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Sebastian Müller arbeitet derzeit auf Hawaii, um die Lavafontänen aus einem See am Vulkan Kilauea mit Hochgeschwindigkeits- und Thermalkameras zu messen. Der Gaißacher hat nun promoviert und für seine Untersuchungen einen Preis gewonnen. In der Fachwelt erregte er damit Aufmerksamkeit. Der 29-Jährige hat erstmals vulkanische Ascheaggregate im Labor nachgestellt

Wissenschaftliche Arbeit erregt Aufmerksamkeit

Ein Tänzchen auf dem Vulkan

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Tolle Auszeichnung für Sebastian Müller: Der junge Wissenschaftler, der sich mit Vulkanen beschäftigt, hat für seine Promotion den Dissertationspreis des Münchner Geozentrums erhalten. Der Gaißacher lebt und forscht derzeit auf Hawaii.

Honolulu/Gaißach– Wenn andere die Flucht ergreifen, packt Sebastian Müller (29) seine Messgeräte aus: Seit Mai arbeitet Müller als Wissenschaftler an der University of Hawaii in Honolulu als Teil eines sechsköpfigen Forscherteams. „Wir sind direkt an einem der aktivsten Vulkane der Welt“, berichtet der 29-Jährige per E-Mail.

Der knapp 1300 Meter hohe Kilauea macht seinem Namen „der Spuckende“ alle Ehre: „In der Gipfelcaldera gibt es einen der sechs weltweit aktivsten Lavaseen, den Halemaumau.“ Dieser ist seit 2008 aktiv. Der See hat einen Durchmesser von 250 Metern und ist mit zirka 1100 Grad heißer Lava angefüllt. „Nachts glüht der See in einem glutroten Orange“, schwärmt Müller. „In der Lava steigen ständig Gase auf, die aus dem Magma aus dem Erdinneren stammen, und brechen als meterhohe Fontänen durch die Oberfläche des Sees.“ Wie in einem Glas Sprudelwasser, erklärt Müller. „Wir messen diese Lavafontänen mit Hochgeschwindigkeits- und Thermalkameras, um so die innere Dynamik des Sees besser zu verstehen.“ Die Arbeit sei äußerst spannend. „Und der Anblick ist super beeindruckend.“

Der See am Vulkan Kilauea.

Der junge Wissenschaftler freut sich derzeit aber auch über Aufmerksamkeit in der Heimat. Das Münchner Geozentrum (von Ludwig-Maximilians- und Technischer Universität) zeichnete Müllers Promotion als die beste geowissenschaftliche Doktorarbeit 2017 aus.

Dieses Projekt erregte in der Fachwelt großes Interesse. Müller schrieb die Arbeit von 2014 bis 2017 als Teil des europaweiten Forschungsnetzwerks Vertigo. Im Mittelpunkt stand die Untersuchung von Vulkanasche: die Entstehung während Vulkanausbrüchen, physikalische und chemische Prozesse in Aschewolken, deren Ausbreitung und Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, auf Umwelt und auf den Luftverkehr. „Daran waren auch verschiedene Firmen beteiligt, zum Beispiel die Lufthansa und Rolls Royce sowie Organisationen wie das Deutsche Luft- und Raumfahrtzentrum“, berichtet Müller.

Sein Projekt war die Aggregation von Vulkanasche: „Asche breitet sich nach einem Vulkanausbruch in der Atmosphäre aus“, erklärt Müller. „Je kleiner die Aschepartikel, desto leichter sind sie, desto länger bleiben sie in der Atmosphäre und desto weiter verteilen sie sich.“ Bei großen Vulkanausbrüchen könne das globale Ausmaße annehmen, sagt Müller, etwa 2010 beim Eyjafjallajökull in Island. „Kollidieren Aschepartikel in der Atmosphäre, können sie aneinanderhaften, zum Beispiel durch bindende Wassertropfen und Salze.“ Diesen Verbund nennt man in der Fachsprache Aggregat. Es könne Millionen von Aschepartikeln binden. „Dieses Aggregat fällt dann aufgrund seines erhöhten Gewichtes aus der Atmosphäre und hindert die gebundenen Aschepartikel, sich weiter zu verbreiten.“

Dieser Mechanismus an sich sei zwar bekannt, allerdings wusste man bislang kaum, welche Parameter wie stark die Ascheaggregation beeinflussen, erklärt Müller. „Somit konnte man Aggregation in Vorhersagemodellen nicht oder nur sehr rudimentär berücksichtigen.“

„Glücklicherweise“, so Müller weiter, gebe es einen ganzen Industriezweig, der sich mit diesem Problem beschäftigte – allerdings nicht im Bereich Vulkanologie, sondern in der Pharma- und Lebensmittelindustrie: „Die Granulationsindustrie.“ Müller erklärt das sehr gut: „Wenn man sich morgens eine heiße Schokolade macht, ist das Pulver schon von der Industrie durch Zuckergranulation in größere Aggregate verwandelt worden. Sonst hätte man kein Schokopulver, sondern Schokostaub in der Dose.“

Für die Untersuchungen durften Müller und seine Kollegen zu einem der weltweit führenden Hersteller von Granulationsanlagen, nämlich der Firma Glatt Ingenieurtechnik in Weimar. „Wir durften eines ihrer Labore für unsere Vulkanasche verwenden“, freut sich Müller. Und es gelang das Besondere: Der Gaißacher schaffte es erstmals, vulkanische Ascheaggregate im Labor nachzustellen. „Durch unsere Experimente wissen wir jetzt den genauen Einfluss von zum Beispiel Feuchtigkeit, Partikelgröße und Temperatur auf Aggregationseffizienz.“ Das wiederum mache die Vorhersagemodelle viel genauer. „Für den Luftverkehr zum Beispiel ist das sehr wichtig“, nennt Müller ein praktisches Beispiel. „Bereits ein Minimum von zwei Gramm Asche pro Kubikmeter Atmosphäre wird als gefährlich für Flugzeugturbinen eingestuft. Wenn man genau weiß, wo wie viel Asche ist, kann man dementsprechend den Flugverkehr umleiten.“ Bessere Vorhersagemodelle helfen also der Luftfahrtindustrie, Kosten zu sparen, und Passagieren ersparen sie banges Warten am Boden.

Müllers Arbeit wurde in mehreren internationalen Fachzeitschriften publiziert und erregte großes Interesse. Über den Preis des Münchner Geozentrums freut er sich sehr.

Seine Leidenschaft für die Vulkanforschung entdeckte Müller, der am Tölzer Gabriel-von-Seidl-Gymnasium Abitur schrieb, während seines Geologie-Studiums. Projekte führten ihn unter anderem nach Island, Mexiko, Chile und auf die Antillen. Die aktuelle Forschungsarbeit auf Hawaii hält den 29-Jährigen gut auf Trab: „Oft sind wir von 5 Uhr morgens bis 11 Abends im Gelände unterwegs.“ Zwei Jahre wird Müller dort sein, um mit einem Team der NASA zu versuchen, die Dynamik des Sees zu verstehen. Zum Alltag gehört auch Büroarbeit: „Jetzt wollen zehn Terabyte Daten ausgewertet werden. Dafür werden wir monatelang im Büro an der Uni sitzen.“

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