389 Tage trieb die „Polarstern“ durch das Eismeer des Nordpols. Nun kam das Forschungsschiff mit riesigen Datenschätzen zurück nach Deutschland.

Bild: Marcel Nicolaus, Alfred-Wegener-Institut / Video: [W] wie Wissen

Härtetest im Polarmeer LED-Technik für die größte Arktisexpedition der Geschichte

02.12.2020

Seit September 2019 war das Forschungsschiff „Polarstern“ im arktischen Eis unterwegs, bepackt mit 500 t Ausrüstung, um die Polkappe über den Verlauf eines Jahres zu untersuchen. Unverzichtbar in den langen, schwarzen Polarnächten war eine robuste Stromversorgung und LED-Technik.

Im warmen Licht der aufgehenden Sonne ist die „Polarstern“ am Morgen des 12. Oktober 2020 wieder in ihren Heimathafen Bremerhaven zurückgekehrt. Seit September 2019 war das deutsche Forschungsschiff mit 500 t Ausrüstung auf der MOSAiC-Expedition im arktischen Eis unterwegs, ließ sich dort einfrieren und driftete ein knappes Jahr lang über die Polkappe.

Nie zuvor gab es eine Expedition dieser Größenordnung, nie zuvor war ein Eisbrecher im Winter in der Umgebung des Nordpols, und nie zuvor konnten internationale Forschende so umfassend dringend benötigte Klimadaten in der am stärksten vom Klimawandel betroffenen Region sammeln. Konkretes Ziel war, die komplexen Wechselwirkungen im Klimasystem zwischen Atmosphäre, Eis, Ozean und dem Leben zu erforschen und besser in Klimamodellen darzustellen.

Tiefsttemperaturen, Kriechschnee, Nässe

Rund um das Schiff führten die Wissenschaftler auf und unter dem Meeresspiegel zahlreiche Experimente und Untersuchungen durch, erfassten unzählige Messwerte und Daten. Dafür musste auf der Eisscholle ein kilometerweites Netz von Messstationen errichtet werden, inklusive rund 5.000 m Stromkabel.

Um die dafür erforderliche Technik mit Strom zu versorgen sowie die entsprechenden Netzwerkanschlüsse für die Forscher bereitzustellen, wurden fünf spezielle Verteilerschränke entwickelt, die auf der Driftstation an verschiedenen Orten aufgestellt waren. Angesichts der völlig schwarzen arktischen Winternächte – am geografischen Nordpol dauert die Polarnacht fast ein halbes Jahr – war eine Innenbeleuchtung der Verteilereinheiten unverzichtbar.

Für die Einsatzbedingungen wurden IP69K-Rohrleuchten des Typs Bern LED von Norka ausgewählt. Sie beleuchteten das Innere der Verteilerschränke, die dem extremen arktischen Klima mit tiefsten Temperaturen, Temperaturschwankungen, Kriechschnee, hoher Luftfeuchtigkeit und Nässe ausgesetzt waren. Auch die Schränke selbst mussten deshalb besonders robust sein und den zum Teil recht ruppigen Transport schadlos überstehen.

„Damit die 500 kg schweren Schränke auf der Eisscholle gut zu bewegen sind, wurden sie mit einer speziellen Unterkonstruktion versehen und auf Snowboards gestellt“, erklärt Elektroingenieur Björn Kück, der mit seinem Team die Verteilereinheiten entwickelt und gebaut hat. Komplett aus Edelstahl in Handarbeit als zweischalige Konstruktion gefertigt, isoliert und von innen beheizt, lieferten die Schränke an verschiedenen, zum Teil weit entfernten Positionen nicht nur die benötigten Stromanschlüsse, sondern auch die entsprechende Netzwerktechnik.

150 TB Daten zur Auswertung

389 Tage waren die Arktisforschenden mit der Polarstern auf Reise und haben einen beträchtlichen Schatz sammeln können: nämlich 150 TB an Datenmaterial, das jetzt auf seine Auswertung und Analyse wartet. Diese Aufgabe wird vermutlich eine ganze Generation von Klimaforschenden beschäftigen. Aber sie könnte gleichzeitig auch das Wissen um das Klimasystem der Erde und seine Veränderungen um einen entscheidenden Schritt voranbringen.

Bildergalerie

  • Bepackt mit 500 t Ausrüstung ließ sich das Forschungsschiff Polarstern in der Arktis einfrieren und driftete mit der Eisscholle ein knappes Jahr über die Polkappe.

    Bild: Esther Horvath, Alfred-Wegener-Institut

  • Für die Experimente und Untersuchungen wurde auf der Eisscholle ein kilometerweites Netz von Messstationen errichtet. Rund 5.000 m Stromkabel waren für die Versorgung notwendig.

    Bild: Lianna Nixon

  • Zur Stromversorgung und Bereitstellung der Netzwerkanschlüsse wurden fünf Verteilerschränke entwickelt und auf der Driftstation an verschiedenen Orten aufgestellt.

    Bild: Stefan Hendricks, Alfred-Wegener-Institut

  • Die Schränke mussten von besonders robuster Natur sein, um den zum Teil recht ruppigen Transport schadlos zu überstehen.

    Bild: Esther Horvath, Alfred-Wegener-Institut

  • Angesichts der völlig schwarzen arktischen Winternächte war eine Innenbeleuchtung der Verteilereinheiten unverzichtbar.

    Bild: Esther Horvath, Alfred-Wegener-Institut

  • Nach einer eingehenden Analyse der Einsatzbedingungen wurden zur Innenbeleuchtung der Schränke LEDs mit Schutzart IP69K von Norka ausgewählt.

    Bild: Esther Horvath, Alfred-Wegener-Institut

  • Damit sich die 500 kg schweren Schränke auf der Eisscholle gut bewegen ließen, wurden sie mit einer speziellen Unterkonstruktion versehen und auf Snowboards gestellt.

    Bild: Stefan Hendricks, Alfred-Wegener-Institut

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