Mit dem Segelflugzeug in die hohe Atmosphäre

Wie man mit einem Ballon ziemlich weit in die obere Atmosphäre kommt,
haben wir im Thema des Tages vom 25. und 26. März berichtet.
(http://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2017/3/25.html
http://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2017/3/26.html)
Mit einem Segelflugzeug ist es schon etwas schwieriger in Höhen zu
kommen, die zwar Ballone, aber keine motorisierten Luftfahrzeuge
(Propellerflugzeuge bis 18,5 km, Strahlflugzeuge bis 26 km) bislang
erreichten.
Ein Segelflugzeug, das mit Hilfe des archimedischen Auftriebs wie ein
Ballon die Erdanziehung überwindet, kann wohl nie gebaut werden.
Stattdessen ist es auf eine geringe Sinkgeschwindigkeit hin
optimiert.
Wie gewinnt also ein Segelflugzeug an Höhe?
Im Wesentlichen durch Aufwinde, die die relativ geringen
Höhenverluste durch das Gleiten im Erdanziehungsfeld kompensieren
oder das Flugzeug in größere Höhen heben.
Zunächst mal muss das Segelflugzeug eine gewisse Höhe erreichen, um
seinen Gleitflug zu beginnen. Das geschieht durch externe Maßnahmen
wie zum Beispiel ein Schleppflugzeug, das den Segler in die Höhe
zieht. Dann sucht (!) der Pilot des Segelflugzeuges eine
Aufwindströmung bzw. einen Thermikschlauch (Bart) und lässt sich von
ihm in die Höhe hieven. Dabei sind Wetterlagen mit Haufenwolken
optimal, denn die markieren die Lage der Aufwinde, durch die sie
entstanden.
Wie hoch kommt man mit diesen Aufwinden?
Maximal bis in die Höhe der höchsten Wolken, also bei uns etwa 12 km
und damit weit von den 30 km entfernt, die Ballone erreichen.
Leider sind die höchsten Wolken immer Gewitterwolken mit gewaltigen
Turbulenzen und oftmals auch Hagelschlag.
Da muss man sich für solche und noch größere Höhen andere Aufwinde
suchen. Und in der Tat, es gibt sie.
Laien erkennen sie bei Föhn auf der Lee-, also windabgewandten Seite
von Gebirgszügen anhand der Föhnwolken, die im Bereich von
atmosphärischen Wellenbergen entstehen. Auf ihrer den Bergen
zugewandten Seite herrschen immer Aufwinde, die ein Segler benutzen
kann, um an Höhe zu gewinnen. Die Wolken selbst liegen logischerweise
noch in Höhen, in denen sich unser Wetter abspielt.
Die Wellenberge, in denen sie entstehen, werden beim Überströmen der
Gebirge erzeugt und lassen sich bei uns bisweilen noch 300 km
nördlich des Alpenhauptkammes finden.
Diese Wellenberge und deren Aufwinde setzen sich aber auch in
Höhenbereichen fort, in denen es nur sehr selten Wolken
(Perlmutterwolken) gibt, also in den angestrebten Höhen bis etwa 30
km.
Daher gibt es nur ganz vereinzelt Hinweise durch Wolken und so dienen
Wettervorhersagemodelle dazu, das Auftreten dieser Aufwinde
einzuschätzen. Dabei kommt man auf Höhenbereiche bis zu 50 km, wobei
die Aufwinde in Anbetracht der dort geringen Luftdichte bei weitem
nicht mehr die Auftriebskraft erzeugen, wie es in Bodennähe der Fall
ist.
Derzeit versucht man mit einem Segelflugzeug Höhen von 30 km zu
erreichen. Bei dem bisherigen Rekord von 15,4 km in den Schwerewellen
der Anden ein sehr ehrgeiziges Ziel, da ist wirklich noch viel Luft
nach oben.

Dieses Thema des Tages fasst einen Artikel zusammen, der in einer
Fachzeitung der Deutschen Meteorologischen Gesellschaft erschien. Den
vollständigen Artikel finden Sie unter
http://www.dmg-ev.de/publikationen/mitteilungen-dmg/
Im Archiv nach Heft 1/2016 suchen.

Dipl.-Met. Christoph Hartmann
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 08.07.2017

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