16. Januar 2023 / News aus der Welt

Laser können Blitze zu Blitzableitern führen

Bislang waren solche Versuche gescheitert. Nun zeigen Forscher, dass Laser Blitze in eine gewünschte Richtung leiten können. Damit ließen sich künftig etwa Flughäfen und Startrampen vor Unwettern schützen.

Ein Laser kann bei einem Gewitter Blitzentladungen zu einem Blitzableiter führen.
von dpa

Ein Laser kann bei einem Gewitter Blitzentladungen zu einem Blitzableiter führen. Das zeigt die Untersuchung einer internationalen Forschergruppe an einem 124 Meter hohen Telekommunikationsturm auf dem Schweizer Berg Säntis. Die Erkenntnis könnte zu einem besseren Blitzschutz für Flughäfen, Startrampen und große Infrastruktureinrichtungen führen, schreibt das Team um Aurélien Houard vom Laboratoire d’Optique Appliquée in Palaiseau bei Paris im Fachmagazin «Nature Photonics».

Laser für den Blitzschutz einzusetzen, wurde bereits 1974 vorgeschlagen. Im Labor wurde die Führung von Blitzen durch Laser Ende der 1990er Jahre nachgewiesen. Doch Versuche im Freien scheiterten 2004 im US-Bundesstaat New Mexico und 2011 in Singapur. Dass die Experimente am Berg Säntis erfolgreich verliefen, führen die Wissenschaftler auf die um zwei Größenordnungen höhere Laserpuls-Wiederholungsrate als bei den früheren Versuchen zurück. Der eingesetzte Laser strahlte Licht von etwa einem Mikrometer (Tausendstel Millimeter) Wellenlänge und mit einer Wiederholungsrate von 1000 Hertz aus.

Die Forscher profitierten davon, dass der Turm auf dem Säntis in den vergangenen Jahren immer wieder für Messungen an Blitzen genutzt wurde. «Dieser Turm, der etwa 100 Mal im Jahr vom Blitz getroffen wird, ist mit mehreren Sensoren ausgestattet, die den Blitzstrom, elektromagnetische Felder in verschiedenen Entfernungen, Röntgenstrahlen und Strahlungsquellen der Blitzentladungen aufzeichnen», schreiben die Studienautoren. Sie installierten weitere Messgeräte und zwei Hochgeschwindigkeitskameras, die Blitzeinschläge mit bis zu 24.000 Bildern pro Sekunde aufzeichneten.

Blitz windet sich um den Laserstrahl

Diese Kameras waren 1,4 und 5 Kilometer von der Turmspitze entfernt und lieferten nur bei guter Sicht brauchbare Ergebnisse. Dies war bei einem der vier aufgezeichneten Blitze, bei denen der Laser eingeschaltet war, der Fall. Die Kamerabilder zeigen, dass sich der Blitz mehr als 50 Meter lang um den Laserstrahl herumwindet und dann in den Blitzableiter des Turms einschlägt. Der leicht geneigte Laserstrahl war so ausgerichtet, dass er der Turmspitze nahekam.

Physikalisch gesehen passiert wahrscheinlich Folgendes: Die intensiven Laserpulse heizen die Luft stark auf, so dass viele Luftmoleküle in die kühlere Umgebung entweichen; es entsteht entlang dem Laserstrahl eine Art Kanal mit sehr geringer Luftdichte, ein sogenanntes Filament. In diesem Filament ist die Luft erheblich leitfähiger als in der Umgebung, weshalb sie Blitzableitungen erleichtert. Vergleiche mit aufgezeichneten Blitzen ohne Laser zeigen, dass der Blitz durch die Führung des Lasers sehr viel zielgenauer den Blitzableiter des Turms trifft.

«Die Ergebnisse der Säntis-Versuchskampagne im Sommer 2021 liefern Indizienbeweise dafür, dass Filamente, die durch kurze und intensive Laserpulse gebildet werden, Blitzentladungen über beträchtliche Distanzen leiten können», lautet das Fazit der Studienautoren. Diese vorläufigen Ergebnisse sollten jedoch durch weitere Versuchsreihen mit neuen Konfigurationen bestätigt werden.


Bildnachweis: © Martin Stollberg/TRUMPF/dpa
Copyright 2023, dpa (www.dpa.de). Alle Rechte vorbehalten

Ihre Nachrichten fehlen auf der Rheda-Wiedenbrück App? 

Meistgelesene Artikel

Ostergebäck zum Vernaschen
Rezepte

Rezept für Quarkhasen

weiterlesen...
Tönnies Gruppe erweitert Geschäftsleitung mit Julia Hupp
Aktuell

Diplomierte Betriebswirtin übernimmt Transformationsprojekte

weiterlesen...
Camper-Hausmesse 2024: Die thiel gruppe bietet ein abwechslungsreiches Programm
Veranstaltungstipp

Vorträge, Camping-Schnäppchenmarkt, Große Technik- und Zubehörausstellung und vieles mehr nicht verpassen

weiterlesen...

Neueste Artikel

10-jähriger Fahrradfahrer in Rheda angefahren - Zeugen für Unfallflucht gesucht
Polizeimeldung

Kriminalität 10-jähriger Fahrradfahrer in Rheda angefahren - Zeugen für Unfallflucht gesucht Mittwochnachmittag...

weiterlesen...
Unfall mit Bauzug - Chaos am Hamburger Hauptbahnhof
News aus der Welt

Ein Bauzug bleibt unter einer Brücke in Hamburg stecken. Dabei werden sieben Arbeiter verletzt. Der Hauptbahnhof wird komplett gesperrt. Lange kann er nicht von S-Bahnen angefahren werden.

weiterlesen...

Weitere Artikel derselben Kategorie

Unfall mit Bauzug - Chaos am Hamburger Hauptbahnhof
News aus der Welt

Ein Bauzug bleibt unter einer Brücke in Hamburg stecken. Dabei werden sieben Arbeiter verletzt. Der Hauptbahnhof wird komplett gesperrt. Lange kann er nicht von S-Bahnen angefahren werden.

weiterlesen...
R. Kelly mit Berufungsantrag gescheitert
News aus der Welt

Der frühere Star-Musiker R. Kelly sitzt nach Verurteilungen in New York und Chicago wegen Sexualstraftaten gleich zwei Haftstrafen ab. Mit einem Berufungsantrag in einem Fall ist er nun gescheitert.

weiterlesen...