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 Neues Forschungsspecial zu Meeren, Ozeanen und Gewässern
18.01.2017 | Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg

nachricht Wasser - der heimliche Treiber des Kohlenstoffkreislaufs?
17.01.2017 | Max-Planck-Institut für Biogeochemie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise