Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Genaue Wettervorhersage mittels Hochleistungs-Laser

03.06.2003


Die Freie Universität Berlin ist zum ersten Mal Inhaberin eines Patents. Dabei handelt es sich um eine Erfindung von Prof. Dr. Ludger Wöste (Fachbereich Physik) gemeinsam mit Prof. Dr. Jean-Pierre Wolf (Universität Lyon). Beide haben ein Verfahren zur Erzeugung von Kondensationskeimen in der übersättigten, d.h. sehr feuchten Atmosphäre entwickelt. Damit ist es - dank eines mobilen Hochleistungs-Lasers - möglich, präzisere Regenvorhersagen zu treffen. Die Erfindung ist mittlerweile international zum Patent angemeldet worden und wird von der Patentverwertungsgesellschaft ipal GmbH exklusiv für die Freie Universität Berlin wirtschaftlich verwertet.


Damit sich Regentropfen in der Atmosphäre bilden können, ist die Bildung von Kondensationskeimen in der übersättigten Luft erforderlich. Damit der Regen in der gewünschten Region heruntergeht, wurde bislang versucht, mit Hilfe von Flugzeugen Silberjodidkristalle als Kondensationskeime in der Luft auszustreuen. Auf die gleiche Weise wird auch versucht, Hagel durch vorzeitiges Abregnen zu verhindern. Das Verfahren ist jedoch nur begrenzt wirksam, da der hierfür erforderliche Zustand der Übersättigung der Atmosphäre a priori nicht erkennbar ist. Dank dem Verfahren von Wöste und Wolf ist es nun möglich, die kritischen Bedingungen für die Bildung von Regen, d.h. atmosphärische Übersättigung genau zu erfassen.

Die Erfindung beruht darauf, mittels Hochleistungs-Lasern so genannte Plasma-Filamente in der Atmosphäre zu erzeugen. Physiker rufen solche Filament dadurch hervor, indem sie einen hoch-intensiven ultrakurzen Laserpuls in die Luft strahlen, wodurch nicht-lineare optische Effekte auftreten. Durch den so genannten Kerr-Effekt wird der Brechungsindex auf Grund der hohen Lichtfeldstärken erhöht. Da das Profil der Lichtintensität des fokussierten Laserstrahls über den Querschnitt des Laserstrahls hinweg einer Glockenkurve entspricht, wirkt die Luft im Bereich extrem hoher Feldstärken - also im mittleren Bereich des Laserstrahls - wie eine Sammellinse. Dadurch wird der Laserstrahl fokussiert. Die so entstehende extrem hohe Energiedichte führt schließlich zu einer sog. Multi-Photon der Luft, wobei die ionisierten Bereiche wie eine Zerstreuungslinse wirken. Der Laserstrahl wird wieder defokussiert. In dem Zusammenspiel von Selbstfokussierung und Selbstdefokussierung entsteht das beschriebene, schlauchähnliche Plasma-Filament. An den dabei gebildeten elektrischen Ladungsträgern kondensiert sodann die feuchte Luft zu deutlich erkennbaren Tröpfchen. Auf die Weise kann die Übersättigung der Luft, d. h. ihr Vermögen zu regnen über große Distanzen hinweg beobachtet werden.


Das Team Wöste/Wolf hatte sich schon in den vergangenen Jahren - zumindest im Labor - als "Zähmer von Blitzen" einen Namen gemacht. Um den Blitz zu zähmen, werden wiederum Laserpulse hoher Leistungen in die Luft gestrahlt und so erneut Plasma-Filamente erzeugt. Diese sind elektrisch leitend, so dass sich der Blitz entlang der Filamente kontrolliert entladen kann. Auf diese Weise können Flughäfen oder Rechenzentren von Blitzeinschlägen geschützt werden.

Für die Erfindung des "Regenwächters" erteilte das Deutsche Patent- und Markenamt (DPMA) der Freien Universität Berlin ihr erstes Patent. Auf Grund der Änderung im Arbeitnehmererfindergesetz hat die Freie Universität gemeinsam mit anderen Berliner Hochschulen und der Investitionsbank Berlin eine Gesellschaft für Patentverwertung Berlin (ipal) gegründet. Diese prüft die Erfindung. Wenn ipal und die Freie Universität die Erfindung verwerten wollen, erfolgt die Inanspruchnahme der Erfindung und eine Patentanmeldung beim DPMA, die die Erfindung prüft. Ist die Erfindung patentwürdig, erteilt die DPMA ein Patent. Die Freie Universität hat seit Oktober 2001 15 Erfindungsmeldungen entgegengenommen und acht Patentmeldungen über ipal GmbH beim DPMA eingereicht.

Nähere Informationen:

Prof. Dr. Ludger Wöste
Institut für Experiementelle Physik
an der Freien Universität Berlin
Tel.: 030 - 838-55566
E-Mail: woeste@physik.fu-berlin.de

Ilka Seer | idw
Weitere Informationen:
http://www.teramobil.org

Weitere Berichte zu: Blitz DPMA Hochleistungs-Laser Laserstrahl Plasma-Filament

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Weniger Sauerstoff in allen Meeren
16.02.2017 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

nachricht Wie viel Biomasse wächst in der Savanne?
16.02.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Im Focus: Sensoren mit Adlerblick

Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Welt der keramischen Werkstoffe - 4. März 2017

20.02.2017 | Veranstaltungen

Schwerstverletzungen verstehen und heilen

20.02.2017 | Veranstaltungen

ANIM in Wien mit 1.330 Teilnehmern gestartet

17.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Innovative Antikörper für die Tumortherapie

20.02.2017 | Medizin Gesundheit

Multikristalline Siliciumsolarzelle mit 21,9 % Wirkungsgrad – Weltrekord zurück am Fraunhofer ISE

20.02.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Viren ihren Lebenszyklus mit begrenzten Mitteln effektiv sicherstellen

20.02.2017 | Biowissenschaften Chemie