Geruchsverteilung, Wind & Thermik
Erkenntnisse aus Forschung und Praxis
Die folgenden Studien beschäftigen sich mit der Frage, wie sich Geruch in der Umwelt verteilt und welchen Einfluss Wind, Turbulenzen, Temperatur und thermische Luftbewegungen darauf haben.
Einige Untersuchungen wurden direkt mit Such- und Rettungshunden durchgeführt, andere beschäftigen sich mit den physikalischen Grundlagen der Geruchsausbreitung.
Geruchsverteilung, Wind & Thermik - Teil 1
Einfluss der Umwelt-bedingungen auf die Geruchsorientierung von Such- und Rettungshunden
Jinn, Connor & Jacobs (2020)
"How Ambient Environment Influences Olfactory Orientation in Search and Rescue Dogs"
In dieser Studie wurde untersucht, wie sich unterschiedliche Umweltbedingungen auf die Orientierung von Search-and-Rescue-Hunden bei der Suche nach Menschen auswirken. Die Hunde konnten eine versteckte Person auch unter unterschiedlichen Temperatur-, Feuchtigkeits- und Windbedingungen erfolgreich lokalisieren.
Dabei zeigte sich, dass sich die Suchstrategie der Hunde abhängig von den Umweltbedingungen veränderte. Unter kühleren und feuchteren Bedingungen orientierten sich die Hunde näher an der tatsächlichen Geruchsquelle. Unter wärmeren und trockeneren Bedingungen verteilte sich der Geruch offenbar stärker über den Suchbereich, sodass die Hunde auch weiter von der direkten Spur entfernt Geruch aufnehmen konnten.
Die Untersuchung zeigt damit, dass die von einem Hund wahrgenommene Geruchsverteilung nicht allein von der Position der gesuchten Person abhängig ist.
Umweltbedingungen können wesentlich beeinflussen, wo der Hund Geruch wahrnimmt und wie er darauf reagiert.
Quelle:
PubMed – How Ambient Environment Influences Olfactory Orientation in Search and Rescue Dogs
Konvektion und Suchleistung von Flächensuchhunden
Chiacchia, Houlahan & Hostetter (2015)
"Deriving Effective Sweep Width for Air-Scent Dog Teams"
Diese Untersuchung beschäftigte sich mit der Leistung von Air-Scent-Suchhunden bei der Suche nach Personen und untersuchte dabei unter anderem den Einfluss atmosphärischer Bedingungen.
Besonders interessant ist die Betrachtung der Konvektion, also der vertikalen Bewegung von Luft.
Wird der Boden durch Sonneneinstrahlung erwärmt, erwärmt sich auch die darüberliegende Luft. Diese steigt auf und kann dabei Geruchsstoffe mitführen.
Gleichzeitig entstehen durch die unterschiedlichen Luftbewegungen Verwirbelungen und Veränderungen in der Geruchsverteilung.
Die Studie fand einen Zusammenhang zwischen der atmosphärischen Konvektion und der effektiven Suchbreite der Hundeteams.
Damit liefert sie einen Hinweis darauf, dass vertikale Luftbewegungen – und damit auch thermische Prozesse – einen messbaren Einfluss darauf haben können, aus welcher Entfernung ein Suchhund eine Geruchsquelle wahrnimmt.
Quelle:
PubMed – Deriving Effective Sweep Width for Air-Scent Dog Teams
Geruchsausbreitung in turbulenter Luft
Reddy, Murthy & Vergassola (2022)
"Olfactory Sensing and Navigation in Turbulent Environments"
Diese Übersichtsarbeit beschäftigt sich mit der physikalischen Ausbreitung von Geruch in natürlichen, turbulenten Umgebungen und mit der Frage, wie Tiere solche Geruchsinformationen zur Orientierung nutzen.
Ein wichtiger Punkt ist, dass sich Geruch in natürlicher Luft nicht wie eine gleichmäßig verteilte Wolke ausbreitet. Durch Wind und Turbulenzen entstehen vielmehr einzelne Geruchsfäden bzw. Geruchsfilamente, zwischen denen Bereiche mit deutlich geringerer Geruchskonzentration liegen können.
Die Geruchsinformation kann dadurch räumlich und zeitlich sehr unterschiedlich auftreten. Ein Tier kann beispielsweise zunächst nur einzelne Geruchspakete wahrnehmen, obwohl sich die Geruchsquelle in einiger Entfernung befindet.
Diese Erkenntnisse sind für die Arbeit mit Suchhunden besonders interessant, weil sie erklären können, warum ein Hund eine Geruchsquelle nicht unbedingt auf einer gleichmäßigen oder geradlinigen Geruchsspur erreicht.
Quelle:
Annual Reviews – Olfactory Sensing and Navigation in Turbulent Environments
https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-conmatphys-031720-032754
Geruchsverteilung, Wind & Thermik - Teil 2
Wind und die Struktur einer Geruchsfahne
"Windscapes and olfactory foraging"
Diese Untersuchung beschäftigt sich mit der Frage, wie Wind und turbulente Strömungen die Struktur einer Geruchsfahne verändern.
Eine Geruchsfahne bleibt bei ihrer Ausbreitung nicht als geschlossene, gleichmäßige Verbindung zwischen Quelle und Empfänger erhalten. Durch die Bewegung der Luft wird sie auseinandergezogen, verfrachtet und in einzelne Bereiche unterschiedlicher Geruchskonzentration aufgeteilt.
Mit zunehmender Entfernung von der Quelle kann dadurch eine immer stärker strukturierte Geruchsfahne entstehen. Für ein geruchsorientiertes Tier bedeutet dies, dass zwischen einzelnen Geruchssignalen durchaus größere Bereiche mit wenig oder keinem wahrnehmbaren Geruch liegen können.
Die Arbeit unterstützt damit die Vorstellung, dass Geruchssuche in freier Umgebung nicht zwangsläufig dem Folgen einer durchgehend vorhandenen Geruchsspur entspricht.
Vielmehr kann ein Tier einzelne vom Wind transportierte Geruchssignale aufnehmen und aus deren Verteilung Informationen über die Lage der Geruchsquelle gewinnen.
Quelle:
Scientific Reports – Windscapes and olfactory foraging
Menschlicher Geruch, Thermalplume & Luftströmungen
Angle, Lowell, Waggoner, Ferrando, Haney & Passler (2016)
"Canine Detection of the Volatilome: A Review of Implications for Pathogen and Disease Detection"
Eine wissenschaftliche Übersicht zur chemischen Wahrnehmung durch Hunde beschäftigt sich unter anderem mit der Frage, wie menschlicher Geruch in die Umgebung gelangt und durch die Luft transportiert wird.
Der menschliche Körper erwärmt die ihn unmittelbar umgebende Luft. Diese erwärmte Luft steigt auf und kann dabei geruchsaktive Bestandteile des Menschen mitführen. Es entsteht eine thermische Auftriebsströmung (Thermalplume).
Gleichzeitig beeinflussen Wind, Hindernisse, Bewegungen und Turbulenzen die weitere Ausbreitung. Dadurch kann sich die ursprüngliche Geruchsverteilung bereits in unmittelbarer Nähe des Menschen verändern.
Die Autoren unterscheiden dabei zwischen kleinräumigen Strömungen direkt am Körper und großräumigeren Luftbewegungen in der Umgebung.
Damit wird deutlich, dass die Geruchsverteilung eines Menschen nicht nur durch die Windrichtung bestimmt wird. Thermik, Wind und Turbulenzen wirken gleichzeitig auf die Verteilung der Geruchsstoffe ein.
Für die Arbeit mit Suchhunden ist dies besonders interessant, weil der vom Hund wahrgenommene Geruch dadurch räumlich von der eigentlichen Position einer Person getrennt sein kann.
Quelle:
Frontiers in Veterinary Science
https://www.frontiersin.org/journals/veterinary-science/articles/10.3389/fvets.2016.00047/full
Was lässt sich aus den Studien zusammenfassend ableiten?
Finderwille (2026)
Die Untersuchungen zeigen übereinstimmend, dass sich Geruch in einer natürlichen Umgebung nicht einfach gleichmäßig von einer Quelle nach außen ausbreitet.
Für die Geruchsrecherche sind insbesondere folgende Faktoren relevant:
- Wind kann Geruch horizontal verfrachteten.
- Thermik/Konvektion kann Geruch vertikal transportieren.
- Turbulenzen können eine zusammenhängende Geruchsfahne in einzelne Geruchsfilamente oder Geruchspakete aufteilen.
- Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflussen die Verteilung und damit auch das Suchverhalten von Hunden.
- Gelände, Gebäude, Vegetation und andere Hindernisse können Luftströmungen verändern.
- Der vom Hund wahrgenommene Geruch kann deshalb räumlich deutlich von der eigentlichen Geruchsquelle entfernt sein.
Für einen Suchhund bedeutet das: Er arbeitet in der freien Umgebung nicht zwingend mit einer sichtbaren oder gleichmäßig vorhandenen „Spur“.
Er kann einzelne Geruchssignale aufnehmen, deren Verteilung durch Wind, Thermik und Turbulenz bestimmt wird, und aus diesen Informationen die Richtung zur Geruchsquelle ableiten.
Geruchsrecherche muss deshalb immer auch als Zusammenspiel von Geruchsquelle, Geruchsstoffen, Luftbewegung, Umgebung und der Wahrnehmung des Hundes betrachtet werden.