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Deutsche Drohnen sollen auf Sizilien drohende Vulkanausbrüche voraussagen


In Kürze:

  • Vulkanische Gase verändern sich vor einem Ausbruch.
  • Messungen aus der Ferne sind sicherer als im Vulkanfeld.
  • Ein Flugroboter der TU München arbeitet mit einem Laserstrahl zusammen.
  • Die Drohne der Uni Mainz fliegt direkt in die Vulkanfahne hinein.

 
Derzeit testen Teams von Vulkanologen verschiedene Methoden, um vulkanischen Gasen auf den Grund zu gehen und einen Einblick zu erhalten, was unter der Erde vor sich geht.
Zum einen sind Forscher der TU München mit einem Laser-Flugroboter-System auf der Liparischen Insel Vulcano vor Sizilien unterwegs. Sie berechnen indirekt die Gaskonzentration. Ein weiteres Team der Johannes Gutenberg-Universität Mainz nutzt ein anderes Prinzip und fliegt seine Drohne direkt in die vulkanischen Gase hinein.

Ohne Gefahr für Menschen

Jeder vulkanische Ort hat ein charakteristisches Spektrum an Gasen – der Ätna auf Sizilien „riecht“ anders als die Phlegräischen Felder bei Neapel oder die Liparischen Inseln. Das lässt sich messen, analysieren und vergleichen.
Kurz vor einem Ausbruch ändert sich häufig die Zusammensetzung der Gase. Bisher maßen Vulkanologen dazu unter erheblichen Gefahren die Gase am Boden. Diese Messungen sind nicht nur risikoreicher, sondern auch fehlerbehafteter, da auch umgebende Pflanzen und der Boden diese Gase abgeben können.
Je stärker Lava vom Erdinneren an die Oberfläche drückt, umso mehr Gase treten aus. Kohlenstoff- und Schwefelverbindungen sind daher Indikatoren dafür, wie hoch die Aktivität eines Vulkanfeldes aktuell ist. Besonders das Verhältnis von Kohlendioxid und Schwefeldioxid lässt Rückschlüsse darüber zu, was unter der Erdoberfläche passiert.
Es geht also darum, inmitten einer Mondlandschaft mit vulkanischen Gasen und schwefelhaltigem Dampf die Gaskonzentration an einem Ort – über dem Krater – zu bestimmen, den Menschen nicht erreichen können und ohne dass sich Menschen in Gefahr begeben müssen.
Nun schweben hingegen Flugroboter über den Gaswolken. „Das ist präziser und sicherer“, sagt Prof. Achim Lilienthal. Lilienthal ist stellvertretender Direktor des Robotikinstituts TUM MIRMI und Leiter des Lehrstuhls für Perzeption für intelligente Systeme der TUM School of Computation, Information and Technology. Er forscht seit vielen Jahren am Riechsinn von Robotern.

Wie funktionieren die Messungen?

Das Prinzip der Münchner ist: Ein Laser am Boden richtet sich von selbst auf einen Reflektor am Flugroboter aus. Der von dem Laser ausgesandte Laserstrahl wird dort reflektiert und schwächt sich auf dem Weg durch die Wolke etwas ab. Durch die Differenz kann die Konzentration eines Gases, beispielsweise von Kohlendioxid, berechnet werden.
Der Flugroboter an sich fliegt eine festgelegte Route über und um die vulkanischen Gaswolken. In dieser Zeit wird bis zu 3.000-mal gemessen. Aus den Daten entsteht eine Karte der Gaskonzentration innerhalb einer bestimmten Höhe.
„Unser Ziel ist, das Messen und Kartieren zu automatisieren und einer künstlichen Intelligenz die Interpretation der Daten zu übergeben“, sagt Lilienthal.
Die Windverhältnisse am jeweiligen Ort werden mit eingerechnet. Das System wurde zuvor auch in einem Windkanal getestet. Ein großer Vorteil ist, dass keine Sensoren durch die ätzenden Gaswolken beschädigt werden.

Drohne der Uni Mainz fliegt direkt in die Vulkanfahne hinein

Die zweite Drohne nutzt ein anderes Prinzip und misst Gaskonzentrationen direkt über Sensoren an Bord: „Wir fliegen direkt in die Vulkanfahne hinein und können so die Konzentration entlang der abgeflogenen Wege bestimmen“, sagt Prof. Thorsten Hoffmann von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz.
Der Chemiker hat ein System entwickelt, welches über Messzellen Licht einer bestimmten Wellenlänge absorbiert und so die Konzentration eines Gases bestimmen kann. Diese Drohne ist mit Sensoren ausgerüstet, die Gase, Partikel und verschiedene Elemente wie Chlor oder auch Brom messen können.
„Besonders wichtig sind uns die Gase Kohlendioxid und Schwefeldioxid, denn deren Verhältnis gibt uns Aufschluss darüber, was unter der Erde passiert. Die Löslichkeit dieser Gase im Magma hängt unter anderem vom Druck ab und verändert sich daher mit der Tiefe, sodass das austretende Gasgemisch Hinweise auf die Prozesse im Vulkansystem liefert“, sagt Hoffmann.
Beide Forschergruppen wollen die Auswirkungen von Vulkanausbrüchen sowie vulkanischen Emissionen auf die Atmosphäre besser verstehen. Zudem können Drohnen auch dort messen, wo kein Bergsteiger hinkommt. Als Nächstes wollen die Mainzer ihre Drohne am Ätna testen.
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Mücken fliegen auf Bier und Gesellschaft: Darum stechen sie manche Menschen besonders gern


In Kürze:

  • Mücken orientieren sich bei der Suche nach Menschen an mehreren Signalen gleichzeitig:
  • Kohlendioxid dient als wichtigster Fernhinweis.
  • Körpergeruch und Hautchemie spielen in der Nähe eine zentrale Rolle.
  • Auch Wärme, körperliche Aktivität und Kleidung beeinflussen die Wahrscheinlichkeit von Stichen.
  • Effektive nicht chemische Hilfe gegen Mücken beginnt bei der Wahl von Kleidung und Deo, physikalische Mittel beim Ventilator.

 
Die einen sind mit Mückenstichen übersät, die anderen bleiben verschont. Manche, die sich mit einem Antimückenspray einsprühen, werden verschont, andere scheinen erst dadurch regelrecht zum Mückenmagneten zu werden. Ein System scheinen die Mücken dabei nicht zu haben, oder etwa doch?
Männliche und weibliche Mücken ernähren sich unterschiedlich. Männchen reicht pflanzliche Nahrung. Sie nutzen den zuckerreichen Saft aus Blättern und Blüten. Die Weibchen hingegen benötigen Proteine, damit ihre Eier reifen können. Sie stechen Menschen oder auch andere Lebewesen wie Vögel, um an eiweißreiches Blut zu gelangen.
Doch wonach entscheidet sich, wen sie stechen? Die Forschung zeigt: Mückenstiche sind kein Zufall, sondern das Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels verschiedener Signale. Nach dem aktuellen Stand sind mindestens vier Dinge entscheidend: Kohlendioxid, Körpergeruch, Körperwärme und die Art der Kleidung.

Die Atmung lockt sie zuerst an

Seit Jahren forschen Wissenschaftler an den speziellen Faktoren, die manche Menschen anfälliger als andere machen. Manches kann beeinflusst werden, manches nicht. Eine aktuelle Studie zeigt, dass insbesondere das Kohlendioxid der menschlichen Ausatmung eine Rolle spielt. Die Atmung wirkt wie ein Fernsignal, das Mücken bereits aus großer Entfernung wahrnehmen können.
Kohlendioxid, das Menschen durch die Atmung ausatmen, wirkt auf Mückenweibchen anziehend. Das sei „das erste Signal, das ihr Verhalten auslöst“, wenn sie noch Dutzende Meter entfernt sind, sagte der schwedische Wissenschaftler Rickard Ignell der AFP. Sein Forscherteam beschäftigte sich mit Aedes-aegypti-Mücken.
Die Ägyptische Tigermücke oder Gelbfiebermücke ist hauptsächlich tagaktiv und sticht auch in Innenräumen. Doch auch nachts sticht sie in gut beleuchteten Bereichen zu. Sie folgt eng dem Menschen und fliegt in die Häuser hinein.

Geruch: Antimückenseife hilft manchmal nur den Mücken

Im Umkreis von 10 Metern beginnen Mücken laut einer anderen Studie zudem, menschlichen Geruch wahrzunehmen – ein Faktor, der uns Menschen noch viel attraktiver macht. Sie fliegen auf bestimmte chemische Verbindungen wie Carbonsäuren, Milchsäure, Harnsäure oder Ammoniak, die im Schweiß der Menschen vorkommen.
Trifft es also vermehrt diejenigen, die leicht schwitzen? Nicht unbedingt, fanden Forscher der Virginia Tech University im Jahr 2023 heraus. Sie untersuchten die Reaktion von Mücken auf den Körpergeruch von Menschen vor und nach dem Waschen mit verschiedenen Seifen.
Ihr Ergebnis: Manche Seifen mit floralen und fruchtigen Duftstoffen machten Menschen sogar attraktiver für die Plagegeister, obwohl sie Limonen, ein bekanntes Mückenschutzmittel, enthielten.
Die Untersuchungen waren für die Forscher zudem kein Beweis dafür, dass eine bestimmte Seife jeden Menschen automatisch zum „Mückenmagneten“ macht. Der leitende Autor und Neuroethologe Clément Vinauger sagte:
„Was für die Mücke wirklich zählt, ist nicht die am häufigsten vorkommende Chemikalie, sondern vielmehr die spezifischen Assoziationen und Kombinationen von Chemikalien, nicht nur aus der Seife, sondern auch aus unseren persönlichen Körpergerüchen.“
Er empfiehlt: „Ich würde eine Seife mit Kokosduft wählen, wenn ich die Anziehungskraft auf Mücken verringern wollte.“ Dieser Duft wirke eher abschreckend.

Mücken in Holland fliegen auf Bier und Gesellschaft

2025 veröffentlichten Forscher aus den Niederlanden die Ergebnisse der „Mosquito Magnet Trial“-Studie. Dafür bauten Forscher des Radboud University Medical Center auf dem niederländischen Musikfestival Lowlands vom 18. bis 20. August ein Containerlabor auf. Auch sie wollten wissen, warum manche Menschen für Mücken besonders attraktiv sind.
Über 500 Festivalbesucher nahmen teil – und reichlich weibliche Stechmücken der Gattung Anopheles, die Malaria übertragen können. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass Mücken häufiger auf diejenigen flogen, die
  • Bier tranken
  • seltener duschten
  • weniger Sonnenschutz verwendeten
  • ihr Bett mit jemand anderem teilten
Anders gesagt: Wer auf dem Festival nüchtern blieb, die Nacht allein in seinem Zelt verbrachte und regelmäßig duschte, wurde weniger gestochen. Wer morgens auf das Duschen verzichtete, dafür aber Sonnencreme verwendete, wurde ebenfalls seltener gestochen.
Die Vorliebe für Bier indes überraschte. Doch das Fazit der Forscher besagt, dass die Mücken vermutlich nicht auf das Bier selbst reagierten. Sie sehen die Veränderungen im Körpergeruch als Grund. Bei den bei Mücken besonders beliebten Probanden fanden sie zudem viele Streptokokken auf der Haut. Auch diese Bakterien können Gerüche produzieren und den Körpergeruch beeinflussen.

Helle oder dunkle Kleidung? Hauptsache Kontrast

Haben die Mücken Kohlendioxid oder Körpergeruch wahrgenommen, beginnen sie, gezielt nach visuellen Signalen zu suchen. Das besagt unter anderem eine Studie von Wissenschaftlern der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau, veröffentlicht 2022 in „Nature Communications“.
Die Forscher widmeten sich wiederum Aedes-aegypti-Mücken und untersuchten über 1 Million Flugbahnen der Stechmücken. Ihnen fiel auf: Erst nachdem die Mücken Kohlendioxid wahrgenommen hatten, reagierten sie deutlich stärker auf bestimmte Farben.
Besonders interessant fanden Mücken dann Schwarz, Rot, Orange und Cyan. Auch die menschliche Haut reflektiert vor allem langwellige und damit rot-orange Anteile des Lichts. Deutlich weniger attraktiv waren die Farben Weiß, Grün, Blau und Violett. Bei älteren Feldstudien aus den 1950er-Jahren landeten Mücken ebenfalls bevorzugt auf schwarzen und roten Stoffen statt auf hellen, wie die Wissenschaftler zitierten.
Zu beachten ist laut den Forschern jedoch, dass dunkle Kleidung Mücken nicht unbedingt deshalb anziehe, weil sie dunkel sei, sondern weil sie einen stärkeren visuellen Kontrast zur Umgebung bilde. Für eine Mücke sei ein schwarzes T-Shirt vor einem hellen Himmel leichter zu erkennen als ein weißes.

Wärme dient nur im Nahbereich zur Orientierung

Ein weiterer entscheidender Faktor ist die Körperwärme, wie Forscher der Universität von Kalifornien in Santa Barbara nachgewiesen haben. Sie dient Mücken jedoch nur als Nahsignal ab etwa 1 Meter Entfernung.
Hilfreich sind den Mücken dabei temperaturaktive Proteine an ihren Antennen. „Infrarot verdoppelte das Suchverhalten der Mücken“, sagte Nicolas DeBeaubien. Diese Strahlung hilft ihnen besonders in der Dämmerung, wenn unser Körper wärmer als die Umgebung ist.
Menschen mit etwas höherer Körpertemperatur werden öfter gestochen, sofern sie „gut“ riechen, denn reine „Heizkörper“ sind uninteressant. Weibliche Stechmücken fliegen demnach genau auf die Temperaturen, die der menschlichen Haut- und Körpertemperatur entsprechen. Sie können zudem zwischen unterschiedlich warmen Objekten unterscheiden.
Wer Fieber hat, gerade Sport getrieben hat oder aus anderen Gründen eine höhere Hauttemperatur aufweist, kann demnach für Mücken attraktiver sein als andere Menschen. Schwangere wurden laut mehreren Studien häufiger gestochen, was ebenfalls mit einer höheren Körpertemperatur zusammenhängen könnte.

Was tun, um Mückenstiche zu vermeiden?

Die wichtigsten chemischen Stoffe, die Mücken fernhalten, sind seit den 1950er-Jahren Mittel, die DEET, Icaridin, IR3535 und PMD enthalten. Diese sogenannten Repellents verändern den menschlichen Körpergeruch und verhindern damit, dass Mücken Menschen als Ziele erkennen und anfliegen. Citronella, Lavendel und Nelkenöl wirken schwächer und halten weniger lange an.
Die Virginia-Tech-Studie legt nahe, dass manche Seifen und Körperpflegeprodukte Menschen attraktiver für Mücken machen. Vorsicht ist angeraten bei stark blumigen Düften und stark parfümierten Lotionen.
Die wirksamsten nicht chemischen Maßnahmen sind lange, helle Kleidung, dicht gewebte Stoffe und Wind. Mehrere Studien zeigen, dass auch Ventilatoren die Zahl der Mückenkontakte deutlich reduzieren können. Mückennetze an Fenstern und über dem Bett helfen ebenso. Diese physikalischen Maßnahmen sind oft wirksamer als Sprays oder pflanzliche Duftstoffe.
Stehende Gewässer sind hingegen Mückenbrutstätten. Wer sie umgeht und noch dazu seinen Aufenthalt in der Dämmerung reduziert, kann einige Stiche vermeiden. Für Knoblauch, Ultraschallgeräte oder Armbänder ohne Repellents gibt es derzeit keine belastbaren Studien zum zuverlässigen Schutz.

Stechmücken sind wählerisch

Fasst man die wissenschaftlichen Erkenntnisse zusammen, zeigt sich, dass Mückenstiche kein Zufall sind, sondern durch ein Zusammenspiel verschiedener Signale entstehen.
„Es ist kein Missverständnis – Mücken fühlen sich mehr zu manchen Menschen hingezogen als zu anderen“, fasste Frederic Simard vom französischen Institut für Entwicklungsforschung gegenüber AFP im Mai 2026 zusammen. Der medizinische Entomologe fügte hinzu: „Aber wir sind nicht alle die ganze Zeit Magnete.“
Mücken finden Menschen also hauptsächlich über Kohlendioxid, Körpergeruch und -wärme sowie über visuelle Signale. An diesen Stellen können Schutzmaßnahmen ansetzen. Welche dieser Faktoren im Einzelfall jedoch überwiegen, ist individuell unterschiedlich und noch nicht vollständig verstanden.