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Interview

"Jetzt gibt es erstmals eine Chance, das Turbulenzproblem zu lösen"

Eberhard Bodenschatz vom Göttinger Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation über das turbulente Leben eines Strömungsforschers, die Schönheit von Wolken und was das mit dem Leben und dem Bau von Sandburgen zu tun hat. Kurz vor dem Interviewtermin kam er aus den Alpen zurück.
Der Göttinger Wissenschaftler erläutert die Anwendungen der Strömungsdynamik und Turbulenzforschung.

Spektrum der Wissenschaft: Ich habe gehört, Sie waren auf der Zugspitze. Was haben Sie dort gemacht?

Prof. Eberhard Bodenschatz: Ja, ich war auf der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus, das ist nicht weit vom Gipfel der Zugspitze. Da wollen wir die Feinstruktur von Wolken beobachten. Aus Osten, in Richtung Kufstein, steigen dort im Sommer regelmäßig sehr schöne thermische Wolken auf. Wir versuchen, mikroskopisch kleine Wassertröpfchen mit Hochgeschwindigkeitskameras in 3-D zu verfolgen.

Wofür soll das gut sein?

Bodenschatz: Klimaforscher können das Entstehen und den Einfluss von Wolken derzeit noch nicht richtig modellieren. Ohne diese Fähigkeiten lässt sich aber die Entwicklung des Klimas nur sehr schwer vorhersagen. Denn Wolken haben einen zwiespältigen Einfluss – sie können die Erde sowohl aufheizen als auch abkühlen.

Was genau beobachten Sie da?

Bodenschatz: Wir nennen das die Mikrophysik der Wolke. Die Tröpfchen sind vergleichsweise schwer und können wegen ihrer Masse der originären turbulenten Luftströmung nicht exakt folgen. Es trägt sie aus der Kurve wie die Sitze eines Kettenkarussells. Dort, wo Wirbel aneinandergrenzen und es etwas ruhiger zugeht, können sich die Tröpfchen aber sammeln und durch Zusammenstöße nach und nach weiterwachsen, bis die Schwerkraft sie nach unten zieht und sie zu Boden fallen.

Um diese dynamischen Vorgänge detailliert zu verfolgen, gehen wir so vor: Wir beleuchten ein Kubikzentimeter großes Volumen der Wolke mit einem Laser. Dann lassen wir vier Hochgeschwindigkeitskameras auf einem Schlitten ein Stück mit dem Wind fahren. Die Kameras schaffen 15 000 Bilder pro Sekunde! So verfolgen wir die Dynamik der Wolkentröpfchen hoch aufgelöst in allen drei Raumrichtungen. Das liefert uns ganz neuartige Details der Wolkendynamik …

Januar 2013

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Januar 2013

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