16. Januar 2023 / Aus aller 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.


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

Meistgelesene Artikel

Polarlichter bringen Deutschlands Nachthimmel zum Leuchten
Aus aller Welt

Polarlichter haben am Wochenende für ein buntes Spektakel am Nachthimmel über Deutschland gesorgt. Auslöser dafür war ein extrem starker Sonnensturm.

weiterlesen...
Drei Neueröffnungen in der Innenstadt
Aktuelle Nachrichten

Drei Neueröffnungen in der Innenstadt

weiterlesen...
Lambertusmarkt diesesmal auf dem Johannismarkt
Märkte und Stadtfeste

Lambertusmarkt diesesmal auf dem Johannismarkt

weiterlesen...

Neueste Artikel

Deutsche bei Einsturz von Ballermann-Lokal getötet
Aus aller Welt

Die beliebte Partymeile wurde binnen Sekunden zum Ort des Horrors: Beim Einsturz eines Restaurants am Ballermann gab es auch zwei Tote aus Deutschland. Gebangt wird um das Leben von fünf Verletzten.

weiterlesen...
Extreme Hitze in Pakistan: Tausende mit Hitzschlag behandelt
Aus aller Welt

«Es ist, als würde man buchstäblich in der Hölle leben», sagt ein Bewohner. Und die ungewöhnliche Hitzewelle in Pakistan ist noch nicht zu Ende.

weiterlesen...

Weitere Artikel derselben Kategorie

Deutsche bei Einsturz von Ballermann-Lokal getötet
Aus aller Welt

Die beliebte Partymeile wurde binnen Sekunden zum Ort des Horrors: Beim Einsturz eines Restaurants am Ballermann gab es auch zwei Tote aus Deutschland. Gebangt wird um das Leben von fünf Verletzten.

weiterlesen...
Extreme Hitze in Pakistan: Tausende mit Hitzschlag behandelt
Aus aller Welt

«Es ist, als würde man buchstäblich in der Hölle leben», sagt ein Bewohner. Und die ungewöhnliche Hitzewelle in Pakistan ist noch nicht zu Ende.

weiterlesen...