Der Ringlaser

Die Drehbewegung der Erde spielt eine zentrale Rolle bei der Realisierung und Laufendhaltung globaler Referenzsysteme.

Der Großringlaser ist einer der wenigen seiner Art weltweit und wurde über viele Jahre am Geodätischen Observatorium Wettzell entwickelt. Er dient der Bestimmung von Änderungen der Erdrotation und benötigt im Gegensatz zu den anderen Verfahren keine externen Orientierungspunkte wie Satelliten oder Quasare. Ein weiterer Vorteil gegenüber den Raumverfahren ist die echtzeitnahe Erfassung von Variationen der Erdrotation mit hoher zeitlicher Auflösung.

Der Ringlaser besteht aus einem vier mal vier Meter großen System, in dem zwei Laserstrahlen in entgegengesetzter Richtung umlaufen. Ein Strahl läuft mit der Erdrotation und hat daher einen etwas längeren Weg als der Strahl, der gegen die Erdrotation läuft. Aus der Überlagerung beider Strahlen können unter anderem Änderungen in der Rotationsgeschwindigkeit der Erde und die Bewegung der Rotationspole abgeleitet werden. So lassen sich Änderungen der Tageslänge von 0,1 Millisekunden beobachten.

Um diese Genauigkeit zu erreichen befindet sich der Ringlaser in einem unterirdischen Labor, das ihn vor Umwelteinflüssen wie Temperaturschwankungen abschirmt.

Schnitt durch das Tiefenlabor für den Großringlaser

Als absoluter Rotationssensor misst der Ringlaser jede Drehbewegung unabhängig von deren Ursache. Daher sind die mit dem Ringlaser erfassten Phänomene sehr vielfältig

• Im sehr kurzperiodischen Frequenzbereich von einigen Sekunden bis Minuten sind vor allem seismische Signale (Erdbeben, Meeresmikroseismik) sichtbar.
• Im täglichen und halbtäglichen Periodenbereich finden sich Hinweise auf den Einfluss von Gezeitenkräften. Die Gezeiten der festen Erde beeinflussen den Ringlaser in erster Linie durch die Neigung der Erdoberfläche.
• Die langperiodische Polbewegung, die aus einer Überlagerung einer jährlichen Periode (365 Tage) und der Chandler Periode (432 Tage) resultiert, ist ebenfalls messbar.

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