Karlsruher
Forscher: Gefahr von Hagelstürmen nimmt zu
Das Gewitterpotenzial in der Atmosphäre steigt - ebenso
wie die Zahl der schweren Unwetter. Die jährlichen Schäden
durch Hagelstürme an Gebäuden in Baden-Württemberg
liegen bei über 30 Millionen Euro - das sind rund 25
Prozent aller durch Naturereignisse bedingten Gebäudeschäden.
Am stärksten gefährdet ist die Region Stuttgart.
Das haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Center
for Disaster Management and Risk Reduction Technology (CEDIM)
im Projekt HARIS-CC (HAil RISk in a Changing Climate) herausgefunden.
Das Schadenpotenzial einzelner schwerer Gewitterstürme
kann dabei ein Vielfaches des jährlichen Durchschnitts
betragen: So verursachte ein kräftiger Hagelsturm im
Juni 2006 in Villingen-Schwenningen und Trossingen Gebäudeschäden
in Höhe von rund 200 Millionen Euro. Und nach dem bisher
teuersten Hagelunwetter in Deutschland, im Juli 1984 in München,
stand ein gesamter volkswirtschaftlicher Schaden in Höhe
von 1,5 Milliarden Euro zu Buche.
Zerstörer: Die Zahl der Tage, an denen Hagel Schäden
an Gebäuden verursacht, nimmt zu.
(Foto: Marco Kaschuba)
Um die derzeitige und zukünftige Gefährdung durch
Hagelstürme besser abschätzen zu können, entwickeln
die KIT-Forscher neue Methoden, bei denen Radar- und Versicherungsdaten
kombiniert ausgewertet werden: "Eine solche Gefährdungsabschätzung
ist essenziell für Wetterwarnungen, für Präventionsmaßnahmen
und für das Katastrophenmanagement", erklärt
der Leiter des Projekts, Dr. Michael Kunz vom Institut für
Meteorologie und Klimaforschung (IMK) und vom CEDIM. Außerdem
liefern die Ergebnisse erste Hinweise auf einen Zusammenhang
zwischen Hagelereignissen und dem vom Menschen verursachten
Klimawandel: In den vergangenen Jahrzehnten hat nicht nur
die bodennahe Temperatur, sondern auch die bodennahe Luftfeuchte
in Südwestdeutschland erheblich zugenommen. In höheren
Atmosphärenschichten, ab etwa 1,5 Kilometern, ist hingegen
keine Temperatur- und Feuchtezunahme zu beobachten. Das hat
zur Folge, dass in der Atmosphäre der Energiegehalt
für Konvektion - Aufwinde bei einer instabilen Verteilung
zum Beispiel von Temperatur oder Feuchtigkeit - steigt. "Damit
nimmt aber auch das Potential in der Atmosphäre für
die Bildung von Gewitterstürmen zu", erklärt
Kunz. Und tatsächlich treten gerade im südwestdeutschen
Raum Gewitter und Hagel häufiger und intensiver auf.
Indem sie Schadendaten der SV-Sparkassenversicherung mit
Messdaten des am IMK betriebenen Niederschlagsradars verknüpften,
fanden die Wissenschaftler heraus, welche Hagelzüge
zwischen 1997 und 2007 in weiten Teilen Baden-Württembergs
die größten Schäden verursacht haben. Radardaten
böten den großen Vorteil, dass sie räumlich
und zeitlich sehr hoch aufgelöst sind, so Kunz, "aus
dem Signal, das aus einer Höhe von einem bis vier Kilometern
empfangen wird, kann aber nicht direkt auf Hagel am Boden
geschlossen werden". Versicherungsdaten wiederum zeigten
die direkten Auswirkungen von Hagel. Die Werte beziehen sich
aber nur auf Postleitzahlengebiete und einen Tag, außerdem
berücksichtigen sie nur besiedelte Gebiete. In der Kombination
wollen die Wissenschaftler die Vorteile beider Datensätze
nutzen. Sie teilen Baden-Württemberg in Gitterzellen
mit einer Größe von zehn Kilometern ein und berechnen
mit Hilfe statistischer Methoden, in welchen zeitlichen Abständen
sich Unwetter einer bestimmten Stärke ereignen. Am stärksten
gefährdet ist demzufolge die Region um Stuttgart, während
im Rheintal, über dem Schwarzwald und der Schwäbischen
Alb Hagel selten auftritt. "Der Grund dafür sind
orografische Einflüsse", erklärt Kunz: Bestimmte
Geländeformen lenkten die Windströmung so ab, dass
sich atmosphärische Störungen verstärkten.
Konventionelle Beobachtungssysteme wie einfache Messstationen
am Boden sind nicht in der Lage, Gewitterstürme und
damit verbundenen Extremereignisse wie Hagel, Sturmböen
oder gar Tornados vollständig zu erfassen. "Das
liegt an deren lokal begrenzten Ausdehnungen", erklärt
Kunz. Um so wichtiger sind Messwerte zur Konvektion, die
bodennahe Temperatur und Feuchte berücksichtigen. Sie
weisen laut Kunz für den Zeitraum von 1974 bis 2003
einen klaren Trend auf: Das Gewitterpotenzial hat zugenommen.
Das spiegelt sich in der jährlichen Anzahl schwerer
Hagelunwetter wider, die in einem ähnlichen Zeitraum
ebenfalls deutlich zugenommen hat. Ein Beleg: Lag die Zahl
der Tage, die mit Hagelschäden verbunden waren, 1986
noch bei fünf, stieg sie bis 2004 auf 34 Tage an.
Wie sich das Gewitter- und Hagelpotenzial in der Zukunft
entwickeln wird, wollen die am Projekt HARIS-CC beteiligten
Wissenschaftler aus Klimarechnungen bestimmen. Dabei übertragen
sie die entwickelten Methoden auf Simulationen verschiedener
hochaufgelöster regionaler Klimamodelle, wie sie derzeit
auch am IMK erarbeitet werden.
Das Center for Disaster Management and Risk Reduction Technology
(CEDIM) der Universität Karlsruhe (TH), des Helmholtz-Zentrum
Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum - GFZ und des Forschungszentrums
Karlsruhe (FZK) ist ein interdisziplinäres Forschungszentrum
im Bereich des Katastrophenmanagements. Es soll helfen, natürliche
und anthropogene Risiken besser zu verstehen, früher
zu erkennen und die Folgen von Katastrophen besser zu beherrschen.
In den einzelnen Projekten arbeiten über 30 Wissenschaftler
aus mehr als 15 Instituten dieser Einrichtungen.
Im Karlsruher Institut für Technologie (KIT) schließen
sich das Forschungszentrum Karlsruhe in der Helmholtz-Gemeinschaft
und die Universität Karlsruhe zusammen. Damit wird eine
Einrichtung international herausragender Forschung und Lehre
in den Natur- und Ingenieurwissenschaften aufgebaut. Im KIT
arbeiten insgesamt 8000 Beschäftigte mit einem jährlichen
Budget von 700 Millionen Euro. Das KIT baut auf das Wissensdreieck
Forschung - Lehre - Innovation.
Die Karlsruher Einrichtung ist ein führendes europäisches
Energieforschungszentrum und spielt in den Nanowissenschaften
eine weltweit sichtbare Rolle. KIT setzt neue Maßstäbe
in der Lehre und Nachwuchsförderung und zieht Spitzenwissenschaftler
aus aller Welt an. Zudem ist das KIT ein führender Innovationspartner
für die Wirtschaft. Dr.
Elisabeth Zuber-Knost,
Karlsruher Institut für Technologie |
