Die vermeintliche Bedrohung ist nicht sichtbar, zumindest nicht mit bloßem Auge. Satellitenbilder hingegen zeigen zumindest teilweise, wie sich die Asche nach dem Vulkanausbruch in der Nähe des isländischen Eyjafjalla-Gletschers langsam über Nordwesteuropa ausbreitet. Welchen Weg sie genau einschlägt, weiß niemand. Auch nicht, wie gefährlich der Dunstschleier ist.

Dennoch ist der Flugverkehr über Europa seit Freitag weitgehend zum Erliegen gekommen. Grundlage für die Entscheidung ist nebst Berichten und lädierten Maschinen eine Computersimulation der Volcanic Ash Advisory Centres (VAAC) in London und Toulouse. "Hierbei handelt es sich nicht etwa um ein Computerspiel, sondern um eine auf mathematischer Grundlage entstandene Wettervorhersage", sagt John Hammond, Sprecher des nationalen Wetterdienstes von Großbritannien.

Rund um die Welt gibt es insgesamt neun VAACs. Seit 1993 wurden sie von der internationalen Luftfahrtorganisation International Civil Aviation Organization (ICAO) gegründet, um beständig die Vulkanaktivitäten auf unserem Planeten zu überwachen, die Bewegung von ausgestoßenen Partikeln im Luftraum zu verfolgen und vorherzusagen. Kleinere Vulkanausbrüche gäbe es ständig zu beobachten, sagt Hammond. Auch habe man nach einer Industrie-Explosion in Südengland die Verteilung der Gase berechnet und ihre Prognosen seien bislang noch immer hilfreich gewesen. Ein Ereignis wie dieses gab es jedoch noch nicht.

"Computersimulationen sind heutzutage ein wichtiges Werkzeug der Wissenschaft. Neben Experiment und Theorie sind sie dritte Säule", sagt Francesco Knechtli, Koordinator des Masterstudiengangs Computer Simulation in Sciences an der Universität Wuppertal. Für eine Simulation wie die der VAACs brauche es eine große Bandbreite an Informationen. Das erschwere die Arbeit, sagt Knechtli. Verschiedene geologische, physikalische und meteorologische Daten sowie Beobachtungen von Piloten fließen hier zusammen.

"Die Qualität der Vorhersage steht und fällt mit den Ausgangsdaten", sagt Knechtli. Genau an dieser Stelle hapert es jedoch. "Die Konzentration der Teilchen ist unbekannt, auch kann ihre Höhenlage nicht genau erfasst werden und die Grenzbereiche, die diese Simulation umfasst, sind vielleicht zu hoch gegriffen", sagt Sabine Bork, Leiterin der Luftfahrtberatung beim Deutschen Wetterdienst.

Einige Daten sind zudem reine Schätzwerte. Zwar gehen Geologen von gut einer Tonne Material pro Sekunde aus, die der Vulkan herausschleudert. Gesichert sind diese Zahlen jedoch nicht. "Es gibt schlicht keine aktuellen Daten. Worauf man sich stützen muss, sind jene erfassten Mengen, die in der Vergangenheit bei Vulkanausbrüchen gefördert worden sind", sagt Tobias Dürig vom Physikalisch Vulkanologischen Labor der Universität Würzburg.

Kritiker wie Lufthansa-Chef Wolfgang Mayrhuber bemängeln, dass allein wegen dieser Simulation der Luftraum gesperrt wurde. "Wir sprechen von Aschewolken – in den letzten drei Tagen konnte man von Flensburg bis Berchtesgarden keine einzige Wolke sehen" sagt er. Recht hat er – zumindest teilweise.

Keine Schlussfolgerung

Denn wie der Blick aus dem Fenster beweist: Weder eine bedrohliche Rauchsäule noch Ascheregen zieht sichtbar über Deutschland hinweg. Hans Volkert vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) spricht deshalb lieber von einem Dunstschleier: "Das Bild einer Wolke ist irreführend. Während der vielen Kilometer, die der Rauch zurückgelegt hat, ist ein großer Teil der schweren Partikel bereits hinabgefallen. Die leichten jedoch sind noch immer da oben."

Die Asche ist also da. Messungen mit einem Lasergerät auf dem Hohenpeißenberg bei München haben nach Angaben des Deutschen Wetterdiensts Vulkanasche in den Luftschichten zwischen 3000 und 7000 Metern belegt. Dass zur Sicherheit großflächig Grenzen gezogen würden, hält auch Dürig für sinnvoll. "Es ist nicht eine einzelne komplexe Wolke, die sich ausbildet, sondern es handelt sich um viele verschiedene Strömungen." Ein Versuch in einem Steinbruch, bei dem ein Vulkanausbruch nachgestellt worden war, hatte gezeigt, dass in zahlreichen untersuchten umgebenden Gebieten eine Verbreitung von Partikeln zu beobachten war.

In welcher Konzentration sie vorkommen und wo genau, ist allerdings nicht klar. Fest steht für einige Forscher jedoch, dass die Teilchen, selbst, wenn sie mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar sind, dennoch dicht genug sein können, um Flugzeugen zu schaden. "Eine Simulation allein ist zu wenig. Man muss wissen, wie viel Material in der Luft herumschwirrt", sagt Volkert.

Das DLR schickte am Montag nun das erste Forschungsflugzeug Falcon 20E nach oben. Der dreistündige Einsatz lässt sich via Twitter mitverfolgen. Die Maschine ähnelt im gewissen Sinne einer Theaterbühne. Je nach Vorführung kann sie mit dem nötigen Equipment bestückt werden – und ähnlich wie während einer Aufführung braucht es dafür eigentlich eine wochenlange Vorbereitung. Eigentlich, denn die Zeit drängt.

Zwei Wissenschaftler, ein Bordmechaniker sowie zwei Piloten sind an Bord. Mit ihnen die verschiedenen Messsysteme, die extra für diesen Flug eingebaut wurden. So sind die Flügel der Maschine mit einem Partikelmesssystem bestückt. Die Laser erfassen im Flug vier bis 100 Mikrometer kleine Teilchen. Anhand ihrer Schattengröße lässt sich schließlich erfassen, wie viele Partikel pro Zeiteinheit und Strecke in der Luft schweben.

Auch wird Luft an der Oberseite des Rumpfes angesaugt. Diese wird chemisch analysiert, um ihre genaue Zusammensetzung zu bestimmen. Zudem schickt das Flugzeug Laserblitze in einer bestimmten Wellenlänge nach unten durch eine Quarzglasscheibe im Boden des Flugzeugs. Durch die gemessene Rückstreuung lässt sich dann ermitteln, in welcher Höhenlage sich wie viele Teilchen befinden. Im Vergleich zu Satelliten, die Informationen über die horizontale Verteilung der Aschewolke geben können, ermöglichen die diese Daten somit auch Rückschlüsse auf die vertikale Struktur der Aschewolke.

Inwieweit die Messungen, deren Ergebnisse am Dienstag erwartet werden, weiterhelfen, bleibt fraglich. "Wir liefern nur die reinen Daten, keine Schlussfolgerung", sagt Volkert.