Sonnenfinsternis - Astronom hofft auf wunderschönes Schauspiel

«Das haben unsere wissenschaftlichen Ahnen gut abgearbeitet, da gibt es kaum noch offene Fragen», sagte der Atmosphärenforscher Thomas Reddmann vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Von Deutschland aus gesehen schiebt sich der Mond am Freitag ohnehin nur zum Teil vor die Sonne, so dass der Strahlenkranz ohne Hilfe nicht zu sehen sein wird.

Inzwischen sind spezielle Messgeräte im Weltraum in der Lage, die Aktivität der Sonne unabhängig von einer Finsternis zu untersuchen. «Mit den Möglichkeiten, die wir im Orbit haben, kann man sich zu jeder Zeit eine Finsternis ins Instrument holen», sagt der Wissenschaftler, der am KIT-Institut für Meteorologie und Klimaforschung an globalen Modellen der Erdatmosphäre arbeitet. Mit solchen Instrumenten lassen sich auch gewaltige Sonneneruptionen beobachten, deren heftige Strömungen von Materieteilchen auch Richtung Erde gelangen können. «Die Sonne hat eine wildere Seite, die auch Wirkungen auf das Erdsystem hat», erklärt der Forscher.

Denn diese Teilchen können in die obere Atmosphäre der Erde eindringen und dort zu chemischen Veränderungen führen. Das konnten die Atmosphärenforscher am KIT mit ihrem in Karlsruhe entwickelten Spektrometer «Mipas» auf dem «Envisat»-Satellit nachweisen.

Auf diese Weise kann die Sonnenaktivität auch Auswirkungen auf das Klima der Erde haben. Dazu gehört etwa, dass es trotz der globalen Erwärmung auch mal einen kalten Winter geben kann. Dass die Sonne eine solche Variabilität des Erdklimas auslöst, gilt als sicher. Aber wie das geschieht, ist weitgehend unbekannt. «Da gibt es noch viel Bedarf an Forschung.»

Mit Hilfe von Beobachtungen und globalen Computermodellen will die Arbeitsgruppe am KIT dem geheimnisvollen Wirken der Sonne auf die Spur kommen. Die Forscher interessiert vor allem der Weg der Sonnenteilchen in die Erdatmosphäre. Dazu werden die Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung der mittleren Erdatmosphäre untersucht, in Höhen von etwa 20 bis 80 Kilometern über der Erde.

Sehr viel stärker als die Sonne greift inzwischen jedoch die Lebensweise der Menschen ins Klima ein. Aber die Sonnenaktivität kann zu Abweichungen vom durchgehenden Trend der Erwärmung der Erdatmosphäre führen.

Die Intensität des Sonnenlichts ist auch von entscheidender Bedeutung für ihre Nutzung als Energiequelle. Solarthermische Kraftwerke sind auf intensives direktes Sonnenlicht angewiesen. Diese sind denn auch kommerziell vor allem in Südspanien oder Nordafrika im Einsatz. Damit Sonnenwärmekraftwerke möglichst effizient mit Unterbrechungen des Sonnenlichts umgehen können, entwickeln Wissenschaftler am Solarturm Jülich neue Verfahren, wie eine Sprecherin des an diesem Projekt beteiligten Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) erklärt.

Die Energie der Sonne ist unfassbar - in der Korona kann eine enorme Hitze von zehn Millionen Grad entstehen. Über die Untersuchung hochauflösender Fotos und die Entwicklung von Computermodellen gelangten zwei Forscherinnen des Göttinger Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung, Davina Innes und Lijia Guo, zu einem vertieften Verständnis der Vorgänge in der Korona. Sie konnten zeigen, dass sich die Energie bei den als Flares bezeichneten Eruptionen schlagartig entlädt - «wie bei einem zu stark verdrillten Gummiband, das reißt».

In Karlsruhe will es sich Reddmann allen High-Tech-Geräten zum Trotz nicht nehmen lassen, das Schauspiel der Finsternis am kommenden Freitag selbst zu beobachten. Als Vorsitzender der Astronomischen Vereinigung Karlsruhe hofft er, dass es dann über der Sternwarte einen klaren Himmel gibt: «Die Finsternis selbst ist zwar kein wissenschaftliches Thema mehr, aber ein wunderschönes Himmelsschauspiel.»