Erde/Umwelt, Technik
  Kühner Wellenritt [07.11.2002]
 Wenn Forscher als Sportler in die Luft gehen
 
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In den Anden erforschen Segelflieger das für die Luftfahrt gefährliche Phänomen der Leewellen - und fliegen dabei ganz nebenbei neue Rekorde.

  DC-8

DC-8

<I>Stemme S10VT</I>

Stemme S10VT

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Flüge in die Stratosphäre
Mountain Wave Project
Der Föhn

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Leewellen

Die Piloten der DC-8-Frachtmaschine ahnten nichts Böses, als ihr Flugzeug über den Rocky Mountains plötzlich und im wahrsten Sinne des Wortes aus heiterem Himmel einen unglaublichen Schlag bekam. Für die unvermittelt auftretenden, heftigen Turbulenzen wurde ihr Flugzeug zum Spielball, und aus dem entspannten Routineflug wurde mit einem Schlag ein Höllenritt, den die Besatzung nur durch unglaubliches Glück und eine Notlandung lebend überstand.

Oft enden solche Abenteuer weniger glimpflich, denn immer wieder werden Passagiere infolge plötzlich auftretender heftiger Turbulenzen verletzt, vermutlich geht mancher Absturz mit vielen Toten auf ihr Konto. Die Ursache für die heftigen, vertikalen Luftströmungen sind die so genannten Leewellen oder Mountain Waves, die sich auf der Wind abgewandten Seite von Gebirgszügen bilden können. Ähnliche wie die Meereswellen können sich auch die Leewellen brechen herabstürzende Kaltluft kann dann zu heftigen Turbulenzen führen.

Die Kehrseite des Föhns

Die populärste Form der Leewelle ist der Föhn der Alpen, der entsteht, wenn Südwinde auf das Gebirge treffen, nach oben abgelenkt werden und auf der Alpenrückseite wieder absinken. Bei entsprechenden atmosphärischen Bedingungen beginnen die Luftmassen wellenförmig zu schwingen, sodass sich auf der Leeseite in den unteren Luftschichten mitunter vertikale, wirbelförmige Turbulenzgebiete mit horizontaler Achse - die so genannten Rotoren - ausbilden, die je nach Hindernishöhe bis in acht Kilometer Höhe, die darüber liegenden Schwingungen - die Leewellen - sogar bis in die Stratosphäre in mehr als 25 Kilometern Höhe reichen können.

Dort, wo die Luft hinter dem Hindernis absinkt, ist sie besonders trocken und verursacht die für den Föhn so typischen Phänomene wie blendende Sicht und körperliches Unwohlsein. Wo die Luft indes in der Welle wieder aufsteigt, können sich die charakteristischen, linsenförmigen Lenticularis-Wolken bilden, die den Gipfel einer Welle anzeigen. Mitunter sind diese Wolken in parallelen Linien angeordnet und markieren so das Auf und Ab der Wellen.

Dabei entstehen vertikale Luftbewegungen mit Geschwindigkeiten von bis 20 zu 40 Metern pro Sekunde in den Rotoren und zehn bis 15 Metern pro Sekunde in den Leewellen. Zum Vergleich: Die schnellsten Aufzüge schaffen gerade einmal ein Dutzend Meter pro Sekunde. Innerhalb von Kilometern wechselt zudem die vertikale Windrichtung. Wo es eben noch rasant aufwärts ging, stürzen nun die Luftmassen in die Tiefe. Ein Passagierflugzeug, das mit einer Geschwindigkeit von rund 1000 Kilometern pro Stunde in diese Rotoren gerät, läuft Gefahr, trotz Reduzierung der Triebwerksleistung in die Höhe zu steigen - oder schlichtweg zerrissen zu werden.

Sportlicher Forschergeist

So gefährlich das Phänomen auch ist, so schwer ist es zu erforschen. Selbst über den Alpen, den Anden oder den Rocky Mountains, wo Föhn-, Zonda- und Chinook-Wellen hinreichend bekannt und gefürchtet sind, kommt es immer wieder zu Unfällen, woraufhin sich 1998 vier deutsche Forscher - und leidenschaftliche Segelflieger - mit professionellen Piloten zusammentaten und unter der Obhut der Organisation Scientifique et Technique Internationale du Vol à Voile (OSTIV) das Mountain Wave Project gründeten.

Die OSTIV fördert und koordiniert Forschungen im Bereich Segelflug, sie ist Teil der Federation Aeronautique Internationale (FAI) und versteht sich als innovative Kraft bei der Förderung der mit dem Segelflug verbundenen Wissenschaften und Technologien.

Und so ist das wissenschaftliche Interesse an den Leewellen auch nur die eine Seite der Medaille. Auf der anderen steht die Jagd nach Rekorden - Langstreckenflügen, die endlich die begehrte Küttner-Trophäe für Strecken über 2000 Kilometer in gerader Entfernung einbringen sollen.

Und dazu eignen sich die Leewellen ganz besonders gut. Im Gegensatz zu den lokalen, thermisch aufsteigenden Luftmassen, die üblicherweise von den Segelfliegern genutzt werden, sind die Mountain Waves viel großräumiger und vermögen den Segelflieger ihrer Länge nach - also parallel des Hanges entlang - in sonst nie erreichte Höhen zu tragen. Und da Höhe beim Gleiten in Entfernung umgesetzt wird, sind es wohl die Wellenreiter, die von Joachim Küttner gestifteten Preis holen, da sie im Gegensatz zu den thermischen Aufwinden die Wellenauftreibe den ganzen Tag ausnutzen können.

Also machten sich neben den beiden Projektgründern, dem Rekordflieger Klaus Ohlmann und dem Meteorologen René Heise von der Flugbereitschaft der Bundeswehr in Berlin, der Messspezialist Carsten Lindemann von der Freien Universität Berlin, sowie der schweizer Physiker Wolf-Dietrich Herold vom Paul Scherrer Institut im schweizerischen Villigen, Michael Meyn vom Luftwaffenstützpunkt Köln-Porz-Wahn und Martin Just, Werkspilot der Stemme GmbH auf den Weg in die Anden. Und mit ihnen die Stemme S10VT, ein Motorsegler, den die Forscher und Piloten für ihr Projekt kostenfrei zur Verfügung hatten.

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