Belege für den Klimawandel sammeln

05.02.2019

Belege für den Klimawandel sammeln

Der Weg eines TU-Alumnus zur National Oceanic and Atmospheric Administration

Dr. Patrick Stegmann, ein Absolvent der TU Darmstadt, forscht seit drei Jahren in den USA – seit jüngstem für das „Joint Center for Satellite Data Assimilation“ unweit von Washington D.C. Der TU-Alumnus ist auf numerische Berechnungsverfahren, Lichtstreuung und Strahlungstransport spezialisiert. Seine Arbeit dient der verbesserten Auswertung von Satellitendaten für Erdbeobachtung und Klimaforschung.

Zu Besuch in Darmstadt: Alumnus Dr. Patrick Stegmann auf dem August-Euler-Flugplatz. Bild: Claus Völker – © Claus Völker
Zu Besuch in Darmstadt: Alumnus Dr. Patrick Stegmann auf dem August-Euler-Flugplatz. Bild: Claus Völker

Manchmal wundert sich Patrick Stegmann immer noch: „Wenn mir jemand vor drei Jahren gesagt hätte, dass ich mal in den USA, nur 20 Kilometer vom Weißen Haus entfernt, arbeiten würde, hätte ich das vermutlich nicht geglaubt.“ Doch manchmal bestimmt der Zufall die Richtung und das war bei dem 33-Jährigen gleich mehrfach der Fall.

Eigentlich begann Stegmanns Laufbahn an der TU Darmstadt fast klassisch. Er schrieb sich für Maschinenbau ein, interessierte sich vor allem für Luftfahrttechnik. Ein Erasmus-Semester verbrachte er deshalb an der größten europäischen Hochschule für zivile Luftfahrt, der École Nationale de l’Aviation Civile in Toulouse. Im Master-Studium kam ein Praktikum bei Rolls Royce in Berlin in der Entwicklungsabteilung für Hochdruckturbinen hinzu. Strömungslehre wurde sein Schwerpunkt.

Hang zum Nachbarland

Studieren im Ausland reizte Patrick Stegmann von Anfang an. Viele Urlaube mit der Familie hatte er in Frankreich verbracht. „Daher nutzte ich die Gelegenheit und belegte an der TU einen Sprachkurs in Französisch“, erzählt er. Später wurde Französisch sein Nebenfach und auch für die Masterarbeit zog es ihn ins Nachbarland. An der Universität in Rouen schrieb er seine Masterthesis über die Berechnung zur Beschreibung der Lichtstreuung an nicht kugelförmigen Tropfen. „Optische Sensoren beeinflussen die Strömung nicht“, erläutert er. Sichtbar gemacht wird die Strömung mit Licht reflektierenden Öltropfen.

Zu dieser Zeit vollzog sich Stegmanns Wechsel von der Aerodynamik zur Optik. Professor Cameron Tropea, Leiter des TU-Fachgebiets Strömungslehre und Aerodynamik, bot ihm die Chance zur Promotion. Und so schrieb Stegmann bis 2015 seine Doktorarbeit über die Lichtstreuung an Eiskristallen. Hintergrund, erzählt er, war die Mitarbeit am HAIC (High Altitude Ice Crystals)-Projekt. Das europäische Projekt untersuchte die Vereisung von Tragflächen sowie Energieverlust und Schäden an Flugzeug-Triebwerken durch Wolken, die Tropfen in sehr große Höhen transportieren.

Zufälliger Kontakt in die USA

Und hier kam der Zufall ins Spiel: Bei einer Konferenz in Leipzig lernte Patrick Stegmann Professor Ping Yang kennen, einen der weltweit führenden Wissenschaftler für Strahlungstransport in der Atmosphäre. „Er bot mir eine Postdoc-Stelle an der Texas A&M University an.“ Stegmann war begeistert, „aber eigentlich rechnete ich nicht damit, dass das klappt“. Meist scheitere es ja an der Finanzierung. Als der Professor ihm 2015 mailte, dass er nach Texas kommen könne, war die Überraschung groß. 2016 flog er nach Houston. „Ich war das erste Mal in Amerika. Das hatte sich vorher irgendwie nie ergeben“, sagt der TU-Alumnus.

In Texas traf er auf gute Arbeitsbedingungen und ein Leben außerhalb des Uni-Campus, das viele Klischees bestätigte. „Rancher, die mit Cowboy-Hut herumlaufen, gibt es tatsächlich“, lacht er. Die Universität in College Station hat eine vormals militärische Tradition. Studierende in Uniform gehören zum Alltag. „Das war anfangs gewöhnungsbedürftig“, sagt er. Sein Forschungsteam war international, darunter viele Chinesen. Für Stegmann kein Problem: Früh hat er auch den HSK-Test, den offiziellen Sprachtest für Chinesisch, abgeschlossen.

Exaktere Klimabeobachtung

Die Berechnung der Strahlungseigenschaften von Eiskristallen und Aerosolen ist wichtig für die Auswertung von Satellitendaten, für eine genauere Wettervorhersage, Erd- und auch Klimabeobachtung. 2017 nahm Stegmann an einem Projekt der NOAA teil. Die „National Oceanic and Atmospheric Administration“ ist die Wetter- und Ozeanografiebehörde der Vereinigten Staaten. Bei dem Projekt ging es um den Transport von Strahlung, die Ausbreitung von Licht im planetaren Maßstab. Es war wieder so ein vorher nicht geplantes Zusammentreffen, das dem jungen Forscher am Ende ein neues Jobangebot bescherte.

2018 wechselte er von Texas nach College Park in Maryland zum „Joint Center for Satellite Data Assimilation“ am NOAA-Zentrum für Wetter- und Klimavorhersage. Seine Arbeit hier konzentriert sich auf den Strahlungstransport. Darunter ist die Beschreibung der Ausbreitung von Strahlung im Allgemeinen und Licht im Speziellen zu verstehen, was vor allem in der Astrophysik eine Rolle spielt, aber eben auch bei der Beobachtung des Treibhauseffektes der Erdatmosphäre. „Meine Forschung hilft, sich ein genaueres Bild davon zu machen, wie sich die Umwelt aktuell entwickelt“, erläutert der TU-Alumnus.

Unlängst war der junge Forscher wieder auf Besuch in Darmstadt – bei EUMETSAT, der europäischen Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten. Auch hier dreht sich alles um Wetter- und Klimadaten. Erneut war es eine internationale Konferenz, auf der Stegmann diesen Kontakt knüpfte. „Ich muss gestehen, dass ich während meiner Zeit an der TU nicht wusste, dass sich das EUMETSAT Hauptquartier in Darmstadt befindet.“ Der Weg nach Darmstadt über Washington war daher etwas umständlich, lacht er. Es war eine Stippvisite: Auf Stegmann wartet bei der Rückkehr in die USA jede Menge Arbeit. Wegen des Haushalts-Shutdowns der US-Regierung ist viel nachzuholen. Dem TU-Alumnus gefällt das Leben in den USA. „Es ist eine sehr wertvolle Erfahrung.“

zur Liste