Vulkanausbruch

Asche �ber Europa

Immer noch liegt der Flugverkehr in weiten Teilen Europas wegen eines isl�ndischen Vulkans danieder. Nun sollen Messfl�ge kl�ren, wie dicht die Aschewolke ist.

Daniel Lingenh�hl

Kaum eine Wolke tr�bt den Himmel �ber Deutschland, weit und breit kein Kondensstreifen von einem Flugzeug: Was Sonnenanbeter vielleicht erfreut, w�chst sich langsam, aber sicher zu einem riesigen Problem f�r die europ�ische Luftfahrt aus. Denn jede Stunde, die ihre Flotte gezwungenerma�en auf dem Boden verbringen muss, kostet sie Millionensummen – mindestens 100 Millionen Euro verlieren die Unternehmen pro Tag, sch�tzt der Verband der europ�ischen Fluggesellschaften. Schon drohen die ersten Pleiten, sollte die Sperrung des Luftraums wegen der Vulkanasche andauern.

**Rauchender Vulkan**

Immer noch st��t der Eyjafjallafj�kull auf Island Rauch und Asche aus, die den Flugverkehr �ber Europa behindern.

Bildzoom — **Rauchender Vulkan**

Immer noch st��t der Eyjafjallafj�kull auf Island Rauch und Asche aus, die den Flugverkehr �ber Europa behindern.

Doch scheint die Aschewolke des Vulkans auch nicht sichtbar: Sie ist da, wie der Atmosph�renforscher Thomas Peter von der ETH Z�rich best�tigt. "Diese Aerosole mit blo�en Augen wahrzunehmen, ist sehr schwierig, denn ihre Konzentration ist sehr gering. Und sie sind sehr klein: Wir sprechen von Partikeldurchmessern, die im Bereich von tausendstel Millimetern liegen." Erst wenn sich die Lichtverh�ltnisse am Morgen oder Abend �ndern, wird Eyjafjallaj�kulls Auswurf auch hier zu Lande sichtbar: Er produziert ein intensiveres Abend- und Morgenrot, da er das Licht anders streut als die normalen Luftpartikel.

Peter und seine Kollegen k�nnen zudem auf sehr empfindliche Messger�te zur�ckgreifen, die w�hrend des Wochenendes teilweise im Dauereinsatz waren. So schickten die Forscher mehrere sensorenbest�ckte Wetterballons in den Schweizer Himmel bis hinauf in 30 Kilometer H�he. "Wir wollten wissen, wie viele Aerosole sich in den verschiedenen Luftschichten befinden. Gleichzeitig messen wir, wie feucht diese Atmosph�renbereiche sind, denn das l�sst ebenfalls einen R�ckschluss auf die Menge und Art der Aerosole zu", erkl�rt Peter. Seit Freitag misst ihr LIDAR-System (light detection and ranging) die Entfernung der Aerosole und damit deren H�he, indem es einen Laserstrahl in eine H�he bis zu 15 Kilometer schickt und das aus der Atmosph�re reflektierte Licht wieder aufnimmt. Au�erdem flog noch ein Messflugzeug zweimal durch die Ascheschicht.

Kaum sichtbar, aber vorhanden

Das Ergebnis: Die vulkanische Wolke liegt weiterhin �ber der Schweiz und damit sicherlich auch �ber dem benachbarten Ausland. "Wir konnten in einer H�he zwischen vier und f�nf Kilometern einen besonders hohen Anteil an Vulkanaerosolen feststellen", so Peter. Im Lauf der Nacht von Freitag auf Samstag sank die Schicht zwar ab, verschwand damit aber noch lange nicht aus dem Luftraum: "Seit Sonntagmittag hat sich das Signal in den unteren Schichten bis f�nf und sechs Kilometer H�he mehr oder weniger verloren. Wir haben keine eindeutigen Nachweise mehr, dass sich dort noch Vulkanaerosole befinden. �ber LIDAR haben wir dagegen in den letzten Stunden eindeutig verfolgen k�nnen, dass in acht Kilometer H�he eine sehr ausgepr�gte vulkanische Aerosolschicht schwebt."

**Wettersatellitenbild**

Die Kombination verschiedener Spektralkan�le durch METEOSAT erm�glicht es, Staub und andere Luftbestandteile sichtbar zu machen. Dies wird zum Beispiel genutzt, um nach dem Vulkanausbruch von Island die Aschewolke zu verfolgen. Wolkenfreie Gebiete sind in bl�ulichen T�nen sichtbar, tiefe Wolken in beige-br�unlichen Farben, dichtere beziehungsweise h�here Wolken mit Eisanteil in zunehmend intensiven Rott�nen, d�nne Cirren in sehr dunklem Rot bis Schwarz (au�er bei Untergrund mit hoher Emissivit�t, dann kann es zu Gr�nt�nen kommen), hohe Vulkanaschekonzentration wird in Orange wiedergegeben und Sand (Saharastaub) in Magenta.

Einen Hinweis darauf liefert der Feuchtegehalt der Luft: Je h�her er ausf�llt, desto gr��er sind die Aerosole in der entsprechenden Schicht und desto st�rker wird die Sicht getr�bt und das LIDAR-Licht zur�ckgestreut. Im Bereich der Aschewolke ist die Atmosph�re jedoch sehr trocken, weshalb sie eigentlich partikelarm sein sollte – au�er sie wurde entsprechend durch einen Vulkan "beladen". Ein gro�es Manko haben die bisherigen Messungen allerdings, meint Thomas Peter: "Wir wissen noch nicht genau, wie viel Staub unterwegs ist. Daran arbeiten wir. Doch selbst wenn dies feststeht: Welcher Turbinenspezialist kann sagen, welche Mengen ein Triebwerk problemlos verkraftet und welche nicht?"

Trotz dieser Befunde zweifeln die Luftfahrtmanager zunehmend am Sinn der Sperre, die ihrer Meinung nach zu sehr auf Computersimulationen des britischen Wetterdienstes beruhe. W�hrend des Wochenendes durften einige ihrer Maschinen mit Sondergenehmigung fliegen, ohne dass es zu Problemen kam: Weder in den Turbinen noch auf speziell angebrachten Klebefolien fanden sich anschlie�end Partikel aus dem Vulkan. Bislang verweigern sich die Beh�rden aber dem Ansinnen der Unternehmen nach Aufhebung der Sperre, denn – wo vorhanden – bildet die Asche ein starkes Sicherheitsrisiko.

Heikle Partikel

"Das ist kein normaler Staub wie vom Stra�enabrieb oder aus W�stenst�rmen, sondern kleinste Glasteilchen mit einem niedrigen Schmelzpunkt. Sie bilden sich beim Ausbruch durch die schlagartige Abk�hlung und werden im hei�en D�sentriebwerk wieder aufgeschmolzen – das ist einzigartig", erkl�rt der Z�richer Wissenschaftler. Die Schmelztr�pfchen schlagen sich dann an den Rotorbl�ttern und W�nden nieder und beschichten sie. Im Gegensatz zu einem Staubkorn aus der W�ste, das vielleicht etwas mechanischen Abrieb verursacht, bilden sich Bel�ge, die die Funktion einschr�nken k�nnen. Im schlimmsten Fall sch�digen sie ein Triebwerk so stark, dass es nicht mehr funktioniert.

Unterst�tzung erfahren die Beh�rden auch vom Leibniz-Institut f�r Troposph�renforschung in Leipzig, das ebenfalls die Asche in der Atmosph�re nachweisen konnte – wenngleich �ber das Wochenende in sinkender Tendenz. Damit verwahren sich die Forscher au�erdem gegen Unterstellungen, dass hier zu Lande nicht gemessen werde. "Es ist eine Irref�hrung der �ffentlichkeit, wenn einige Fluggesellschaften behaupten, es g�be keine Vulkanasche in der Troposph�re und vor allem keine Messungen. Die Schlie�ung des Luftraums beruht keinesfalls ausschlie�lich auf Modellsimulationen", so das Institut in einer Verlautbarung.

Warten auf den einen Flug

Alle Augen richten sich nun gespannt auf einen Messflug des Deutschen Zentrums f�r Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen, der am Montagnachmittag stattfinden sollte. Die Techniker und Wissenschaftler des DLR arbeiteten das ganze Wochenende fieberhaft daran, ein Flugzeug mit den n�tigen Instrumenten auszur�sten. Wegen der besonderen Situation bat Jan W�rner, der vorsitzende Vorstand des DLR, auch um Verst�ndnis in seinem Blog: "Ein derartiger Messflug ist alles andere als Routinearbeit." Neben den technischen Umbauarbeiten m�sse der Flug schlie�lich auch vom Luftfahrtbundesamt genehmigt werden.

**Messflugzeug**

Diese Falcon 20E des Deutschen Zentrums f�r Luft- und Raumfahrt soll die Aschekonzentrationen �ber Deutschland messen. Die Daten werden dringend ben�tigt, um zu entscheiden, ob der Luftraum weiterhin gesperrt bleibt oder wieder freigegeben werden kann.

L�uft alles nach Plan, soll die eingesetzte Falcon 20E einen Flug durch den deutschen Luftraum absolvieren, sagt Andreas Sch�tz vom DLR: "Unser speziell ausgebildeter Pilot fliegt vom S�den nach Mitteldeutschland und dann vielleicht noch nach Westen, bevor er nach S�den zur�ckkehrt. Er entscheidet je nach Luftlage, wohin und in welchen H�hen er fliegt und wo man die besten Messergebnisse bekommen kann." Unmittelbar nach der Landung werden die Daten dann ausgewertet. Sie allein entscheiden aber nicht, ob und wann der Luftraum wieder freigegeben wird: "Wir liefern zus�tzliche Informationen f�r die Lagebeurteilung, entscheiden m�ssen aber andere Stellen."

Entspannung auf Island?

Gleichzeitig richten sich die Blicke gen Island, denn von Eyjafjallaj�kulls Eruptionen h�ngt ebenfalls ab, wann sich die Situation �ber Europa entspannt. "Momentan herrscht wenig Aktivit�t an der Oberfl�che. Und zumindest gestern fiel die Wolke des Vulkans recht klein aus: Sie war auf dem Wetterradar vom Keflav�k-Airport bei Reykjav�k nicht sichtbar", erl�utert Bj�rn Hannes Mattsson von der ETH Z�rich die Situation auf der Atlantikinsel. Doch von Ruhe ist Eyjafyoll, wie der Feuerberg eigentlich hei�t (Eyjafjallaj�kull ist der Name des ehemals dar�berliegenden Gletschers), noch weit entfernt: "Die seismische Aktivit�t in der Tiefe nimmt zu – ein Anzeichen daf�r, dass sich Magma bewegt. Vorhersagen, wie lange die Ausbr�che noch anhalten, lassen sich daher schwer treffen." Immerhin stieg die Wolke am Sonntag "nur" bis in H�hen von maximal drei Kilometern auf – der Ferntransport nach Europa fiel daher aus. Und von der Insel selbst wurde auch kein Ascheregen berichtet.

Vor allem zwei Dinge erschweren die Prognosen der Vulkanologen: Sie k�nnen zum einen nicht beurteilen, wie viel Schmelzwasser in den Krater flie�t, was die Heftigkeit der Explosionen ma�geblich beeinflusst. Zum anderen wissen sie noch nicht, wie sich das Magma genau zusammensetzt, so Mattsson: "Sollte zunehmend rhyolithisches, also saures und z�hfl�ssiges Magma beteiligt sein, k�nnte es intensivere Eruptionen geben – und h�here Aschewolken." Daf�r sprechen auch Beobachtungen aus den benachbarten Vulkanen um den Eyjafyoll, in deren Kratern sich Dome gebildet haben. "Entwickelt sich das magmatische System in diese Richtung, k�nnen die Ausbr�che noch lange anhalten", sch�tzt Mattsson.

Hoffen auf Wetterumschwung

Eine Art Jokerrolle nimmt zudem Katla ein, der direkt daneben liegende Vulkan, der sich stets dann r�hrte, wenn Eyjafyoll ausbrach. Noch spricht nichts f�r dessen Erwachen, was aber nichts hei�t, so Mattsson: "Bis gestern gab es keine Anzeichen f�r Magmabewegungen unterhalb von Katla. Doch der j�ngste Ausbruch begann am Grat zwischen beiden Vulkanen. Es ist deshalb sehr wahrscheinlich, dass auch Katla aktiv wird."

Helfen w�rde den Europ�ern auch ein Wetterumschwung, denn die gegenw�rtige Konstellation mit einem Hoch �ber Deutschland und Tiefs �ber Skandinavien treibt mit den vorherrschenden Winden aus Nordwest weiterhin Asche zu uns. "Wir br�uchten ein ordentliches Tiefdrucksystem, das ganz Europa auswaschen w�rde. Danach w�re die Luft erstmal wieder sauber", sagt Thomas Peter. So sch�n die Sonne momentan scheint: Der Wunsch nach Regen d�rfte in diesen Tagen wohl weit verbreitet sein.