Ob Wasser, Erde, Feuer oder Luft: Bei Ihrer Forschung sind Studenten völlig in ihrem Element. Diese Woche geht es um den Promotionsstudenten Dennis Niedermeier. Am Wolkenlabor des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (IfT) simuliert er die Geburt einer Wolke.

Luft ist mein Element, weil ... mich Wolken schon in der Schulzeit interessiert haben. Jede Wolke ist anders und wenn man mal genau betrachtet, wie sich zum Beispiel eine Kumulus-Wolke auftürmt und weiter entwickelt, dann stellt man voller Erstaunen fest, wie viel Dynamik sich dahinter verbirgt.

Was möchte ich herausfinden? Im Großen und Ganzen möchte ich verstehen, wie eine Wolke entsteht beziehungsweise, wie sie sich im Laufe der Zeit verändert. Bei meiner derzeitigen Arbeit interessiert mich vor allem der folgende Aspekt: Wann und unter welchen Bedingungen gefrieren Wolkentropfen?

Wie ich auf die Idee gekommen bin? Gepackt hat es mich in einer Vorlesung über Wolkenphysik. Daraufhin habe ich als studentische Hilfskraft am IfT angeheuert. Dort habe ich auch meine Diplomarbeit über Wolkenforschung geschrieben, und nun arbeite ich eben an meiner Promotion.

Warum lohnt es sich, das zu erforschen? Wolken sind sehr klimarelevant: Sie reflektieren Teile des Sonnenlichts und halten gleichzeitig Wärme am Boden. Sie können also kühlen oder wärmen. Außerdem sind sie wichtig für den Niederschlag. Noch ist die Auflösung der Wettermodelle zu grobmaschig und unsere Niederschlagvorhersagen sind zu ungenau.

Was mich daran fasziniert? Es gibt verschiedene Arten von Partikeln in unserer Atmosphäre, die sich hinsichtlich Größe, chemischer Zusammensetzung und so weiter unterscheiden. Sie beeinflussen damit auf unterschiedliche Art und Weise die Bildung von Wolken und speziell auch das Gefrieren von Wolkentröpfchen.

Was mache ich eigentlich? Damit eine Wolke entstehen kann, braucht es Wasserdampf und kleine Partikel, auf denen der Dampf kondensieren kann. So entsteht ein Wolkentröpfchen und wenn das kälter wird – wir sprechen hier von null bis weniger als minus 40 Grad Celsius – dann kann dieser sogenannte Eiskeim das Gefrieren des Tröpfchens einleiten. Die Eiskristalle werden immer größer, bis sie so schwer sind, dass sie herunterfallen, dabei auftauen und als Regen den Boden erreichen. Seit drei Jahren untersuche ich nun im Strömungsrohr, unter welchen Bedingungen Tropfen vereisen. Dafür erzeuge ich in dem vertikalen, sieben Meter langen Strömungsrohr eine künstliche Wolke, die nur zwei Millimeter dick ist. Zuletzt habe ich Mineralstaubpartikel, wie sie auch von der Sahara nach Europa gelangen, hinsichtlich ihrer Eiskeimfähigkeit untersucht. Dabei stellte sich heraus, dass diese Partikel zwischen minus 25 und minus 30 Grad Celsius beginnen das Gefrieren der Wolkentröpfchen zu bewirken. Silberjodid-Partikel hingegen führen schon bei minus 5 Grad Celsius zum Gefrieren. Seit den fünfziger Jahren werden damit zum Beispiel Wolken geimpft, damit sie ausregnen.

Weitere Artikel der Serie "Studenten im Bann der Elemente" finden Sie hier

Wo mache ich das? Im Wolkenturm des Leipziger Instituts. Hier steht unser Strömungsrohr, der Leipzig Aerosol Cloud Interaction Simulator .

Das Thema ist knifflig, weil ... der Prozess der Wolkenbildung und des Gefrierens sehr komplexe Vorgänge sind. Bislang haben wir unsere Experimente vollkommen ohne Turbulenz durchgeführt. Diese ist jedoch zum Verständnis atmosphärischer Wolken essentiell. Wir werden sie im nächsten Schritt also miteinbeziehen.

Womit habe ich persönlich zu kämpfen? Ich muss mich stets beeilen, die Messungen schnell genug durchzuführen. Ich kann die Daten nur in einem sehr begrenzten Zeitraum erfassen, da es ziemlich kalt ist im Rohr und die Innenwand irgendwann zufriert.

Ich bin bestens dazu geeignet, die Antworten zu finden, da ... ich von Natur aus neugierig bin und wirklich wissen will, was da oben passiert. Ich versuche, das Projekt möglichst schnell voranzutreiben. 

Daran zu arbeiten fühlt sich an ... wie ein Kindheitstraum, der wahr geworden ist. Es ist mehr als ein Hobby für mich. Es ist wirklich sehr spannend. Wir stehen kurz davor, einige wichtige Antworten zu finden.

Was möchte ich als nächstes machen? Es gibt die Möglichkeit, ins Ausland zu gehen, um eine andere Forschungsumgebung kennen zu lernen. Aber erst einmal steht die Fertigstellung meiner Dissertation im Vordergrund.

Sind auch Sie bei Ihrer Forschung völlig in Ihrem Element? Dann schreiben Sie uns eine Mail an campus-online@zeit.deund erzählen Sie von sich und Ihrem Projekt .