Es ist das perfekte Projekt für Menschen, die schon als Jugendliche mit Transistoren gebastelt haben und Analog-Digital-Wandler zu den natürlichen Bestandteilen ihres täglichen Lebens zählen. Menschen wie Egon Wanke, im Hauptberuf Professor für theoretische Informatik an der Uni Düsseldorf und nebenbei Hobby-Physiker sowie versierter Elektroniker. Mit Gleichgesinnten stellte er sich vor zehn Jahren die Frage, wieso es eigentlich in Zeiten des Internets keine Technik gibt, die elektrische Entladungen in der Erdatmosphäre, vulgo Blitze, unmittelbar entdeckt und deren Ort mit hoher Genauigkeit anzeigt. Sicher, es gibt Wetterdaten aller Art, auch lassen sich Gewitter anhand von Wolkenformationen erahnen. Aber ein Echtzeit-Blitzfinder, möglichst mit einer Website, auf der es punktgenau blitzt, das fehlte. Es war die Geburtsstunde von blitzortung.org, einem nichtkommerziellen Gemeinschaftsprojekt von Hunderten Enthusiasten, die mittlerweile in mehreren Erdteilen aktiv sind.
Die Ortung von Blitzen müsste möglich sein, sagten sich die Technik-Fans, sie sind schließlich kein mikrophysikalisches Phänomen. Wenn sich mehrere Millionen Volt spektakulär entladen, entsteht ein satter elektromagnetischer Impuls in der Atmosphäre. Um diesen zu entdecken, braucht es im Grunde nicht mehr als ein einfaches Radio, in dem es knackt. Wer jedoch Blitze von anderen elektrischen Störungen - und seien es nur Haarföns und Trambahnleitungen - unterscheiden will, muss tiefer in die Physik einsteigen.
Egon Wanke und seine Kollegen begannen daher zu untersuchen, wie sich der elektromagnetische Impuls eines Blitzes über viele Kilometer hinweg ausbreitet - mal über Ozeane und mal über Berge. Auch galt es, die Frequenzen zu finden, in denen ein typischer Blitz funkt. Hinzu kommen Störeffekte, etwa wenn das elektromagnetische Signal des Blitzes an der Ionosphäre reflektiert wird. Am Ende, nachdem man zwischendurch auch auf verdächtig nach Geheimdiensten klingende Signale gestoßen war, zeigte sich, dass sich Blitze im langwelligen Frequenzbereich von zehn bis zwölf Kilohertz recht zuverlässig aufspüren lassen. Hierzu reichen zwei im rechten Winkel angeordnete, etwa unterarmlange Antennen.
Blitzkarte im Netz
Um auf den Ort eines Blitzes zu schließen, sind allerdings die Signale mehrerer Empfänger nötig, in denen der Blitzimpuls je nach räumlicher Entfernung mit entsprechender Zeitverzögerung anschlägt. Um diese unterschiedlichen Laufzeiten zu messen, brauchen die Empfänger extrem präzise Uhren. Die von Wanke und seinen Kollegen entwickelte Elektronik nutzt hierzu das Zeitsignal von GPS-Satelliten. Am Ende pumpen die Empfänger ihre Blitzsignale zu einem Webserver, wo die Daten mit anderen Empfängern abgeglichen und Ort und Zeit eines Blitzes ermittelt werden.
Im Laufe der Jahre hat Wanke zusammen mit engagierten Elektronik- und Software-Fans ein handliches Kit entwickelt, das für rund 200 Euro zu haben ist - inklusive Ferritantennen, Ausleseelektronik und Internet-Verbindung. Allein in Deutschland tragen derzeit mehrere hundert Wetter-Fans zu den bei blitzortung.org gesammelten Daten bei. Weltweit sind bereits mehr als 1000 Empfänger in das Netzwerk eingeklinkt.
Screenshot lightningmaps.org
Wie gut das funktioniert, zeigt eine von dem Software-Experten Tobias Volgnandt eigens für das Projekt entwickelte Europa-Karte, die er kürzlich auf einem jährlichen Technik-Event der Münchner Technologie-Beratung TNG vorführte. Sie zeigt mit einer Zeitverzögerung von weniger als vier Sekunden, wo es in Europa aktuell blitzt (Testversion: lightningmaps.org). Wer sich also auch nur zwei Kilometer von einem Blitz entfernt aufhält, kann diesen auf Volgnandts Karte sehen, bevor es donnert. Noch erstaunlicher ist, mit welcher Empfindlichkeit die nur 200 Euro teuren Empfangsgeräte reagieren. Volgnandt zeigte auf beeindruckende Weise, wie Empfänger in Norddeutschland auf Blitze in der Türkei reagieren. Ein kräftiger Blitz irgendwo in Europa wird meist von mehreren Dutzend Empfängern auf dem Kontinent registriert. Das ist der Grund, warum die derzeit etwa 30 in den USA aktiven Empfänger Nordamerika fast ausreichend abdecken.
Die einzelnen Empfänger senden ihre Daten über das Internet zu einem Server, der zu Spitzenzeiten Millionen Signale pro Stunde empfangen und verarbeiten muss. Mitmachen kann jeder, der interessiert ist, wirbt Egon Wanke für das Projekt. Auf altruistische Unterstützung sei man allerdings nicht angewiesen. Schließlich funktioniere die Blitzortung zumindest in Europa bereits gut genug.