Entwicklung des DLR 21.09.2014, 07:55 Uhr

Satelliten warnen Flugzeuge vor gefährlichen Aschewolken

Ein Satellitensystem soll zukünftig Verkehrsflugzeuge vor Aschewolken warnen, die nach Vulkanausbrüchen die Turbinen beschädigen können. Hinter der Entwicklung steht das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Unterstützung kommt vom Deutschen Wetterdienst und der Lufthansa.

Der isländische Vulkan Bardabunga spuckt derzeit nur Feuer. Sobald Asche in die Luft gelangt, soll das Satellitensystem der DLR-Forscher Flugzeuge warnen.

Der isländische Vulkan Bardabunga spuckt derzeit nur Feuer. Sobald Asche in die Luft gelangt, soll das Satellitensystem der DLR-Forscher Flugzeuge warnen.

Foto: DLR

Vulkanausbrüche gefährden den Luftverkehr. Teilweise kilometerhoch fliegende Ascheteilchen gelangen in Flugzeugturbinen, schmelzen bei den höllischen Temperaturen und legen sie letztlich lahm. Gerade mal vier Milligramm Asche pro Kubikmeter sind tolerierbar, haben Wissenschaftler nach dem Ausbruch des isländischen Vulkans Eyjafjallajökull im Jahr 2010 herausgefunden – was zunächst nicht viel weiter hilft. Denn wie soll man den Aschegehalt der Luft messen?

Die Antwort geben Atmosphärenphysiker des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen bei München. Daten, aus denen sich die Aschekonzentration ermitteln lassen, liefern – gewissermaßen ungewollt – die Meteosat-Wettersatelliten: Asche verfälscht nämlich die Bilder, die auf die Erde geschickt werden, im infraroten Bereich.

Mit dem Vorhersagesystem Vadugs können die DLR-Wissenschaftler die Konzentration der Vulkanasche visualisieren. In Zukunft soll es Flugzeuge in der Region warnen.

Mit dem Vorhersagesystem Vadugs können die DLR-Wissenschaftler die Konzentration der Vulkanasche visualisieren. In Zukunft soll es Flugzeuge in der Region warnen.

Foto: DLR

Fürs Auge sind diese Veränderungen nicht sichtbar, für spezielle Bildauswertungssysteme schon. Alle 15 Minuten liefern die Satelliten neue Bilder, sodass sich die Ausbreitung der Aschewolke beinahe in Echtzeit dokumentieren lässt und in Informationen für die Piloten umgesetzt werden können, die in der gefährdeten Region unterwegs sind.

Satellitensystem warnt vor isländischem Vulkan Bardabunga

Ein Prototyp des Warnsystems „Volcanic Ash Detection Utilizing Geostationary Satellites“ (Vadugs) könnte sofort eingesetzt werden, wenn der isländische Vulkan Bardabunga, der derzeit nur Feuer spuckt, plötzlich Asche in die Höhe schleudert. Die DLR-Experten sind sich sicher, dass ihr Verfahren dann genaue Daten liefert. Sie haben die Ergebnisse, die sie auf Grund der Meteosat-Daten erzielten, mit Messflügen in der Nähe von Vulkanen abgeglichen, die Asche ausstießen. Die Luftproben, die später am Boden ausgewertet wurden, sammelten sie mit ihrem Forschungsflugzeug Falcon ein.

Mit dem Forschungsflugzeug Falcon sammeln Forscher des DLR Luftproben ein, um die Konzentration an Vulkanasche zu ermitteln.

Mit dem Forschungsflugzeug Falcon sammeln Forscher des DLR Luftproben ein, um die Konzentration an Vulkanasche zu ermitteln.

Foto: DLR

Gemeinsam mit dem Deutschen Wetterdienst, der Deutschen Lufthansa und der Deutschen Flugsicherung entwickeln die DLR-Wissenschaftler das System weiter, das vom nächsten Jahr an routinemäßig eingesetzt werden soll. Die DLR-Forscher arbeiten parallel an einem Prognosemodell zur Ausbreitung von Aschewolken, um die Vorwarnzeit für Piloten zu verkürzen. „Dazu nutzen wir einen Algorithmus, den wir bereits erfolgreich bei der Kurzfristvorhersage von Gewittern einsetzen“, sagt Markus Rapp, Direktor des DLR-Instituts für Physik der Atmosphäre.

Beim Ausbruch des Vulkans Eyjafjallajökull fielen 100.000 Flüge aus

Der Ausbruch des Eyjafjallajökull vor vier Jahren hatte massive Folgen für den Luftverkehr über Europa und dem Atlantik. Aus Sicherheitsgründen wurden rund 100.000 Flüge gestrichen, mehr als nötig, wie sich später herausstellte. Doch vor vier Jahren wusste noch niemand, wie viel Vulkanasche Verkehrsflugzeuge verkraften. Die heute gültigen Grenzwerte wurden erst danach festgelegt. Und das DLR beschloss, eine Methode zu entwickeln, wie sich die Aschekonzentration im Luftraum ermitteln lässt.

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