Blitzforschung LiOn – Erfassung von atmosphärischen Entladungen im österreichischen Alpenraum

Abstract:
Speziell im Alpenraum sind wissenschaftliche Erkenntnisse über das Verhalten und die Eigenschaften atmosphärischer Entladungen von großem Interesse. Daher hat sich am Institut für Hochspannungstechnik und Systemmanagement der Technischen Universität Graz ein Forschungsschwerpunkt entwickelt, in dem atmosphärische Entladungen im österreichischen Alpenraum in Zusammenarbeit mit dem „Austrian Lightning Detection and Information System (ALDIS)“ untersucht werden. Bei den untersuchten Entladungen handelt es sich um Wolke-Erde-Entladungen (sogenannte cloud-to-ground Flashes), da diese eine direkte Einwirkung auf die vorhandenen Infrastrukturen und auf Personen haben können. Parameter für technische Anwendungen können daraus abgeleitet und Werte für die zukünftige Arbeit im Blitzschutz angepasst werden. Ergebnisse dieses Projekts stellen umfangreiche Daten realer Abläufe von Wolke-Erde Blitzen dar. Bereits 2009 wurden von ALDIS erste Aufzeichnungen an ausgewählten Standorten durchgeführt und das heutige Messsystem entwickelt. Für das Forschungsprojekt „Lightning Observation in the Alps (LiOn)“ wurden 2015, 2017 und 2018 Messzyklen von Blitzentladungen im Gebirge mit einem mobilen Video- und Feldmesssystem aufgezeichnet. Das verwendete Messsystem besteht aus einer Hochgeschwindigkeits-Videokamera (2000 Bilder pro Sekunde) und einer Plattenantenne zur Messung des elektrischen Feldes. Beide Systeme sind GPS-zeitsynchronisiert und können so mit Blitzortungsdaten korreliert werden. Die Messungen wurden an exponierten Standorten in den Alpen mit Sicht ins freie Gelände durchgeführt. Im Vergleich zu bisher publizierten Werte aus anderen Ländern kommen sogenannte Einzelblitzentladungen (Single-Stroke-Flashes) in Österreich öfter vor (Häufigkeit in Österreich 27 %). Der ermittelte Wert für die Wiederholrate pro Blitz (Multiplicity) von 3,3 ist mit Werten aus vorangegangen Untersuchungen vergleichbar. Die „Detection Efficiency“ für Blitzortungsdaten aus dem Jahr 2018 liegt bei 99 %. Die Ortungsgenauigkeit von Teilblitzen (Strokes) (Location Accruacy) von ca. 100 m unterstreicht die Qualität des Blitzortungssystems. Die Ergebnisse dieser Forschungsarbeit sollen zu einem besseren Verständnis der atmosphärischen Entladungen im Allgemeinen und im Alpenraum im Besonderen beitragen und werden im Rahmen einer Dissertation erarbeitet.