Feuer und Flamme fürs Bohren im Eis

Dass die Klimaforschung in Bern Weltspitze ist, liegt auch an virtuosen Technikern. Jakob Schwander hat einen Minieisbohrer entwickelt, mit dem die Berner am Südpol auf Rekordjagd gehen.

Kälteresistent: Jakob Schwander (links) am Werk im ewigen Eis.

Kälteresistent: Jakob Schwander (links) am Werk im ewigen Eis. Bild: zvg

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Jakob Schwanders Geduld müsste man haben: Als er vor gut 30 Jahren als junger Physiker erstmals in Grönland bei einer Eisbohrexpedition dabei war, setzte sich eine Idee in seinem Kopf fest: Man müsste doch eigentlich für die Klimaforschung im Eis auf einen Grossteil der tonnenschweren Apparaturen verzichten und den kilometerdicken Eispanzer anstatt mit dicken Bohrkernen mit viel feineren Bohrungen analysieren können. Über zwei Jahrzehnte blieb die Idee unrealisiert in Schwanders Kopf, «aber ich habe sie nie vergessen», wie er auf Anfrage festhält.

Wie ein Zahnarztbohrer

Nun könnte Schwanders Idee die Klimawissenschaft einen grossen Schritt voranbringen – und die Position der Universität Bern an der Weltspitze der Klimaforschung festigen.

Seit 2012 arbeitet der leidenschaftliche Tüftler in seinem unterirdischen Büro im Gebäude der exakten Wissenschaften der Universität Bern auf der Grossen Schanze an seiner Vision: den kleinsten Eisbohrer der Welt zu bauen. Nun hat er es geschafft: Das Gerät, dessen Hydraulikmotor von einem 3-D-Drucker hergestellt wurde, ist so klein wie ein Zahnarztbohrer und macht ein Loch von bloss zwei Zentimetern Durchmesser ins Eis.

Effizienz und Erkenntnis

So what? Fragt man sich als Laie. Für die Klimaforschung in den Extremlagen von Grönland oder der Antarktis bringt Schwanders Miniaturisierung einen wesent­lichen Effizienzgewinn. Bei einer konventionellen Bohrung müssen rund 40 Tonnen Bohrflüssigkeit ins grosse Bohrloch gepumpt werden. Bei Schwanders Mini-Methode reicht eine Tonne.

Noch wichtiger ist der Erkenntnisgewinn: Bisher hat man Eiskerne gebohrt, aus denen sich über die Analyse der ein­geschlossenen Luftbläschen das Klima bis maximal 800 000 Jahre vor heute rekonstruieren lässt. Klimaforscher des Berner Oeschger-Zentrums sind an einem internationalen Projekt beteiligt, das 1,5 Millionen Jahre in die Klimageschichte zurückblicken will. Dazu muss man in der riesigen Antarktis indessen genau diejenigen Stellen finden, an denen zuunterst im rund drei Kilometer dicken Eispanzer tatsächlich Eis liegt, das so alt ist.

Internationales Interesse

Hier kommt Schwanders Minibohranlage zum Einsatz: Mit ihr wollen die Forscher relativ schnelle und günstige Probebohrungen realisieren, um die ideale Stelle zu finden, an der dann der «richtige» Bohrkern mit dem 1,5 Millionen Jahre zurückreichenden Klimaarchiv entnommen wird. Das internationale Interesse an seiner Innovation sei «sehr gross», sagt Schwander. Anders gesagt: Weil nur sie Schwanders Erfindung einsetzen, könnten die Berner Forscher einen Vorsprung haben im Rennen, zum ältesten Eis der Welt vorzustossen.

Sein technisches Herzensprojekt euphorisiere und belaste ihn gleichzeitig, sagt Schwander: «Es kommt vor, dass ich schlaflose Nächte habe.» Die Herausforderung, mit filigraner Technik in den von brachialem Druck und Tiefsttemperaturen bis minus 55 Grad beherrschten Eispanzer vorzudringen, sei enorm. Und die Zeit bis zum ersten Ernsteinsatz in der Antarktis im Herbst 2017 knapp. Anderseits seien die Testbohrungen auf Gletschern und in Grönland «sehr gut verlaufen». Der Minibohrer arbeite sehr schnell und zuverlässig.

Bei der Jagd auf das älteste Eis der Welt wollen die Berner Forscher nicht einfach ein Rennen gewinnen. Sondern sie erhoffen sich Erkenntnisse darüber, warum vor 900 000 Jahren die Kälte- und Wärmephasen plötzlich sehr viel länger wurden.

(Berner Zeitung)

(Erstellt: 14.12.2016, 09:05 Uhr)

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