Ozonforschung Warum die Forscherwelt nach Arosa blickt

Das Ozon schützt das Leben auf der Erde – deshalb messen Forscher seine Konzentration. Die älteste Ozon-Messreihe der Welt befindet sich in Arosa. Aufgebaut hat sie ein ehemaliger Tuberkulose-Patient.

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Bildlegende: Die Ozonforscher Werner Siegrist und Johannes Staehelin vor einem Messgerät, das seit 1949 in Betrieb ist. SRF

Das Wichtigste in Kürze

  • Paul Götz war zur Behandlung seiner Tuberkulose um 1914 in Davos – In den 1920er-Jahren begann er in Arosa mit Ozonmessungen.
  • Mit seinen Messungen wollte der Astrophysiker eigentlich beweisen, dass die Höhenkur Tuberkulose heilt.
  • Nach dem Verbot schädlicher FCKW-Stoffe erholt sich die dünner gewordene Ozonschicht langsam.

Er kam und blieb

Vor 100 Jahren war Tuberkulose eine der tödlichsten Krankheiten in Europa – und die Höhenkur in den Bergen Big Business. Nur allzu gern hätten die Lungenärzte in Davos und Arosa hieb- und stichfest bewiesen, dass ihre Ruhekuren auf den Balkonen des Zauberbergs gesund machen.

Darum begannen um 1920 mehrere Forscher mit Luftmessungen in den Alpen, darunter der deutsche Astrophysiker Paul Götz. Er war 1914 und 1915 selbst als Tuberkulose-Patient in Davos und blieb nach der Genesung in der Region.

1920 gründete er die Lichtklimatische Station – finanziert vom Kur- und Verkehrsverein Arosa.

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Problemzone Ozonloch

Zwei Männer, eine Mission

Götz machte allerlei Messungen, konzentrierte sich aber bald auf Ozon, sagt Johannes Staehelin. Staehelin ist pensionierter Ozonforscher; er hat die Geschichte der Messungen in Arosa ergründet. «Verschiedene Theorien sagten damals, Ozon in der Luft sei gesund», sagt Staehelin.

Es war damals unklar, auf welchen Höhen die Atmosphäre Ozon enthält. Dies versuchten Götz und andere Forscher herauszufinden. Mit einem, dem Engländer Gordon Dobson, entwickelte sich eine enge Zusammenarbeit.

Der Umkehreffekt

Götz verwendete die Ozonmessgeräte, die Dobson konstruierte. Die Messgeräte fingen das Sonnenlicht auf und registrierten darin eine Art Fingerabdruck im Strahlenmuster, den das Ozon erzeugt.

Nach einigen Messungen entdeckte Paul Götz den sogenannten Umkehreffekt. Damit liess sich die Höhenverteilung des Ozons in der Atmosphäre bestimmen. Dobson kam nach Arosa und zusammen bestätigten die beiden Forscher dieses Verfahren.

Glück, Geld und Gertrud

Es war das Jahr 1926: der Beginn der Messreihe in Arosa. Trotz mancher Probleme ist sie bis heute nicht abgebrochen – oft nur durch pures Glück. Immer wieder fehlte das Geld, weil niemand die Langzeitmessung bezahlen wollte. Der Aroser Verkehrsverein leistete übrigens bis in die 1970er-Jahre einen Beitrag, obwohl nach 1950 die Tuberkulose-Höhenkur wegen der Antibiotika passé war.

Als Paul Götz 1954 starb, musste seine Assistentin, Gertrud Perl, die sensiblen Messgeräte Hals über Kopf umziehen. Sie standen jahrelang auf Götz’ Privatvilla. «Perl bekam Streit mit seiner Frau, die sie darauf samt der Messgeräte aus dem Haus warf», erzählt Johannes Staehelin.

Die Instrumente nahmen beim Umzug Schaden und mussten repariert werden - die einzige Lücke in der über 90-jährigen Aroser Ozon-Messreihe zeugt noch heute davon.

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Bildlegende: Das «Dobson-Messgerät» geht auf die 1930er-Jahre zurück – seit Kurzem ist es elektronisch aufgerüstet. SRF

Irrungen, Wirrungen

Die schwierigen Zeiten hielten an, nach einigen Wirren landete das Lichtklimatische Observatorium bei der ETH Zürich. Doch Anfang der 1970er-Jahre war es dort nurmehr ein ungeliebtes Kind, weil die Ozonforschung nicht gerade als hip galt.

Die wichtigsten Fakten schienen bekannt: Das meiste Ozon befindet sich in rund 22 Kilometer Höhe. Dort filtert es die gefährlichen Anteile des Sonnenlichts heraus – und schützt damit das Leben auf der Erde.

Die Wende

Aber dann publizierten 1974 zwei US-Forscher ihre These, dass die Ozonschicht durch bestimmte Stoffe, die FCKW aus Spraydosen und Kühlschränken zerstört werden könnte.

Ozon wurde plötzlich wieder sexy und die längste Messreihe der Welt wichtig. Über den Köpfen der Europäer nahm die Ozonschicht bis Mitte der 1980er-Jahre um einige Prozent ab.

Dies war ein Grund, warum der weltgrösste Hersteller von FCKW, die Firma Dupont, schliesslich einem FCKW-Verbot zustimmte. «Die Messreihe bekam sogar eine politische Bedeutung», sagt Staehelin.

Positive Entwicklung

Johannes Staehelin hat die Messungen in Arosa von 1988 bis 2016 geleitet. Heute werden sie von der Meteoschweiz betrieben – immer noch mit Instrumenten, die auf die Entwürfe des Engländers Dobson in den 1930er-Jahren zurückgehen. Das älteste Messgerät in Arosa, das noch immer täglich verwendet wird, stammt aus dem Jahr 1949.

Weltweit sind noch etwa 50 Dobson-Geräte im Einsatz. Dieses globale Messnetz verfolgt, ob sich die Ozonschicht weiter erholt. Diese positive Entwicklung hat nach dem Verbot von FCKW und anderen Stoffen nach dem Jahr 1987 eingesetzt.

Die Ozonschicht verdichtet sich aber nur sehr, sehr langsam, und so müssen die Messungen über Jahrzehnte hochpräzise und vergleichbar sein. Um dies zu erreichen, ist die Aroser Ozon-Messreihe auch nach 91 Jahren noch wichtig.

Sendung: Radio SRF 2 Kultur, Wissenschaftsmagazin, 16.9.2017, 12:40 Uhr

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