Die unglaubliche japanische Erfindung, um Blitzeinschläge während eines Gewitters in Sicherheit zu lenken
NTT hat ein Gerät vorgestellt, das Blitze in einem Gewitter auf kontrollierte Weise auslösen kann. Die Technologie befindet sich noch in der Entwicklung, soll aber einen Wendepunkt bei der Vermeidung von Schäden durch Gewitter markieren.
Zum ersten Mal in der Geschichte schlug der Blitz nicht dort ein, wo er wollte. Er schlug dort ein, wohin er gelenkt wurde. Das Kunststück wurde im Dezember 2024 in den Bergen von Shimane, Japan, vollbracht, als eine speziell entwickelte Drohne eine elektrische Entladung direkt aus einer Gewitterwolke anzog und kanalisierte.
Auf den ersten Blick mag die Drohne wie jede andere aussehen, aber in ihrem Inneren stecken eine Reihe von Innovationen, die sie zu einem Pionier der Atmosphärentechnik machen. Ihre Aufgabe ist es, in der Nähe von Gewitterwolken zu fliegen, günstige Bedingungen für die Bildung von Blitzen zu erkennen und im richtigen Moment einen Blitz auf sich selbst zu lenken, um ihn von gefährdeten Infrastrukturen wegzuleiten.
Der Schlüsselmechanismus besteht aus einem leitenden Kabel, das die Drohne mit einem Schalter am Boden verbindet. Wenn die Sensoren ein ausreichend starkes elektrisches Feld erkennen (was darauf hindeutet, dass sich ein Blitz bilden könnte), wird der Schalter aktiviert, wodurch ein plötzlicher Spannungsstoß zwischen Himmel und Boden entsteht. Dieser extreme Unterschied im elektrischen Feld schafft einen bevorzugten Pfad für den Blitzeinschlag, als ob sich eine vorübergehende Stromautobahn öffnet, deren Ziel die Drohne ist.
Am 13. Dezember 2024, während des Gewitters, bei dem das Gerät getestet wurde, erreichte die Spannung vor dem Einschlag 2.000 Volt. Der Blitz schlug in die Drohne ein, die das Ereignis nicht nur überlebte, sondern dank einer speziell konstruierten Struktur - einem Faradayschen Käfig - ohne Ausfall weiterflog.
Ein Schutzschild, um den Aufprall zu überleben
Der Faradaysche Käfig, benannt nach dem Wissenschaftler, der das Prinzip im 19. Jahrhundert entdeckte, ist eine Metallstruktur, die die Drohne umschließt und die Energie des Blitzes um sie herum verteilt, so dass sie nicht in die elektronischen Bauteile eindringen kann. In diesem Fall wurde der Käfig so verstärkt, dass er selbst künstlichen Entladungen von bis zu 150.000 Ampere standhält, fünfmal mehr als ein durchschnittlicher natürlicher Blitzeinschlag.
Nach Angaben von NTT wurde das Design bereits im Labor validiert und könnte an kommerzielle Drohnen angepasst werden. "Wir haben einen Blitzschutzkäfig entwickelt und validiert, der ein Versagen oder eine Beschädigung verhindert, selbst wenn die Drohne direkt getroffen wird", heißt es in einer Erklärung. Im Feldtest war der einzige sichtbare Schaden ein leichtes Schmelzen der äußeren Abschirmung.
Es mag zwar verrückt klingen, Blitze auslösen zu wollen, aber das Ziel ist nicht das Spektakel, sondern die Verhinderung von Katastrophen. Jedes Jahr verursachen Tausende von Blitzeinschlägen Waldbrände, lassen Transformatoren explodieren, lösen Stromausfälle aus und töten sogar Tiere und Menschen. Allein in Japan werden die durch Blitze verursachten wirtschaftlichen Schäden auf 650 bis 1.300 Millionen Dollar jährlich geschätzt.
Mit dieser Technologie will NTT eine "blitzschadenfreie Gesellschaft" schaffen. Durch die künstliche Erzeugung von Blitzen lässt sich steuern, wann und wo sie einschlagen, um sie von Flughäfen, Kraftwerken, Windkraftanlagen oder großen Veranstaltungen im Freien fernzuhalten - Orte, an denen herkömmliche Blitzableiter nicht immer ausreichen.
Bislang wurde die Drohne erfolgreich unter realen Bedingungen getestet, aber sie bleibt experimentell. Um sie in großem Maßstab einsatzfähig zu machen, plant NTT Fortschritte in zwei Schlüsselbereichen: Verbesserung der Genauigkeit der Vorhersagen zur Blitzentstehung und Verfeinerung der Methoden zur effizienteren Auslösung von Blitzeinschlägen mit Hilfe von Drohnen.
Darüber hinaus hat das Unternehmen sogar noch ehrgeizigere Ziele: Es will die Energie von Blitzen einfangen. Obwohl es derzeit keine Batterien gibt, die eine solche Energie sicher speichern können, investiert NTT bereits in die Entwicklung neuer Technologien mit diesem Ziel vor Augen.
Dies ist nicht der erste Versuch, Blitze zu manipulieren. In früheren Experimenten wurden Laser eingesetzt, um elektrische Entladungen vom Himmel abzulenken, aber die technischen und sicherheitstechnischen Herausforderungen bleiben enorm. Der Unterschied zum Ansatz von NTT besteht darin, dass die Drohne in den kritischen Bereich fliegen, den Angriff auslösen und dann wegfliegen kann - alles mit einem einzigen autonomen System.
Wenn sie die wissenschaftlichen und behördlichen Tests besteht, könnte diese Erfindung die Art und Weise, wie städtische Infrastrukturen vor einem der gefährlichsten Naturphänomene der Welt geschützt werden, neu definieren.