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Pures Vergnügen: Diese beiden Kinder genießen den Schnee, ganz ohne über seinen Weg auf die Erde nachzudenken.

Briefe aus dem Himmel

Wie ein Forscher den Schnee berechnet

Regensburg - Viele fluchen, wenn sie sich morgens durch den Schnee in die Arbeit kämpfen müssen. Harald Garcke nicht. Der 49-Jährige ist Schneeforscher, er berechnet das Wachstum der Flocken in komplizierten mathematischen Gleichungen.

Regensburg – Dieser Tage gibt es eine Sache, ohne die Harald Garcke nicht aus dem Haus gehen würde. Etwas, das wichtiger ist als Mütze und Schal: eine Lupe. Sie ist so etwas wie eine Lesebrille für die „Briefe aus dem Himmel“. Genau das sind die Schneeflocken für den Regensburger. Briefe, die er stundenlang studieren könnte. Allesamt Unikate. „Jede Schneeflocke ist ein einmaliges Kunstwerk der Natur. Jede erlebt auf ihrem Weg vom Himmel zur Erde eine andere Geschichte.“ Da geraten selbst Mathematiker mal ins Schwärmen.

„Es hat mich schon immer fasziniert, die Mathematik auf konkrete Phänomene anzuwenden“, sagt Garcke. Vor etwa drei Jahren hat er an der Uni Regensburg damit begonnen, die Schönheit der Natur auszurechnen. Viele Seiten hat er dafür vollgeschrieben mit komplizierten Gleichungen und Formeln. Die Zahlen drücken das aus, was jede Schneeflocke mitmachen muss, bis sie auf der Erde ankommt. Harald Garcke und sein Team berechnen die Regelmäßigkeiten beim Wachstum der Schneekristalle. Dafür haben sie ein eigenes Computerprogramm entwickelt, mit dem sie Schneekristalle künstlich nachbauen können. Virtuelle Flocken, die die Geschichten nacherleben, die die Natur jeden Tag schreibt.

„Jede Flocke wird vom Wind einen anderen Weg getragen“, sagt Garcke. So individuell jede Reise ist, so individuell sind auch die Schneeflocken. Je nach Luftfeuchtigkeit und Temperatur verändert sich ihr Aussehen. „Bei hoher Luftfeuchtigkeit lagern sich viele Wassermoleküle an den Enden der Kristalle an“, erklärt er. „Dann schießen die sechs Zacken förmlich heraus.“ Je weniger Wasser in der Luft ist, desto langsamer wachsen die Kristalle auf ihrem Weg zur Erde.

Vom Wissen, wie der Schnee wächst, könnten laut Harald Garcke viele profitieren. Die Photovoltaiktechnologie zum Beispiel, oder die Flugzeugbauer. Denn Metallkristalle verhalten sich ähnlich wie Schneekristalle. Computersimulationen, die zeigen, wie Metallkristalle erstarren, können helfen, Bauteile zu produzieren, die möglichst lange halten.

Deshalb rechnet Harald Garcke auch manchmal in seinem Büro in der Regensburger Mathe-Fakultät den Schnee aus, wenn es draußen so ganz und gar nicht winterlich ist. So ist das, wenn man erst einmal begonnen hat, das Phänomen Natur wissenschaftlich zu erklären – man wird irgendwie nie fertig.

„Ich tausche mich ständig mit Kollegen überall auf der Welt aus“, berichtet der 49-Jährige. Ein großes Schneelabor existiert ausgerechnet im sonnenverwöhnten Kalifornien – dort müssen die Wissenschaftler erstmal künstlich Schnee herstellen, bevor sie ihn ergründen können. Harald Garcke und sein Team haben es da schon viel leichter. Der Himmel schickt ihnen hier in Bayern gerade jeden Tag viele „Briefe“ zum Studieren.

Trotz der Schneeformeln, über denen der 49-jährige Mathematiker tagtäglich brütet, hat er sein Interesse an den weißen Flocken draußen nicht verloren. „Ganz im Gegenteil“, sagt er und lacht. „Ich werde fast noch ein bisschen neugieriger von Winter zu Winter.“ Längst hat er diese Begeisterung schon an seine Familie weitergegeben. „Meine Kinder schütteln manchmal verständnislos den Kopf, wenn sie irgendwo achtzackige Deko-Schneeflocken sehen“, erzählt er. Weil sie von ihrem Vater genau wissen, dass jede Schneeflocke sechszackig ist. Und weil sie es selbst schon oft genug mit der Lupe überprüft haben – wer kann schon Briefe ignorieren, die der Himmel schickt.

Von Katrin Woitsch

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