Bild des Monats: Präzise im Nebel stochern Präzisionswindmessungen der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt

Von links nach rechts: fünf Sekunden dichter Nebel. Unser Bild des Monats zeigt einen Ausschnitt aus dem Wind-Lidar-Projekt der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB). Darin entwickelt das Team um Dr. Michael Eggert und Paul Wilhelm stetig ein System weiter, das neue Maßstäbe bei Windfernmessungen setzt: Das bistatische Wind-Lidar der PTB. Obwohl das Nebelbild eher einen kuriosen Spezialfall darstellt (das Lidar ist selbst bei sehr geringen Partikeldichten und klarer Sicht einsetzbar): Im Nebel zeigt das neuartige Messinstrument besonders eindrucksvoll seine Leistungsfähigkeit und Auflösung.

Wind-Lidar-Aufnahme von fünf Sekunden Nebel. Links im Bild kommt sogar eine Verwirbelung durch einen benachbarten Messmast zum Vorschein. Bildnachweis: Paul Wilhelm/PTB

„Lidar funktioniert ähnlich wie ein Radar, nur dass das Lidar im infraroten Spektrum arbeitet:
Wir schicken Licht in die Atmosphäre und beobachten, wie dieses wieder zu uns zurückkommt.
Über den Dopplereffekt können wir präzise errechnen, wie schnell einzelne Aerosolpartikel sind“, erklärt Dr. Michael Eggert das Gerät, das auf sich allein gestellt an beliebigen Orten den Wind vermisst. „Diese Präzision entscheidet, wo sinnvoll aus dem Wind Strom gewonnen werden kann. Jedes Lüftchen kann hier den Unterschied zwischen Effizienz und Fehlinvestition ausmachen.“

Dazu gehört jedoch auch eine komplexe Signalverarbeitung. Doktorand Paul Wilhelm hat genau diese Datenflut im Blick. Ein Ausschnitt davon ist das Bild des Monats. Es ist ein Spektrogramm, das eindrucksvoll die Dopplereffekte von einem dichten Nebel in 200 Meter Höhe zeigt, die das Lidar-System gemessen hat. Dabei leistet jedes der zahllosen Aerosolpartikel seinen Beitrag zum Bild. Sogar Verwirbelungen durch einen benachbarten Messmasten kommen zum Vorschein.

Matchmaker Summerschool

Dass die Carolo-Wilhelmina sich nun mit etwas Nebel auf den Herbst einstimmen kann, verdankt sie der B-IGSM Summer School, einer gemeinsamen Graduiertenschule von PTB und TU Braunschweig. In der Woche intensiven Austauschs über metrologische (und in diesem Fall sogar meteorologische) Themen, kamen die Bilder aus dem Wind-Lidar-Projekt zur Geltung und sorgten im Rahmen einer Postersession für rege Diskussion.