Mit einem in den Himmel gerichteten Superlaser können Blitze abgewehrt werden. Das zeigt eine neue Studie im Fachblatt «Nature Photonics». Getestet wurde der Laser auf dem Gipfel des Säntis.
In Zukunft könnten solche Laser Atomkraftwerke, Windparks, Startrampen, Flughäfen oder andere sensible Einrichtungen vor Blitzen schützen, schreiben die Wissenschafter in ihrer am Montag erschienenen Forschungsarbeit.
Zur Abwehr von Blitzen kam bislang eine vor fast 300 Jahren von Benjamin Franklin erfundene Technik zum Einsatz: ein geerdeter Metallstab. Da dieser aber eine sehr beschränkte Reichweite hat, wollte die Wissenschaftsgruppe unter der Leitung von Jean-Pierre Wolf von der Universität Genf die Methode modernisieren.
Der Durchbruch ist nun nach fast 20 Jahren Forschungsarbeit auf dem Säntis gelungen – mit einem in den Himmel gerichteten Superlaser, der für Blitze etwa wie eine Röhre funktioniert: Sein Laserstrahl ist so stark, dass er die Luftmoleküle ionisiert. «Diese ionisierte Luft, Plasma genannt, wird zu einem elektrischen Leiter», so Wolf. Der Blitz wird so direkt von der Gewitterwolke aus abgeleitet.
Drei Tonnen schwerer Laser
Seit dem Sommer 2021 experimentierte das Forschungsteam auf dem Säntis. Den drei Tonnen schweren Laser brachte ein Helikopter auf den 2500 Meter hohen Gipfel. Er ist acht Meter lang und 1.5 Meter breit. Installiert wurde er in der Nähe des Fernmeldeturms, der von bis zu 400 Blitzen im Jahr getroffen wird.
Fast ein Jahr lang dauerte es, bis die Forscher die gesammelten Daten ausgewertet hatten. Diese Auswertung zeigt nun auf, dass der Superlaser Blitze über eine beachtliche Strecke effektiv lenken kann. «Beim ersten Blitzeinschlag, bei dem der Laser zum Einsatz kam, konnten wir feststellen, dass die Entladung dem Strahl fast 60 Meter folgen konnte.»
Flexibel, wetterresistent und energieeffizient
Der Superlaser lässt sich im Einsatz flexibel handhaben: Laut Wolf sei die Idee beispielsweise für Flugplätze, dass der Laser gezielt angeschaltet würden. So liesse sich eine Wolke entladen, und Flugzeuge könnten landen oder abfliegen. Dann würde der Laser neu eingeschaltet.
Sogar der Energieverbrauch des Superlasers ist vernünftig. Er braucht ungefähr so viel Energie wie ein Elektroherd.
Im Gegensatz zu anderen Lasern funktioniert der Superlaser auch bei erschwerten Wetterbedingungen wie Nebel. Dies, weil er die Wolken buchstäblich durchdringen kann. Sogar der Energieverbrauch des Geräts sei «vernünftig», so Wolf. Es brauche ungefähr so viel Energie wie ein Elektroherd. Da es sich um sehr kurze Laserblitze handle, könne man mit wenig Energie sehr hohe Spitzenleistungen erreichen.
Bis der Superlaser auf Flughäfen oder Atomkraftwerken zum Einsatz kommt, dauert es noch. Zunächst will das Forschungsteam noch weitere Experimente machen, um die Reichweite des Lasers noch weiter zu erhöhen.
