Das GFZ hat den 20. Jahrestag des Starts der beiden GRACE-Satelliten mit
Brandenburgs Forschungsministerin Manja Schüle und der
Raumfahrtbeauftragten des Bundes, Anna Christmann, sowie mehreren
Bundestagsabgeordneten gefeiert. Die Politiker:innen informierten sich aus
erster Hand bei Forschenden und Industriepartnern der beiden Missionen
GRACE (2002–2017) und GRACE-Follow On (seit 2018). Die Tandem-Satelliten,
eine gemeinsame Mission der NASA, des DLR sowie des GFZ mit weiteren
Forschungs- und Industriepartnern, ermöglichen erstmals die
kontinuierliche Überwachung des Schwerefelds der Erde – und damit auch des
Einflusses, den der Klimawandel auf den globalen Wasser- und Eishaushalt
hat.

Das Deutsche GeoForschungsZentrum GFZ hat den 20. Jahrestag des Starts der
beiden GRACE-Satelliten mit Brandenburgs Forschungsministerin Manja Schüle
und der Raumfahrtbeauftragten des Bundes, Anna Christmann, sowie mehreren
Bundestagsabgeordneten gefeiert. Die Politiker:innen informierten sich aus
erster Hand bei Forschenden und Industriepartnern der beiden Missionen
GRACE (2002–2017) und GRACE-Follow On (seit 2018). Die Tandem-Satelliten,
eine gemeinsame Mission der NASA, des Deutschen Zentrums für Luft- und
Raumfahrt DLR sowie des GFZ mit weiteren Forschungs- und
Industriepartnern, ermöglichen erstmals die kontinuierliche Überwachung
des Schwerefelds der Erde – und damit auch des Einflusses, den der
Klimawandel auf den globalen Wasser- und Eishaushalt hat.

Am 17. März 2002 hob das „Gravity Recovery and Climate Experiment“, kurz
GRACE, vom russischen Weltraumbahnhof Plesetsk ab. Die Mission, bestehend
aus zwei hintereinander fliegenden Zwillingssatelliten, hat erstmals das
Schwerefeld der Erde und vor allem dessen kurzfristige Änderungen präzise
und über einen langen Zeitraum vermessen. Nach mehr als dem Dreifachen der
nominellen Laufzeit von fünf Jahren endete die Mission Ende 2017. Im Mai
2018 hob das Nachfolge-Duo GRACE-FO aus Kalifornien ab und setzt die
Zeitreihe fort. „Was uns die 20 Jahre Daten an Umweltveränderungen und
Folgen des Klimawandels zeigen, ist dramatisch“, fasst Niels Hovius,
wissenschaftlicher Direktor (interim) des GFZ die Ergebnisse zusammen.
„Ohne die beiden Missionen GRACE und GRACE-FO wären wir weiter auf
Schätzungen angewiesen, was den globalen Wasserkreislauf betrifft.“ Umso
wichtiger sei es, so Hovius weiter, „dass wir die Zeitreihe nicht abreißen
lassen und in spätestens fünf Jahren eine Nachfolgemission starten“.

Bei einer Jubiläumsveranstaltung auf dem Potsdamer Telegrafenberg
informierten Forschende des GFZ, aber auch der Nachbarn – vom Potsdam-
Institut für Klimafolgenforschung und Alfred-Wegener-Institut für Polar-
und Meeresforschung – gemeinsam mit Kolleg:innen der NASA, des Deutschen
Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), zweier Max-Planck-Institute und
von Airbus Defense & Space die Politiker:innen über die Missionen.

Anna Christmann: „Ursachen und Folgen der Klimakrise noch besser
verstehen“

Die Raumfahrtbeauftragte des Bundes, Anna Christmann, sagte: „20 Jahre
GRACE-Mission sind ein Grund zum Feiern. Die Messdaten der
Satellitenmissionen GRACE und GRACE-FO liefern wichtige Beiträge zur
Modellierung des Systems Erde. Beide Missionen basieren auf einer
erfolgreichen und vertrauensvollen Kooperation zwischen Deutschland und
den USA. Erst durch die Expertise und Kompetenzen beider Länder ist es
möglich, einzigartige Schwerefeldmessungen durchzuführen und so die
Ursachen und Folgen der Klimakrise noch besser zu verstehen."

Manja Schüle: „Wichtiger Beitrag zum Monitoring des Klimawandels“

Brandenburgs Forschungsministerin Manja Schüle schloss sich der
Gratulation an und fügte hinzu: „Auf dem Telegrafenberg wird seit
Jahrzehnten Spitzenforschung im Bereich der Erdsystemforschung, des
Umwelt-Monitorings und der Klima-Modellierung betrieben. Vom
GeoForschungsZentrum, aber auch vom Potsdam-Institut für
Klimafolgenforschung und vom Alfred-Wegner-Institut für Polar- und
Meeresforschung – geballte Expertise, um Lösungen für die globalen
Herausforderungen des Klimawandels zu finden. Dazu hat vor genau 20 Jahren
auch und insbesondere der Start der GRACE-Mission beigetragen. Deren
Satelliten haben einen wichtigen Beitrag zum Monitoring des Klimawandels
geleistet, indem sie beispielsweise Änderungen im globalen
Wasserkreislauf, Details des Meeresspiegelanstiegs und das immer raschere
Abschmelzen des Polareises anzeigten.“

Bedeutung der Schwerefelddaten für die Erdsystemforschung

Wichtigstes Produkt von GRACE und nun GRACE-FO sind monatliche Karten des
Schwerefeldes für den ganzen Globus. Andreas Lindenthal, Leiter von Airbus
Space Systems Deutschland, sagte: „Die von GRACE bzw. GRACE-FO gemessenen
Unterschiede im Erdschwerefeld liefern grundlegende Hinweise auf die
großräumige Dynamik des Planeten. Die Überwachung beispielsweise der
oberflächennahen und unterirdischen Wasserspeicherung, sowie der
Veränderungen des Meeresspiegels und der Meeresströmungen bietet ein
integriertes globales Bild davon, wie sich der Energiehaushalt der Erde
entwickelt - Veränderungen, die wichtige Auswirkungen auf das tägliche
Leben vieler Menschen haben.“

Die GRACE- und GRACE-FO-Satelliten geben unter anderem Auskunft über den
gesamten Wassergehalt auf und unter der Erdoberfläche („Total Water
Storage“, kurz TWS) und dessen räumliche und zeitliche Änderungen. Das
Global Climate Observing System der World Meteorological Organization hat
TWS im Jahr 2020 als „essenzielle Klimavariable“ („Essential Climate
Variable“) definiert und damit deutlich gemacht, welch große Rolle die
Daten von Schwerefeldmissionen für die Überwachung und Beschreibung des
Klimawandels spielen.

Der Leiter des GRACE-Programms bei Airbus, Albert Zaglauer, unterstreicht:
„Mit unseren äußerst zuverlässigen und langlebigen GRACE und GRACE-FO-
Satelliten hat Airbus Wissenschaftlern und Anwendern die entscheidenden
Messwerkzeuge geliefert, die eine globale, nachhaltige Forschung über den
Zustand unseres Planeten ermöglichen. Mit unserer fortgeschritten
Satellitentechnologie und unserem Fertigungs-Know-how verfügen wir auch
heute schon über die Antworten auf künftige Missionsanforderungen und
können diese zuverlässig entwickeln und umsetzen.“

Messprinzip des Satellitenduos

Das mit GRACE realisierte Messprinzip ist das einzige Verfahren, das
Änderungen im Wasserkreislauf – sogar bis weit unter der Erdoberfläche –
beobachten kann. Die GRACE- und GRACE-FO-Daten ermöglichten es erstmals,
den Eismassenverlust der großen Eisschilde auf Grönland und der Antarktis
genau zu quantifizieren, ebenso wie Verläufe von Dürren. Besondere
Aufmerksamkeit erregten die Rekordverluste des Grönlandeises im Jahr 2019
und die Dürrejahre 2018 und 2019 in Europa: So sind in Grönland 2019 mehr
als 530 Milliarden Tonnen Eis geschmolzen, in etwa zweimal so viel wie das
jährliche Mittel seit 2002. In Mitteleuropa führte die Dürre der letzten
Jahre im Sommer 2019 zu einem Wasserdefizit, das doppelt so groß war wie
das übliche Wasserdefizit im Sommer. Die Mission trägt entscheidend dazu
bei, das System Erde besser zu verstehen. Im aktuellen Bericht des
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ist GRACE die am
dritthäufigsten genannte Satellitenmission.

Bei der Jubiläumsveranstaltung informierten die Forschenden und
Industriepartner auch über das Messprinzip und dessen Weiterentwicklung.
Die beiden GRACE und GRACE-FO-Satelliten senden kontinuierlich
Mikrowellensignale aus, die vom jeweils anderen empfangen werden. Daraus
werden minimale Abstandsänderungen im Mikrometerbereich zwischen den
beiden Raumfahrzeugen abgeleitet, die wiederum durch Massenänderungen auf
der Erde hervorgerufen werden. Aus den etwa 500 Umläufen des
Satellitentandems innerhalb eines Monats lassen sich dann fortlaufend
Karten des globalen Erdschwerefeldes mit einer Auflösung von rund 300
Kilometer mal 300 Kilometer ableiten. Diese nun 20 Jahre langen Zeitreihen
haben gezeigt, wie sich im Lauf der Zeit Wasser, Eis und festes Material
auf der Erde beziehungsweise unter ihrer Oberfläche bewegen. Die auf
GRACE-FO erstmals im Weltall erprobte Abstandsmessung zwischen den beiden
Satelliten per Laser-Interferometrie (LRI für Laser Ranging
Interferometer) hat sich bewährt. Das LRI soll bei der geplanten
Nachfolgemission GRACE-I die bisherige Abstandsmessung per Mikrowellen
ersetzen. Das LRI wurde vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik
mitentwickelt und soll bei einem Weltraumteleskop für Gravitationswellen
eingesetzt werden.

Künftig soll ICARUS mitfliegen

An den Plänen für die Nachfolgemission GRACE-I arbeiten Forschende des Jet
Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, des Deutschen Zentrums für Luft- und
Raumfahrt (DLR) und des GFZ bereits gemeinsam mit Kolleg:innen von zwei
Max-Planck-Instituten. Wie ihre beiden Vorgängermissionen wird GRACE-I
wissenschaftliches und technologisches Neuland betreten. Das I steht für
die zusätzliche Nutzlast ICARUS (International Cooperation for Animal
Research Using Space) – ein System, mit dem Tierwanderungen vom All aus
verfolgt werden können. Außerdem soll ein neuartiges Gerät zur Ausmessung
des Schwerefeldes mitfliegen, ein Quantum Gravity Gradiometer QGG. Das QGG
soll – wie das LRI auf GRACE-FO – als Technologiedemonstrator für
nachfolgende Schwerefeldmissionen erprobt werden.

Besetzung und Programm:
Luzerner Sinfonieorchester
Fazıl Say, Klavier & Leitung
Lisa Schatzman, Konzertmeisterin
Carl Philipp Emanuel Bach (1714 – 1788)
Sinfonie Es-Dur Wq. 179 H654
–Fazıl Say (* 1970)
«Yürüen Köşk» («Das verschobene Haus»), Hommage an Atatürk, Schweizer Erstaufführung
in der Version für Klavier und Streichorchester.
–Carl Philipp Emanuel Bach
Sinfonie C-Dur Wq. 182 Nr.3 H659
–Wolfgang Amadeus Mozart (1756 – 1791)
Konzert für Klavier und Orchester Nr. 21 C-Dur KV 467

Carl Philipp Emanuel Bach  Sinfonie Es-Dur Wq. 179 H654

Das Orchester, ausser den Streichern noch durch je zwei Hörnern und Oboen ergänzt, wird den unterschiedlichen Anforderungen vollauf gerecht und wechselt spielerisch von langsamem, getragenem Legato in rasende Allegro-Läufe oder prasselnde Staccato-Bewegungen. Besonders beeindruckend sind zudem die Dynamikabstufungen und -kontraste gestaltet, die die immense Ausdrucksvielfalt des Werkes meisterhaft hervorkehren. Das wird zusätzlich verstärkt durch die durchdachte Tempowahl und -gestaltung. So erzeugen die Musiker*innen beispielsweise durch eine homogene, kontinuierliche Veränderung des Tempos einen effektvollen, sanften Übergang vom aufbrausenden, wilden ersten Satz der Symphonie in Es-Dur zum ruhigen, fast zerbrechlich wirkenden kantablen ‘Larghetto’. Eine große Balance ist dem Ensemble dabei zu eigen; die Musiker*innen gehen meisterhaft aufeinander ein, ergänzen und unterstützen sich, woraus ein homogener, durchsichtiger Orchesterklang resultiert. Das Orchester traf den Ton dieser Musik, ließ es an Transparenz und Schwung bei der Interpretation nicht fehlen, bestach durch hohe Phrasierungskultur. Das Ensemble verlieh dieser Komposition die nötige Innigkeit und kantabile Leichtigkeit und dies alles belohnte das Auditorium im nicht ganz ausverkauften Konzertsaal, mit dem entsprechenden Applaus.

Fazıl Say (* 1970) «Yürüen Köşk» («Das verschobene Haus»)

Besonders gespannt waren wir natürlich auf diese schweizerische Erstaufführung des, vor allem als Pianisten bekannten türkischen Künstlers. Wie würde osmanische Musik tönen ohne die typischen, landesüblich benutzten Instrumente, wie z.B. Blasinstrumente wie: Çığırtam, Çifte, Kaval (mit oder ohne Zunge), Mey, Sipsi, Tulum, Zurna. Dann die Saiteninstrumente, welche Zupfinstrumente oder Streichinstrumente sein können, und zum anderen natürlich die Schlaginstrumente. Dazu gehören: Çalpara, Çift nağra, Darbuka usw.

Interessantes Gebilde,  angesiedelt zwischen Kakophonie und Sphärischer Mystik

Diese Ungewissheit war schnell eliminiert, waren doch auf der Bühne in etwa noch die gleichen Musiker*innen präsent wie beim vorherigen Bach’schen Werk. Fazil Say’s Komposition existiert ja in drei Versionen, die eine als reines Klavierstück, dann als Klavierquintett und last but not least, die an diesem Abend aufgeführte Version  für die Begleitung durch ein Streichorchester. Diese Besetzung erlaubt die nuanciertere akustische  Wiedergabe der, als Vogelgezwitscher gesetzten Noten,von denen es doch eine ganze Menge gibt. Dieses Gezwitscher, von den Violinen perfekt interpretiert, prägen denn auch das doch sehr futuristische Werk irgendwo zwischen sphärischer Mystik und mystischer Sphäre.

Auch ungewohnte Disharmonie vermag zu fesseln

Sehr ungewohnte Töne für unser, eher harmonischen Musik Gebilden zugeneigtem Gehör. Klänge aber, die durchaus zu fesseln wussten, was den gespannt, interessiert zuschauenden – und hörenden Konzertbesucher*innen anzusehen war. Der 1970 in Ankara geborene Komponist zeichnet eine bekannte Episode nach, die Mustafa Kemal Atatürk, den Gründer der modernen Türkei, als fortschrittlichen Naturfreund zeigt: Zur Rettung einer Platane ließ er 1930 ein Haus um mehrere Meter versetzen, was einiges an technischem know how und türkischen Ingenieurwissen erforderte und so ein Zeichen setzen sollte für einen aufgeklärten modernen Staat, aber auch für die Achtung der Natur und deren Schutz.

Klavierklänge visualisierten akustisch grollend die Verschiebung einer Villa

Der Komponist zeichnet akustisch auch die fünf Meter Wegstrecke, auf fast 100 Takte verteilt,  grollend nach, den das Haus, auf eigens herangeschafften und aufgebauten Gleisen rollend, an den neu bestimmten Standort.zurücklegen musste Nach Kemal Atatürks Tod ging der, auch heute noch stehende Baum, samt der dazugehörigen Villa, in Staatseigentum über und wird seit dem Jahr 2006 als Museum genutzt.

Das Publikum würdigte Werk, Solisten und Orchester mit einem langen, stürmischen Applaus, um sich danach gutgelaunt in die Pause zu begeben.

Carl Philipp Emanuel Bach Sinfonie C-Dur Wq. 182 Nr.3 H659

Drängend in den abrupten Stimmungswechseln lässt sie Konzertmeisterin die Streichersinfonie C-Dur (Wq 182) spielen. Lyrischen Ruhepunkten folgen schmerzvolle Passagen, die auf entsprechende Eingebungen von Mozart verweisen. Weich und warm ist der Ensembleklang, wenn nötig auch schroff. Die Musiker*innen wissen hörbar um die Erfordernisse historischer Spielweisen, auch wenn sie moderne Instrumente verwenden und auch vorm Gebrauch eines wohldosierten Vibrato nicht zurückschrecken. Wie sonst sollte man Gefühle zum Klingen bringen? Selbst bei forschen Tempi wirkt nichts überhetzt oder überakzentuiert, stattdessen gewinnen die Musiker ihre spielerische Kompetenz ganz aus dem Puls der Musik, gewürdigt vom Auditorium mit der entsprechenden Akklamation.

1. A. Mozart Klavierkonzert Nr. 21 C-Dur KV 467

Wie schon das Klavierkonzert Nr. 20, gehört das Klavierkonzert Nr. 21 zu den sogenannten sinfonischen Konzerten, denn der orchestrale Part ist hier von großer Bedeutung. Das Klavierkonzert in C-Dur schuf Mozart in nur vier Wochen nach der Vollendung des d-Moll Konzertes. Eine Probe musste genügen, um das neue Werk am 10. März 1785 – mit Mozart als Solisten – zur ersten Aufführung zu bringen.

Die Proportion von Soloinstrument und Orchester wird zugunsten des Letzteren verändert. Das Orchester bekommt durch längere Zwischenspiele mehr musikalisches Gewicht. Das Hauptthema liegt beim Orchester und nicht beim Soloinstrument. Auch die Orchesterbesetzung ist größer.
Insgesamt ist es ein heiteres Werk, in dem mit relativ einfacher Melodik eine differenzierte Komplexität entwickelt wird. Das Soloinstrument scheint sich immer wieder unabhängig machen zu wollen und wird dann in das Gesamtgeschehen integriert. Der erste Satz trägt die Überschrift “Allegro maestoso” – und erfüllt die damit verbundenen Erwartungen auf ganzer Linie. Das prächtige Hauptthema wird zuerst vom Orchester in unterschiedlicher Form – kammermusikalisch, orchestral und kontrapunktisch – wiederholt, bis es dann vom Klavier aufgenommen wird. Die unterschiedlichen Motive innerhalb des Klavierkonzerts sind miteinander im Einklang: wie er auch seinen Opern eine perfekte Dramaturgie unterlegt hat, so hat es Mozart auch hier wieder verstanden, alles zu einem homogenen Ganzen zusammenzuführen. Im dritten Satz findet man dafür ein besonderes Beispiel: Hier verbindet Mozart das Thema des Rondos über ein zweites neues Thema mit dem Thema des Sonatenhauptsatzes. Das Klavier kann sich ganz der Spielfreude hingeben und doch entsteht eine Gleichstimmigkeit des Soloinstrumentes mit dem Orchester.

Fazil Say antizipiert Mozarts Spitzbübigkeit

Die Qualität dieses Mozartspiels liegt allerdings ohnehin nicht in der Duftigkeit mühelos hin geperlter Sechzehntel Schleppen. Say umschifft Kanten und Brüchen in dieser virtuos parlierenden Partitur. Manchmal – etwa im choralhaften Abgesang des Finale-Seitengedankens belässt er die konfliktlos dargebotene Schönheit des Themas, das er aber mit Witz und Schalk, wohl ganz im Sinne des Salzburger Komponistengenies ausschmückt. Der Mittelsatz, oft missbraucht, fließt bei ihm in bewunderungswürdig schlichtem, ungekünsteltem Gesang. Im Zusammenspiel mit dem Orchester waren besonders die superben Dialoge der Fagotte mit dem Solisten herausragend.

Das Auditorium war begeistert ob der neckischen, rasanten Mozart Interpretation, bei der das Luzerner Sinfonieorchester den Solisten kongenial unterstützte und belohnte die Protagonisten mit einem langanhaltenden stürmischen Schlussapplaus. Dieser wurde schlussendlich noch mit einer kurzen Zugabe in Form einer etwas sehr eigenwilligen Improvisation belohnt, welche das Auditorium etwas ratlos zurückliess.

Text: www.leonardwuest.ch

Fotos: www.sinfonieorchester.ch

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