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Dienstag, 07.02.2017

Die Arktis beginnt kurz vor Torgau

Sächsische Forscher testen jetzt, was ihre Technik so aushält. Sie wollen damit im Mai weit in die Arktis.

Von Stephan Schön

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Kilogrammweise packen die Forscher Messtechnik an die Leine. So viel, wie der Ballon nur tragen kann.
Kilogrammweise packen die Forscher Messtechnik an die Leine. So viel, wie der Ballon nur tragen kann.

© Anja Jungnickel

  • Kilogrammweise packen die Forscher Messtechnik an die Leine. So viel, wie der Ballon nur tragen kann.
    Kilogrammweise packen die Forscher Messtechnik an die Leine. So viel, wie der Ballon nur tragen kann.
  • Aufstieg bis 1 500 Meter. Forscher vom Leipziger Tropos testen ihren Ballon unter sommerlich-arktischen Bedingungen.
    Aufstieg bis 1 500 Meter. Forscher vom Leipziger Tropos testen ihren Ballon unter sommerlich-arktischen Bedingungen.
  • SZ-Wissenschaftsredakteur Stephan Schön ist mit im Team. Am Ballon-Heck zerrt der Wind ganz ordentlich.
    SZ-Wissenschaftsredakteur Stephan Schön ist mit im Team. Am Ballon-Heck zerrt der Wind ganz ordentlich.
  • Techniker Thomas Conradt, Doktorandin Ulrike Egerer und Meteorologe Kai Szodry montieren die Turbulenz-Sonde.
    Techniker Thomas Conradt, Doktorandin Ulrike Egerer und Meteorologe Kai Szodry montieren die Turbulenz-Sonde.
  • Feld-Büro mit Expeditionsgepäck: Monitor, Zange, Schraubenzieher, Thermosflasche.
    Feld-Büro mit Expeditionsgepäck: Monitor, Zange, Schraubenzieher, Thermosflasche.

Ein kalter, schneidender Ostwind zieht über den gefrorenen Acker. Mit einem Hauch von Landwirtschaft. Melpitz bei Torgau ist in diesen Tagen ein ganz spezielles Versuchsgelände. Die Wissenschaftler vom Leipziger Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (Tropos) haben hier ihre Außenstelle. Es sind Baucontainer. Gleich mehrere automatische Luftmesssysteme schnüffeln hier vor sich hin, geschützt vor der launischen Natur. Sie saugen mit der Luft die Aerosole ein, winzige Partikel wie zum Beispiel Ruß. Während es die Messtechnik drinnen in den Forschungscontainern schön warm hat, stehen die Forscher draußen in der Kälte. Das haben sie so gewollt. Möglichst feucht-kaltes bis eisiges Mistwetter, Frost mit etwas Schnee wären ideal. Eisregen geht auch. Eine steife Brise darf übers Feld ziehen. So haben es sich die Wissenschaftler gewünscht. Tropos-Forscher testen in diesen kalten Tagen, was demnächst auf sie und ihre Technik zukommt. Genau hier, acht Kilometer vor Torgau, beginnt derzeit die Arktisexpedition PS106.1. Im Mai wird sie dann fortgesetzt auf dem Forschungseisbrecher Polarstern.

Und das Wetter spielt in dieser Woche tatsächlich mit. Ungemütlich soll es sein, eben wie im Sommer in der Arktis. So werden kleine Details zur Falle. Bei Frost und Schnee ärgern schon mal die eigentlich perfekten Gehäuse der Sensoren und lassen sich nur mühsam öffnen. Oder die viel zu kleinen Schrauben am Akkupack sind einfach nur lästig. Mit Handschuhen wären die nie zu öffnen. Wer aber mag bei minus zehn Grad und Eiswind seine Handschuhe schon freiwillig ausziehen? Ein zugefrorener Karabiner am Ballon, ein unterkühlter Sensor, eine bisher nur provisorische Akkubox. Immer sind es solche Kleinigkeiten, die sonst supergute komplexe Systeme scheitern lassen können. Gerade deshalb wird jetzt trainiert und getestet. „Wir haben zehn Jahre an diesen Geräten gearbeitet und sie immer wieder verbessert“, sagt Andreas Macke. Er ist Professor für Physik der Atmosphäre an der Leipziger Uni, vor allem aber Tropos-Direktor und wissenschaftlicher Fahrtleiter der im Mai beginnenden Arktis-Expedition. „Wir haben die Technik seetauglich gemacht und robust genug für die Arktis.“ Er selbst hat dann einen ganzen Container voll Technik an Bord. „Die Physik passiert im Kleinen“, sagt Andreas Macke. Wasser und Eis in den Wolken, Partikel in der Luft, die Keimzellen der Wolken sozusagen. Es geht um die Temperatur, die Feuchte, die Sonneneinstrahlung und die Reflexion vom Boden oder besser dem Eis. Und was die Technik am Ballon betrifft, natürlich die exakte Höhe, in der sich die Sonde befindet. Gemessen werden müssen einzelne Moleküle, die Auswirkungen sind aber großräumig. Sie reichen vom Pol bis nach Europa.

Um das herauszufinden, ist erst einmal Zentimeterarbeit nötig. Nicht am Pol, sondern in Melpitz. Die Halle mit dem großen Tor wurde gebaut, als die Ballons noch viel kleiner waren. Dieser hier passt gerade noch so hinein. Fünf Mann sind nötig, um das Luftschiff zentimetergenau herauszumanövrieren, zehn Zentimeter über dem Fußboden, fünf unter der Decke. Sandsäcke halten das mit Helium gefüllte Luftschiff am Boden, später dann sind die fünf Wissenschaftler die Anker und bringen das Fluggerät zum Startplatz. Jetzt nur nicht loslassen! Das wäre fatal und der letzte Aufstieg – ungeplant, ungehemmt. Die letzte Chance wäre die Notreißleine. Rot und lang hängt sie am Heck. Ein kurzer kräftiger Ruck daran, und das Helium würde schlagartig aus dem Ballon zischen. 1 000 Euro wären dann weg, in Luft aufgelöst.

Also doch lieber anständig festhalten, bis der Tropos-Ballon an der sicheren Seilwinde hängt. Zwei Kilometer sehr festes, aber dünnes Seil sind dort aufgespult, acht Kilogramm leicht. Es ist die sichere Fessel für den Ballon. 40 Minuten dauert damit allein der Aufstieg, 40 Minuten die Rückreise zur Erde. Zu beachten sind da eine Menge Dinge. Vor allem, was die Sensoren an Wetterdaten so herabfunken. Ganz anders als am Boden können in 1 000 Metern Höhe und mehr schließlich starke Winde sein, die am Ballon zerren. Seit fast 20 Jahren arbeiten die Leipziger Forscher mit diesem zwölf Meter langen Ballon. So kalt wie jetzt hatte er es aber sonst nie. Meter um Meter spult die Winde ab. Bis 1 500 Meter hoch dürfen die Leipziger Wissenschaftler ihre Technik vom Acker in die Höhe schweben lassen. Für diese Art von Vorbereitung auf die Arktis ist der Luftraum über Melpitz für sämtlichen Flugverkehr gesperrt. Ein Transponder hängt direkt unter dem Ballon. Er blinkt und funkt. Er wird vom Radarsystem der Flugsicherung erfasst. Als Fluggerät mit eigenem Code erscheint der Tropos-Ballon dort auf dem Bildschirm, in jedem Cockpit und selbst auf der App von Flightradar24. Die zeigt soeben 1 021 Meter Höhe an.

Ende Mai geht dieser Ballon gut verpackt mit der Polarstern direkt in die Wetterküche. Dorthin, wo sich beispielsweise entscheidet, ob hier bei uns ein Winter normal, eiskalt oder eher lau wird. Andreas Macke will mit seinem Team herausfinden, was passiert, wenn das Eis am Nordpol weiter schmilzt. Und es schmilzt. „Die großen Luftströmungen werden sich verändern“, sagt er. Sie werden bis weit in den Süden reichen. Dort entlang transportieren sie dann auf der einen Seite eisige Polarluft nach Mitteleuropa. Auf der anderen Seite zieht warme Saharaluft weit nach Norden. Wo in diesen neuen Jets sich dann genau Sachsen befindet, ob auf der warmen oder auf der kalten Seite, das bleibt dem Zufall überlassen. Fest steht nur, die ganz normalen Winter, so wie dieser jetzt auf dem Acker von Melpitz, sie werden seltener.