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erfinden entdecken: Blitz und Donner - dem Gewitter auf der Spur

In unserer Serie stellen wir die einzelnen Themen und die Autorinnen und Autoren der Publikation "erfinden" vor. Nachdem wir mit der Suche nach extraterrestrischem Leben und dem effizienteren Einsatz Seltener Erden begonnen haben, geht es jetzt um präzisere Wettervorhersagen.

Mit der Familie schnell vom Freibad nach Hause. Montage- und Bauarbeiten unterbrechen. Das entscheidende Fußballbundesligaspiel verschieben. Wenn ein Gewitter droht, gilt es Menschen zu schützen. Doch Blitz und Donner vorherzusagen, ist mittels Wettermodellen sehr schwierig. Die meisten Warnsysteme setzen auf das Messen von elektrostatischen und/oder elektromagnetischen Feldern in der Atmosphäre. Auch eine Gewitterdetektion mittels Satelliten ist mittlerweile möglich. Der Trend geht zur Kombination von mehreren Systemen. Das Ziel: präzisere Vorhersagen. Eine wichtige Rolle können dabei Windparks als Datensammler spielen.

Fazit

Die Gewitterdetektion ist und bleibt ein komplexes und vielschichtiges Thema, das durch verschiedene Verfahren, wie die Analyse von atmosphärischen Bedingungen, die Blitzortung und die Nutzung von Satellitenbeobachtungen, vorangetrieben wird. Durch die Kombination dieser Methoden können Wetterdienste immer präzisere Vorhersagen treffen und die Bevölkerung frühzeitig vor drohenden Gewittern warnen. Um unsere Sicherheit und unser Wohlergehen zu gewährleisten, wird insbesondere hinsichtlich des Klimawandels die kontinuierliche Weiterentwicklung und Verbesserung der Gewitterdetektionstechnologien weiterhin ein Thema sein. Wie präzise die zukünftigen Gewitterwarnsysteme auch sein sollten: Wo genau der nächste Blitz einschlägt, wird aufgrund der Komplexität dieses Naturphänomens weiterhin nicht vorhersagbar sein.

Unser Autor

Dr. Florian Stark studierte an der Ludwig-Maximilians-Universität München und an der University of Liverpool Geophysik, Physik, Geologie und Meteorologie und war unter anderem auf dem Forschungsschiff Polarstern sowie auf den deutschen Forschungsstationen Neumayer 2 und Gondwana in der Antarktis tätig. Anschließend arbeitete er als Gruppenleiter an der Ingenieursfakultät Bau Geo Umwelt an der TU München. Seit 2016 leitet Dr. Stark beim DPMA als Patentprüfer die Prüfungsstellen für Meteorologie und Temperaturmessungen. In seiner Freizeit ist Dr. Stark weiterhin regelmäßig in den Polargebieten unterwegs.

erfinden entdecken: Kommen die Supermagnete ohne Gewürze aus?

In unserer neuen Serie stellen wir die einzelnen Themen und die Autorinnen und Autoren der Publikation "erfinden" vor. Nachdem wir mit der Suche nach extraterrestrischem Leben begonnen haben, geht es diesmal um den effizienteren Einsatz Seltener Erden.

Ob in Motoren von Elektroautos oder in Turbinen von Windkraftanlagen: Kraftvolle Permanentmagnete spielen bei Lösungen für die Energiewende eine wichtige Rolle. Diese Magnete enthalten meist schwere Seltene Erden. Wie lässt sich der Einsatz der kritischen Rohstoffe für Supermagnete reduzieren oder ganz vermeiden? Dafür gibt es eine Reihe von Ansätzen.

Was kommt noch?

Mit dem steigenden Bedarf an Supermagneten, beispielsweise für die E-Mobilität und Windkraftanlagen, gewinnen Recyclingstrategien an Bedeutung, um die teuren und knappen Seltenen Erden nach dem Ende des Produktzyklus nicht zu verlieren. Die Aktivitäten hierzu sind vielfältig und verfolgen unterschiedliche Strategien. Beispielsweise befasst sich die DE 10 2018 221 845 A1 mit der Separation der Magnete aus den Anwendungen. Hierzu werden die elektrischen Komponenten fein zerkleinert und anschließend hartmagnetische Anteile separiert, die wieder als Rohstoffe dem Magnetherstellungsverfahren zugeführt werden können.

Einen Schritt weiter geht die WO 2018 037 241 A1, die neben der Gewinnung der Sekundären Rohstoffe auch die Weiterverarbeitung
zu einem Recycling-Magneten zeigt. Den Einsatz von Ressourcen reduzieren und zudem das Recycling voranbringen – es gibt vielfältige Ansätze.

Unser Autoren-Team

Dr. Jana Becherer studierte Physik an der Technischen Universität Dresden und promovierte am Institut für Angewandte Photophysik IAPP. Sie arbeitete mehrere Jahre bei der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA in Noordwijk. Seit 2016 prüft Dr. Becherer im DPMA Patentanmeldungen zu Magneten und magnetischen Bauelementen.

Dr. Michael Krispin studierte Physik an der Universität Augsburg. Nach der Promotion arbeitete er in der industriellen Forschung an der Substitution und dem Recycling von kritischen Materialien unter anderem in seltenerdbasierten Permanentmagneten. Seit Ende 2019 prüft Dr. Krispin im DPMA Patentanmeldungen im Bereich Magnetmaterialien und elektrische Bauelemente.

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erfinden entdecken: Die Suche nach extraterrestrischem Leben

In unserer neuen Serie stellen wir die einzelnen Themen und die Autorinnen und Autoren der Publikation "erfinden" vor. Wir beginnen mit der Suche nach extraterrestrischem Leben.

Wie Leben auf der Erde entstand, verstehen wir kaum. Die Entdeckung von extraterrestrischem Leben könnte weitere Einblicke bieten, sogar noch alternative Lebensgrundlagen aufzeigen. Prinzipiell ist es denkbar, dass auf bestimmten Himmelskörpern in unserem Sonnensystem eine extraterrestrische Biologie existiert. Zum Erkunden werden autonome Rover, selbstfliegende Drohnen oder eigenständig navigierende Unterwasserfahrzeuge eingesetzt. Außerirdisches Leben könnte alternativ auch auf Planeten in anderen Sternsystemen gefunden werden. Diese Objekte werden mittels großflächiger Weltraumteleskope erforscht. Eine Reise durch die Patentliteratur.

Ausblick – eine Vielzahl von Wegen

Trotz intensiver Suchen konnte bisher noch keine Signatur von extraterrestrischem Leben zweifelsfrei identifiziert werden. Es existieren allerdings eine Vielzahl an Möglichkeiten, um nach einer außerirdischen Biologie zu suchen. Aktuell ist es unklar, mit welcher Strategie am wahrscheinlichsten eine entsprechende Entdeckung erzielbar wäre. Daher wäre es vorteilhaft, auch in Zukunft verschiedene Projekte zur Lebenssuche zu verfolgen. In der Patentliteratur finden sich hierzu viele Anregungen und Vorschläge. Lesen Sie unseren Beitrag zu Innovationen für die Suche nach extraterrestrischem Leben (erfinden, Seite 6 – 23).

Unser Autor: Dr. Wilfried Domainko

promovierte an der Universität Innsbruck in Astrophysik. Danach war er mehrere Jahre am Max-Planck-Institut für Kernphysik tätig, im Bereich der bodengebundenen Gammastrahlenastronomie.

Im DPMA prüft Dr. Domainko Patentanmeldungen, unter anderem in den Bereichen Mensch-Maschine-Interaktionen sowie Antriebsstrangsteuerungen im Zusammenhang mit autonomem Fahren und Fahrerassistenzsystemen.

Lesestoff zu Lösungen von morgen

Verständlich, gehaltvoll inspirierend: Unsere Publikation "erfinden" zeigt auf, welche Beiträge Erfindungen und die gewerblichen Schutzrechte zum Lösen gesellschaftlicher Herausforderungen leisten. Von Energiewende über Gewitterschutz bis Bionik im Fahrzeugbau: Die Artikel unserer Patentprüferinnen und Patentprüfer setzen sich mit einem breiten Spektrum an Themen auseinander. Die Publikation erfinden löst die bisherigen "Erfinderaktivitäten" ab. Viel Freude und Inspiration bei der Lektüre.

Hier steht die erste Ausgabe von erfinden als PDF (8,19 MB) direkt zum Download zur Verfügung. Gedruckte Hefte können Sie bestellen via presse@dpma.de.

Sie kennen noch unsere bisherigen Erfinderaktivitäten? Diese finden Sie weiterhin im Archiv - informativ und mit Beispielen technischer Entwicklungen der vergangenen Jahre.

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Stand: 17.06.2026