Gesundheit: Dem Eisregen auf der Spur

Es kommt eher selten vor, dass Wissenschaft mit qualitätvoller Architektur auf sich aufmerksam macht, dass Forscher gemeinsam mit Architekten zeichenhafte Bauten errichten, die erahnen lassen, dass dort eine besondere Art der Forschung stattfindet. Wie könnte ein „Wolkenlabor“ aussehen, fragten sich die Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung in Leipzig und ließen sich von den Leipziger Architekten Schulz & Schulz Vorschläge machen.

Üblicherweise steigen die Forscher ins Flugzeug, um Daten über die Beschaffenheit von Atmosphäre und Wolken zu sammeln, oder sie schleppen am Hubschrauber „Actos“ an der langen Leine hinter sich her, einen Flugkörper, der nach Bedarf mit Messgeräten bestückt wird. Doch einerseits ist die Befliegung der interessantesten Wolken, Gewitterwolken, nicht ungefährlich, andererseits interessiert sich die Grundlagenforschung auch für das Entstehen der Wolken und untersucht dies am liebsten im Labor.

Jedes Wolkentröpfchen entsteht, wenn Wasser an einem Partikel kondensiert, der zuvor in der Atmosphäre schwebte. Die Forscher erzeugen also zunächst die Partikel. Etwa das „Modell Waldbrand“: Rußpartikel im Bereich von Nanometern (millionstel Millimeter) dotiert mit Ammoniumsulfat und organischen Substanzen. Der präzise befeuchtete Partikelstrom wird in einen nach Feuchte und Temperatur genau eingestellten Luftstrom eingebracht, der ein Edelstahlrohr mit etwa 0,4 Meter pro Sekunde durchströmt. Die bei Abkühlung in diesem Rohr entstehenden Tröpfchen werden nach Kriterien wie Menge, Größe, Wachstum, Zusammensetzung oder Verteilung untersucht.

Ein anderer Forschungsschwerpunkt sind Gefrierprozesse von Wolkentropfen. Denn in unseren Breiten müssen die Tropfen fast immer gefrieren, damit es regnet. Letztlich dient diese Forschung dazu, den Einfluss des Menschen durch Verbrennungsprodukte auf das Klima beurteilen zu können und die Wettervorhersagen zu verbessern.

Derzeit wird der Geburtsvorgang einer Wolke in einem Rohr mit 1,5 Zentimetern Durchmesser und einem Meter Höhe simuliert. In Zukunft soll die Versuchsstrecke bis zu acht Meter hoch werden. Dafür entwarfen die Architekten einen zwölf Meter hohen Rundturm aus Beton und verkleideten ihn auf Wunsch der Forscher mit sanft silbern schimmernd eloxierten Aluminiumtafeln. Mächtige Aggregate in Keller und Dach sorgen für stabiles Klima im Turm.

Der Turm ragt aus einem leicht über dem Grund schwebenden „Sandwich“ aus Boden- und Deckplatte mit den voll verglasten Büros und weiteren Labors dazwischen. Die Flure zwischen den Büros und dem Turmfuß, eigentlich eine unattraktive Dunkelzone, wird durch eine runde Oberlichtkuppel zum Wandelgang. Für die Kuppelgläser wählten die Wissenschaftler die Farben des Himmels, Gelb, Blau und Weiß. So haben die Troposphärenforscher ein signifikantes Laborgebäude erhalten, das in der Umgebung des Leipziger Wissenschaftsparks mit dem nach oben vermeintlich offenen Turm den Himmel – die Troposphäre – ins Haus zu holen scheint.