Gibt es am Sonntag Badewetter? Vor 30 Jahren konnten Meteorologen diese Frage am Freitag recht gut beantworten. Heute können sie eine genauso sichere Prognose bereits am Dienstag abgeben: Der Vorhersagezeitraum hat sich pro Jahrzehnt um einen Tag verlängert. Daran hatten Supercomputer großen Anteil – und vor allem immer bessere Satelliten. Denn unser Wetter entsteht anderswo.

Eine seriöse Vorhersage muss Beobachtungen aus Nordamerika, der Arktis und Asien berücksichtigen, spätestens bei der Vorhersage drei Tage im Voraus kommt die Südhalbkugel ins Spiel. Sie ist zu vier Fünfteln von Meer bedeckt, zählt entsprechend wenige Wetterstationen. Um so wichtiger sind hier Satellitendaten. Nur haben die eine entscheidende Schwäche: die Messung der Windgeschwindigkeit in verschiedenen Höhen.

Jetzt verspricht Aeolus Abhilfe. Am 21. August soll der Satellit – benannt nach dem griechischen Windgott und knapp 500 Millionen Euro teuer – vom Weltraumbahnhof Kourou aus starten. Im Oktober könnte er erste Daten liefern, ab April 2019 kontinuierlich die Windgeschwindigkeiten bis in 30 Kilometer Höhe messen. Sicher ist das aber keineswegs. Aeolus habe nämlich "eines der kompliziertesten Instrumente an Bord, die je gestartet sind", sagt Josef Aschbacher, Erdbeobachtungs-Chef der Europäischen Raumfahrtagentur Esa.

Die beiden entscheidenden Bauteile sind ein neu entwickelter, extrem starker Ultraviolett-Laser und ein großes Teleskop. Dieses soll das UV-Licht auffangen, das von Staubpartikeln und Wassermolekülen in der Luft reflektiert wird. Herkömmliche Satelliten können die Windgeschwindigkeit bei klarer Sicht nur direkt am Boden oder bei bewölktem Himmel nur an der Oberkante der Wolken messen. Aeolus soll bei wolkenlosem Himmel die gesamte Höhe der Troposphäre im Blick haben. Aus der Laufzeit der Lasersignale kann die Entfernung der reflektierenden Luftschicht berechnet werden. Und winzige Verschiebungen der Frequenz geben Auskunft über die Geschwindigkeit, mit der sich die Luftmoleküle im Verhältnis zum Satelliten bewegen. Der umkreist die Erde mit 27.000 Kilometern pro Stunde.

Komplizierte Rechnungen und ein Abgleich mit der aus anderen Wetterbeobachtungen bekannten Windrichtung sind nötig, um am Ende die Windgeschwindigkeit in 24 Luftschichten zu ermitteln. Das alles muss schnell gehen, schließlich ändert sich das Wetter ständig. Zwischen der Messung des Satelliten und der Bereitstellung der Winddaten auf einer öffentlichen Website sollen maximal drei Stunden verstreichen. In dieser Zeit müssen die Daten über eine von zwei Bodenstationen in der Arktis oder Antarktis heruntergeladen und zur Verarbeitung ins europäische Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage im britischen Reading geschickt werden.

Bereits 2007 sollte Aeolus starten. Doch die diffizile Technik führte zu Verzögerungen. So lagerte sich bei ersten Tests Staub ab, der in die Linse des Teleskops einbrannte. Nun hält ein Minigebläse die Linse sauber. "Unterwegs haben viele bei der Esa gedacht, dass es besser wäre, das Projekt aufzugeben", gesteht Aschbacher, "aber jetzt sind wir stolz, dass wir durchgehalten haben." Trotz elf Jahren Verspätung ist Aeolus noch immer eine Weltpremiere, die Nasa ist an einem ähnlichen Projekt gescheitert.

Mit Aeolus will die Esa nun erproben, ob die UV-Lasertechnik tatsächlich wie erhofft funktioniert. Dann könnte ein halbes Dutzend derartiger Satelliten Daten sammeln für ein vollständiges globales Windmodell. Statt Aeolus’ veranschlagter Lebensdauer von drei Jahren sollen sie dann zehn durchhalten. "Weil wir sie dafür in einen höheren Orbit schicken müssten, bräuchten sie einen noch stärkeren UV-Laser", sagt Esa-Projektmanager Anders Elfving, "die Technik dafür haben wir bereits getestet."

Und wenn man beim Blick in den Himmel vom Laserstrahl des Windgottes getroffen wird? "Für die Augen ist das absolut harmlos", versichert Richard Wimmer, Projektleiter beim Hersteller Airbus, "am Boden ist der Laserstrahl viel zu schwach, um Schaden anzurichten." Stark genug sei er aber für einen eindrucksvollen Effekt: "Obwohl das UV-Licht selbst unsichtbar ist, wird es bei bestimmten Wetterbedingungen die Luft zum Leuchten bringen."