Upgrade für Blitzableiter: Laser können Blitze gezielt umleiten

Ein monatelanger Versuch auf einem Schweizer Berg war erfolgreich: Ein Laser kann Blitze zu Blitzableitern führen und damit deren Schutz erhöhen.

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Der Laser auf dem Säntis

(Bild: TRUMPF / Martin Stollberg)

Blitze können mit einem Laser zu einem Blitzableiter umgeleitet und deren Schutz damit erhöht werden. Das hat ein europäisches Forschungsteam mit Versuchen auf dem Schweizer Berg Säntis bestätigt und die Arbeit jetzt vorgestellt. Mit der neuen Technik könnten künftig Einrichtungen besser geschützt werden, für die klassische Blitzableiter nicht optimal seien, weil diese nicht unbegrenzt in die Höhe verlängert werden können. Das Team verweist etwa auf Flughäfen, Windkraftanlagen und Atomkraftwerke.

Klassische Blitzableiter haben sich seit ihrer Erfindung durch den US-Gründervater Benjamin Franklin Mitte des 18. Jahrhunderts wenig verändert, erklärt die Universität Genf jetzt. Ein leitfähiger Metallmast schützt dabei eine Fläche, deren Radius ungefähr der seiner Höhe entspricht. Mit dem Laser könnten nun Kanäle von ionisierter Luft geschaffen werden, die den Blitz quasi leiten und den Mast damit virtuell in die Höhe verlängern. Bei dem Test auf dem Säntis sei dieser Schutzradius auf diesem Weg von 120 auf etwa 180 m erhöht worden. Auf lange Sicht will das Team einen 10 m hohen Blitzableiter mit dem Laser so ergänzen, dass er eine Fläche mit einem Radius von 500 m schützt.

Getestet wurde die Technik auf dem Säntis, weil es sich um eine von den meisten Blitzen getroffene Struktur in Europa handelt. Auf dem Berg steht ein 124 m hoher Fernmeldeturm der Swisscom, auf dem bereits mehrere Instrumente zur Analyse von Blitzen angebracht sind. Zwischen Juni und September 2021 sei dann der neuartige Laser immer aktiviert worden, wenn ein Sturm vorausgesagt war. Gleichzeitig habe das Areal dann für den Flugverkehr gesperrt werden müssen. Man habe ermitteln wollen, ob es einen Unterschied macht, wenn der Laser aktiviert ist und wenn nicht. Es habe aber fast ein Jahr gedauert, die immensen Datenmengen auszuwerten. Gezeigt habe sich dann, dass der Laser auch in widrigem Wetter funktioniert.

Zwei abgelenkte Blitze

(Bild: Aurélien Houard et.al.)

Wie das Team in einem Artikel im Fachmagazin Nature Photonics erklärt, hat es sich nicht um den ersten Versuch gehandelt, Laser zur Umleitung von Blitzen zu benutzen. Anders als in den USA 2004 und in Singapur 2011 habe man jetzt damit aber Erfolg gehabt. Das führt das Team auf die deutlich höhere Pulsrate des eingesetzten Lasers zurück. Der kam demnach auf eine Frequenz von 1000 Hertz. Beobachtet hat das Team die Blitze auch mit speziellen Kameras in anderthalb und fünf Kilometern Entfernung, die aber nur bei gutem Wetter funktionierten. Zwei in dem Fachartikel veröffentlichte Aufnahmen zeigen, wie sich Blitze regelrecht um den Laser herumwickeln und dann in den Blitzableiter an dem Turm einschlagen.

(mho)