Messflüge zur Aschewolke

Fotos: DLR, Lufthansa, Diamond, John Pallister

Nach den Flugverboten aufgrund der Vulkanaschewolke gab es seitens vieler Fluglinien teils heftige Kritik an den Behörden. Einer der wichtigsten Punkte dabei war, dass die Flugverbote alleine aufgrund von Rechenmodellen von Organisationen wie dem Volcanic Ash Advisory Center zustandegekommen sind.

Messungen aus der Wolke selbst hat es in den ersten Tagen nicht gegeben. Selbstversuche mancher Fluglinien, die "Testflüge" durchführten und die Maschinen anschließend auf Schäden untersuchten, machten dabei wenig Sinn, da sie keine validen Daten bringen.

Aus diesem Grund sind in den letzten Tagen einige Meßflugzeuge gestartet, um etwas mehr Licht ins Dunkel der Vulkanaschewolke zu bringen.

Dassault Falcon 20 - DLR

Eine der europaweit bekanntesten Aviation-Organisationen ist das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Am Montag wurde das Forschungsflugzeug Dassault Falcon 20E mitsamt einer sechsköpfigen Crew auf einen dreistündigen Forschungsflug geschickt.

Die Maschine startete von Oberpfaffenhofen zu einem Flug über Leipzig, Hamburg und die holländische Grenze entlang nach Süden bis nach Frankfurt und Stuttgart. Dabei sollte die Vulkanwolke nach Höhe, Ausdehnung und Zusammensetzung untersucht und insbesondere die Größe und Konzentration der Vulkanasche in verschiedenen Flughöhen gemessen werden. In den Tagen vor dem Flug wurden die speziellen Messinstrumente vorbereitet.

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", erklärte 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-System 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 Kombination von mehreren physikalischen Detektionsmethoden. Das Aerosol-Messprinzip basiert auf der Ansaugung von Luft - dazu muss die "Falcon" für kurze Zeit in die Vulkan-Wolke hineinfliegen.

Die DLR-Falcon mit der Kennung D-CMDE ist bereits seit 1976 im Einsatz und eine der wichtigsten Plattformen 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.

Airbus A340-600 Lufthansa / Max Planck Institut

Lufthansa führte am Dienstag in Zusammenarbeit mit dem Max Planck Institut Mainz ebenfalls einen Testflug durch, um weitere Details und Daten der Vulkanaschekonzentration in der Luft zu erheben. Der dafür speziell mit dem Klimaforschungscontainer CARIBIC (Civil Aircraft for the Regular Investigation of the Atmosphere Based on an Instrument Container) ausgerüstete Airbus A340-600 D-AIHE startete vom Frankfurter Flughafen und sammelte danach mehrere Stunden Messdaten über Europa. Die Wissenschafter erwarten sich dadurch Werte zur Vulkanaschekonzentration und –verteilung über Europa. Dies war der erste weiträumige Messflug, der im europäischen Luftraum durchgeführt wurde.

Seit Ende 2004 führt ein europäisches Konsortium unter der Leitung des Mainzer Max Planck Instituts in seinem Forschungsprogramm CARIBIC auf einem speziell dafür umgebauten Lufthansa Airbus A340-600 Klima-Messflüge durch. Mit an Bord ist ein Container, der unterschiedlichste wissenschaftliche Messsysteme beinhaltet. Durch einen Spezialeinlass am Bauch des Flugzeuges gelangen Luftpartikel dorthin, die dann in den Messsystemen ausgewertet werden.

Diamond HK36 MPP MetAir

Schließlich werden aktuell auch noch Vulkanasche-Daten mit österreichischer Hilfe gewonnen: Die Schweizer MetAir verwendet eine Diamond HK36 MPP (Multi Purpose Platform). Der österreichische Flieger ist seit 17. April zu mehreren Flügen aufgebrochen, um Messdaten aus der Wolke zu liefern.

Mit dem Diamond-Flugzeug werden ebenfalls die Aerosolkonzentration in der Luft sowie die Teilchenkonzentration auf verschiedenen Höhen gemessen. Erste Ergebnisse zeigten, dass die Aschepartikelkonzentration ungewöhnlich hoch ist. Außerdem verliert die Aschewolke schnell an Höhe, war sie zu Beginn der Messung noch auf 5.000 Meter so befand sie sich bereits neun Stunden später nur mehr auf 2.000 Meter.

Diamond ist darüber hinaus auch selbst mit einer DA42 MPP mit speziellen Messsensoren gestartet.

In den nächsten Tagen werden in Europa weitere Flüge starten, die allesamt bessere Informationen zu der Gefährlichkeit der Aschewolke für die Luftfahrt bringen sollen - Austrian Aviation Net wird berichten.

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