Dem Wind-Monster auf der Spur

Sie sind damit Teil des Terrain-induced Rotor Experiments (T-REX), das versucht, in zwei Messphasen (April 2004 und 2006) dem Rotorenphänomen auf den Grund zu gehen. Rotoren sind atmosphärische Wirbel mit starken Turbulenzen, die eine große Gefahr für den Flugbetrieb darstellen. Diese Wirbel sind Segelflieger schon lange bekannt und werden wegen ihrer Gefährlichkeit auch als Monster bezeichnet.

Zur Geschichte der Rotoren-Untersuchungen
16. Februar 1952: Waghalsige Segelflieger dringen während des Sierra Wave Experiments freiwillig in den Rachen des Monsters vor, um die Struktur des Rotors zu untersuchen. Ein Pilot stürzt dabei ab. Sein Flieger wird zerstört; er selber hat Glück, kann mit dem Fallschirm aussteigen und überlebt nahezu unverletzt. Die wissenschaftlichen Resultate des Experimentes sind spektakulär. Bis heute hat man jedoch die physikalischen Mechanismen der Rotoren nur begrenzt verstanden.

3. März 1991: Eine Boing 737 der United Airlines stürzt im Landeanflug auf den Flughafen von Colorado Springs, USA, ab. Alle Passagier kommen dabei ums Leben. Neben einem technischen Gebrechen ist der wahrscheinlichste Grund für den Absturz das Auftreten von atmosphärischen Turbulenzen verursacht durch einen Rotor.

Die Innsbrucker Forscher mitten im Wind-Monster 29. März 2004: Prof. Georg Mayr vom Institut für Meteorologie und Geophysik ist auf den Weg nach Kalifornien, USA. In seinem Gepäck befinden sich sensible meteorologische Instrumente zur Erforschung dieser Rotoren im Lee des Sierra Nevada Gebirges, dem Schauplatz des Sierra Wave Experiments vor 52 Jahren. Das angrenzende Tal mit dem Namen Owens Valley ist ein Mekka für Rotorforscher. Zusammen mit seinem Kollegen Dr. Gohm hat Mayr eine mobile Plattform zur Messung von Wind, Druck, Temperatur und Luftfeuchte entwickelt. Die Position der Plattform wird auf Dezimeter genau und im Sekundenintervall mit differenzieller GPS-Technik bestimmt. Als Beförderungsmittel dient ein normaler PKW.
Das Messprinzip scheint simpel. Das Detail steckt jedoch in der Messtechnologie, und zwar in der hohen Qualität der Sensoren und der ausgetüftelten Auswertesoftware, sowie in der Messstrategie: Im Gegensatz zu einer stationären Wetterstation kann man mit der mobilen Messplattform ein großes Gebiet wie das Owens Valley nahezu flächendeckend vermessen. Hotspots mit starken Winden und die "Fußabdrücke" der Rotoren können über Luftdruck- und Windmessungen am Boden aufgespührt werden. Die Beteiligung internationaler Forschungseinrichtungen, mit Schwerpunkt aus den USA und England, ermöglicht den Einsatz von modernster boden- und flugzeuggestützter Messtechnologie. Das Forschungsprojekt der Innsbrucker Wissenschaftler, T-REX Austria, wird von der Universität Innsbruck mitfinanziert.

Die Forscher
Dr. Georg Mayr ist seit 1993 ao. Professor am Institut für Meteorologie und Geophysik an der Universität Innsbruck. Er ist Leiter der Arbeitsgruppe Gebirgsmeteorologie. In den letzten Jahren leitete er mehr mehrere Projekte zur Erforschung des Föhns, der Niederschlagsbildung im Alpinen Gelände und von meteorologischen Aspekten der Windenergienutzung über komplexer Topographie.

Dr. Alexander Gohm hat im April 2003 sein Doktoratstudium der Meteorologie in Innsbruck abgeschlossen und ist wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe von Prof. Georg Mayr. Er ist im Rahmen eines FWF-Projekts zur Erforschung des Alpinen Föhns tätig. Ein weiteres Interessensgebiet ist die Untersuchung der Bora (föhnartiger Wind an der kroatischen Küste) mit flugzeuggestützter Messtechnologie und Computermodellen. (sp)