Wie sich Teilchen in der Luft verbreiten

Im Falle eines Vulkanausbruchs oder eines nuklearen Zwischenfalls verbreiten sich Teilchen in der Luft, die gefährlich sein können. Modellrechnungen sollten deshalb möglichst genau vorhersagen, wie sich diese ausbreiten. Nun wird getestet, wie gut sie das können.

Mittwochfrüh werden im niederösterreichischen Langenlebarn Teilchen von einem Gebäude in die Luft gesprüht. Das soll etwa einen Reaktorunfall nachstellen. Anders als im Ernstfall ist der Übungsstoff ungefährlich, das versichert der Meteorologe und Spezialist für chemische Wettervorhersage, Christian Maurer von der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik ZAMG in Wien - von hier aus wird das Experiment geleitet. „Was heute freigesetzt wird, ist eine sogenannte Perfluorcarbon-Verbindung - ein ungiftiges Gas, das nicht schon in Hülle und Fülle in der Atmosphäre vorhanden ist, wie beispielsweise CO2 - das macht es eben prädestiniert ein Tracer (eine Markierungssubstanz, Anm.) zu sein.“

Kontrollierter Zwischenfall

Das träge Gas reagiert auch nicht mit anderen Partikeln oder Wolken in der Luft, weshalb kleinste Mengen ausreichen, um die Teilchen auch noch hunderte Kilometer von der Quelle entfernt zuordnen und messen zu können. Einmal in der Luft, dehnt sich das träge Gas in alle Richtungen aus und wird zusätzlich durch den Wind verbreitet. Im Idealfall wissen die Computer in der Zentralanstalt in Wien genau, wo sich z.B. nach vier Stunden wie viel von dem Gas befindet. „Man möchte wirklich schauen, wie gut sind die Transportmodelle, die dann auch im Ernstfall eingesetzt werden und auf die man sich im Ernstfall verlassen möchte.“

Drei Messflugzeuge werden zusätzlich in die Luft gebracht, um an bestimmten, errechneten Stellen Proben aus der Luft zu entnehmen. Sie geben dann Aufschluss darüber, wie schnell sich das Gas wirklich ausbreitet und wohin. Die Erhebungen werden dann mit den Ergebnissen der Modelle abgeglichen.

Zudem werden die Proben auch genutzt, um über die Partikel in der Luft auf die Quelle zurückzuschließen. „Will man im Falle eines Vulkanausbruches wirklich eine quantitative Aussage über die Teilchen in der Luft machen, muss man wissen, was in welcher Höhe freigesetzt wird und zu welchem Zeitpunkt.“

Berechnungen sind nie perfekt

Dass die Berechnungen aber nicht perfekt sein werden, weiß Maurer schon jetzt: „Sie werden nie perfekt sein, aber es sollte in die richtige Richtung gehen.“

Ziel des Projektes ist es letztlich, z.B. den Flugverkehr im Falle eines Vulkanausbruches sicher und wirtschaftlich umzuleiten, erklärt Maurer. „Es soll kosteneffizient sein, also man will keine Umwege fliegen, die nicht notwendig sind, sondern die optimale Lösung finden.“

Die jetzt verfeinerten Rechenmodelle werden dann im März kommenden Jahres in einer weiteren Übung getestet. Dann soll nämlich erforscht werden, wie man etwa im Falle eines starken Ausbruchs des Ätnas den europäischen Flugverkehr ideal steuert und wie sich ein solcher Ausbruch finanziell auswirken würde. An dem europäischen Projekt unter der Leitung der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik sind 20 Organisationen beteiligt.

Ruth Hutsteiner, Ö1-Wissenschaft

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