Der als Blitzableiter fungierende Laser auf dem Säntis in Aktion. Bildrechte: TRUMPF/Martin Stollberg

Erfolgreiches Experiment in der Schweiz Laser können tatsächlich Blitze ableiten

16. Januar 2023, 17:53 Uhr

Lange wurde das Experiment in den Schweizer Bergen vorbereitet, nun konnte bewiesen werden: Ein extrem starker Laser kann wie ein Blitzableiter fungieren. Die Erkenntnisse sollen in die künftige Blitzabwehr einfließen.

Viele Jahre wurde dazu geforscht, die Corona-Pandemie brachte den Zeitplan zusätzlich durcheinander, doch im Mai 2021 war es endlich soweit: Auf dem 2.500 Meter hohen Berg Säntis in der Ostschweiz wurde ein Superlaser angebracht, der Blitze ableiten soll. Nun liegen erste Ergebnisse des wohl einmaligen Experiments vor – und die deuten darauf hin, dass eine Blitzabwehr per Laser tatsächlich möglich ist.

Berg Säntis perfekt für Experiment geeignet

Bei dem Laser handelt es sich um einen Apparat von der Größe eines Autos, der bis zu 1.000 Pulse pro Sekunde abgeben kann. Dieser wurde neben einem Turm aufgebaut, der rund 100 Mal pro Jahr von Blitzen getroffen wird – wobei der Säntis sowieso schon ein bevorzugtes Ziel von Blitzeinschlägen ist, da er sehr exponiert aus den Appenzeller Alpen hervorragt. Auf dem Berg schlagen pro Jahr insgesamt sogar bis zu 400 Blitze ein.

Während mehrerer Gewitter im Sommer 2021 untersuchten die Forschenden um Aurélien Houard von der Universität ENSTA in Paris, inwiefern sich die Blitze durch den Laser umleiten ließen. Bei vier Blitzen gelang dies, auch durch die Nutzung von hochfrequenter elektromagnetischer Strahlung zur Lokalisierung. Mit einer Hochgeschwindigkeitskamera konnte zudem der neue Weg eines dieser Naturphänomene noch über 50 Meter hinweg nachverfolgt werden. Die Experten hoffen, dass ihre Erkenntnisse künftig für eine bessere Blitzabwehr genutzt werden können, besonders bei kritischer Infrastruktur wie Kraftwerken, Krankenhäusern oder Weltraumbahnhöfen.

Das passiert physikalisch

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.

Links/Studien

Die Studie "Laser-guided lightning" ist am 16.01.2023 im Fachmagazin "Nature Photonics" erschienen.

cdi/dpa