Gesundheit: Tödliche Turbulenzen

Hohe Gebirge können für Flugzeuge zu einem schwer einschätzbaren Risiko werden. Tatsächlich fürchten Piloten fast nichts so sehr wie das Hochgebirge. Denn bei bestimmten Wetterlagen bilden sich darüber Turbulenzen und Wirbel, die die Maschinen nicht nur durchschütteln, sondern auch zum Absturz bringen können.

Wie die Winde genau um die Berge wehen, ist bisher im Detail nicht erforscht. Aufklärung hat sich ein Team deutscher Experten zum Ziel gesetzt. Dazu gehört auch der Berliner Pilot René Heise. Er hat jetzt mit einem Motorsegler des Unternehmens Stemme in Strausberg bei Berlin die Winde um den höchsten Berg der Anden erforscht.

Wie wichtig derartige Aufklärung ist, zeigen folgenreiche Unfälle. So geriet 1960 eine Boeing 707 in der Nähe des japanischen Berges Fujiyama in heftige Turbulenzen und stürzte ab. 124 Menschen kamen bei einem der bis heute schlimmsten Flugzeugunglücke Japans ums Leben. Und 1992 wurden einer DC-8-Cargo-Maschine über den Rocky Mountains Teile eines Flügels und ein Triebwerk von heftigen Winden abgerissen.

Die gefährlichen Wirbel oder auch Windrotoren über den Gebirgen entstehen, wenn starker Wind auf eine Gebirgskette trifft. Der Wind wird in die Höhe geleitet und stürzt auf der anderen Seite des Berges wieder hinab. Diese gewaltigen Abwinde nennt man Leewellen. Wenn sie nach ihrem „Absturz“ auf der windabgewandten Seite der Berge erneut Richtung Himmel blasen, entstehen Windwellen, die man sich wie Wellen im Meer vorstellen kann. Sie setzen sich nicht nur bis weit hinter die Berge, sondern auch bis in große Höhen fort. Experten nennen sie „Fahrstuhl der Lüfte“.

Große Gefahr für den Luftverkehr lauert auch unter den Scheitelpunkten der Leewellen. Hier bilden sich Windrotoren, die sich ähnlich wie schleudernde Waschmaschinentrommeln mit solch gewaltiger Wucht drehen, dass sie Flugzeuge auseinanderreißen können. In Europa sind deswegen die in Gebirgsnähe gelegenen Flughäfen von Sarajewo, Bilbao oder Madeira bei Piloten unbeliebt.

Einzig Segelflieger, die auf den Leewellen wie Wellenreiter surfen und sich von ihnen mehrere Kilometer in die Atmosphäre tragen lassen, können den Kräften der Rotoren standhalten. Denn Segelflugzeuge sind flexibler und robuster als Propellerflugzeuge und Jets. Die Rotoren zu erkunden hat sich ein Team deutscher Segelflieger, Meteorologen und Physiker zum Ziel gesetzt. Die Gruppe nennt sich Mountain Wave Project (MWP) und untersuchte die Gegend um den Aconcagua, den mit 6962 Metern höchsten Berg Lateinamerikas. Hier entstehen Windrotoren, wenn starker Wind vom Pazifik auf die Gebirgskette trifft.

Einer der Köpfe des MWP ist der Physiker und Vizepräsident des Berliner Luftfahrtverbandes, René Heise. Er flog gemeinsam mit Klaus Ohlmann, einem 55-jährigen Zahnarzt und Segelflieger, der mit 3008 Kilometern den Streckensegelflugrekord hält. Die beiden schwören auf den robusten Motorsegler Stemme S10. „Mit einem reinen Segelflugzeug wäre es zu riskant, in den Anden zu fliegen, denn es gibt keine Landeplätze in den felsigen Bergen“, sagt Heise.

Doch auch als reiner Segler habe die Stemme S10 wegen ihrer 23 Meter Spannweite eine extrem große Reichweite und könne aus 1000 Meter Höhe noch 50 Kilometer weit segeln. Vollgepackt mit Messgeräten flogen Ohlmann und Heise die Gegend um den Aconcagua ab, stiegen sogar auf über 12 500 Meter Höhe auf. Dabei wurde eine sogenannte Best Aircraft Turbulence (BAT)-Probe genutzt, ein Gerät, das mit hoher Frequenz die Druck- und Temperaturschwankungen entlang des Flugweges misst und eine genaue Rekonstruktion der Luftbewegungen ermöglicht. „Mit dem Gerät gelangen uns die weltweit ersten wissenschaftlichen Turbulenzmessungen über den Anden bis auf eine Höhe von 12 500 Meter“, berichtet Heise.

Und in Kombination mit einem modernen GPS-gestützten Trägheitsnavigationssystem (INS) konnten die Wissenschaftler dreidimensionale Windvektoren und damit atmosphärische Turbulenzen bestimmen.

Heises Teamkollege, der Meteorologe Jörg Hacker, der in Australien arbeitet, will nun anhand der Daten die erste 3-D-Winddarstellung im Rotor schaffen. Sie solle Aufschluss über die Entstehung und Vorhersagbarkeit von Rotoren und Turbulenzen geben. Ihre Erkenntnisse will das MWP kostenlos der Flugsicherung zur Verfügung stellen. Und das, obwohl die sechs Männer für ihre Arbeit keinen Cent Unterstützung von der Luftfahrtindustrie erhalten haben, sondern ihren Jahresurlaub opferten. „Wir machen es aus Spaß“, sagt Heise.