Jeder kennt sie vom Autoradio: Ultrakurzwellen – kurz: UKW. Doch es gibt noch niedrigere Frequenzen: Elektromagnetische Wellen lassen sich auch unterhalb dieser Radio-Frequenzbänder erzeugen, aussenden und empfangen. Je nach Frequenz sprechen die Fachleute von Very, Ultra, Super oder Extremely Low Frequencies (ELF). Letztere bezeichnen den Bereich unter 30 Hertz. Diese ELF-Wellen zeichnen sich durch eine immense Reichweite aus, sie können sogar mehrfach um die Erde laufen. Das liegt an ihren sehr großen Wellenlängen. So ist die Wellenlänge eines Signals mit 7,8 Hertz so groß wie der Umfang der Erde. Bei der Ausbreitung solcher ELF-Signale bilden die Erdoberfläche und die Ionosphäre, eine Schicht der Atmosphäre mit elektrisch geladenen Partikeln, eine Art Tunnel, durch den sich diese Wellen bewegen. Davon profitieren Wissenschaftler, die die Erdatmosphäre und die Natur der Blitze erforschen. Denn Gewitterblitze erzeugen kurze ELF-Pulse, die sich mit entsprechenden Antennen empfangen lassen.
Das interdisziplinäre Projekt WERA wurde vom Astronomischen Observatorium der Jagiellonen Universität und der Fakultät für Elektronik der AGH Universität für Wissenschaft und Technologie im polnischen Krakau initiiert. Beide Forschungseinrichtungen treiben das Projekt seit fast 20 Jahren voran. In erster Linie dient es der Überwachung und Abbildung der zeitlich variierenden globalen Sturmaktivität. Dies ermöglicht geophysikalische, klimatologische und meteorologische Analysen auf der Erde. Dabei messen und klassifizieren die Forscher weltweit elektrische Entladungen in der Atmosphäre. Zudem unterstützen die polnischen Wissenschaftler Forscher, die den Einfluss von Sonneneruptionen und Röntgenstrahlung aus dem All untersuchen.
Und WERA beteiligt sich an der Erforschung elektromagnetischer Störungen an den Gravitationswellendetektoren LIGO in den USA und VIRO in Italien. Sie haben die Existenz von Gravitationswellen bestätigt. Damit sich all diese Phänomene möglichst genau orten lassen, müssen mehrere Messstationen zusammenarbeiten. WERA besteht aus drei solcher Stationen: in Rio Gallegos (Argentinien), in den Bieszczady-Bergen (Polen) und in Colorado (USA). Diese befinden sich in dünn besiedelten Gebieten, fernab von technischen Einrichtungen. So soll verhindert werden, dass Fremdsignale die empfindlichen Antennen stören.
Natürlich sollen die Stationen weitgehend autonom und möglichst zuverlässig arbeiten. Denn Ausfälle zu beheben ist aufwändig und teuer. Deshalb setzen die Initiatoren von WERA ausschließlich auf Komponenten von höchster Qualität wie Leitungen von LAPP. Das Empfangsmodul der Station in Argentinien beispielsweise ist mit UNITRONIC® LiYCY und UNITRONIC® LiFYCY (TP) Leitungen verkabelt. Beide Leitungen sind konzipiert für die Niederfrequenz-Datenübertragung in Anlagen, in denen es eng zugeht. Dank feinstdrähtiger Litzen und Paarverseilung (TP-Variante) sind sie besonders dünn und biegsam. Fest verlegt erlaubt die UNITRONIC® LiFYCY (TP) einen engen Biegeradius vom nur Vierfachen des Außendurchmessers. Dennoch halten die Leitungen bei fester Installation Temperaturen bis zu -40 °C aus. Ein weiterer Pluspunkt ist die ausgezeichnete Abschirmung. Die Paarverseilung bei der TP-Variante verringert überdies das Übersprechen von Signalen zwischen den Stromkreisen.
Auch die Steuerleitung ÖLFLEX® Robust 215C – sie verbindet die Elektronik und die Antennen in der Station in Argentinien – ist höchst robust und perfekt abgeschirmt. Das ist wichtig für ihre Funktion, schließlich darf die Leitung nicht selbst als Antenne wirken und elektromagnetische Signale auffangen oder aussenden. Die Leitung ist außerdem witterungsbeständig, ozon- und UV-beständig und eignet sich bei fester Verlegung für einen großen Temperaturbereich von -50 °C bis +80 °C. Bei Leitungen im Freien ist immer die Stelle kritisch, an der die Leitung in ein Gehäuse eingeführt wird. Das Gehäuse muss dicht und die Leitung sollte zugentlastet sein. Dafür setzen die Forscher auf die SKINTOP® MS-M Kabelverschraubung von LAPP. Sie ist kältebeständig bis -40 °C, besitzt einen doppelten Lamellenkorb und hält Leitungen bis 98 mm Durchmesser absolut sicher und fest. Außerdem ist sie nach IP69 zugelassen, hält also sogar noch dicht, wenn sie mit einem Hochdruckreiniger traktiert wird.
Auch heute noch gehören Blitze zu den faszinierendsten, aber noch weitgehend unerforschten Naturphänomenen. Die zuverlässigen Lösungen von LAPP schaffen in den Empfangsmodulen der WERA-Stationen die perfekte Verbindung, um deren Entstehungsweise zu erforschen.
