole, also die Staubpartikel in der Aschewolke, nach Größe und Anzahl sowie optischen Eigenschaften vermessen werden. Dazu arbeiten die DLR-Wissenschaftler an Bord der Falcon mit einer Batterie von zehn Detektionsmethoden. Das Aerosol-Prinzip basiert auf der Ansaugung von Luft - dazu muss die "Falcon" tatsächlich für kurze Zeit in die Vulkan-Wolke hineinfliegen.

Das DLR-Forschungsflugzeug "Falcon 20 E" ist seit 1976 im Einsatz und eine der wichtigsten Plattformen deutscher und europäischer flugzeugbasierter Atmosphärenforschung. Das fliegende Labor für Umwelt- und Klimaforschung fliegt höher als die meisten Verkehrsflugzeuge, ist äußerst robust und wendig und erlaubt beispielsweise Messungen in der Nähe von Gewittern oder in nur 30 Metern Entfernung hinter den Triebwerken eines Verkehrsflugzeugs. Die Gipfelhöhe der Falcon reicht aus, um in mittleren Breiten die untere Stratosphäre zu erreichen, die in den vergangenen Jahren vor allem mit dem Abbau des Ozons im Blickpunkt der Forschung steht.

Quelle: dlr.de

 

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