Unwetter durch Starkregen: Wie kommt das eigentlich zustande?

Der Ausdruck ‚konvektive Saison‘ soll einfach nur ausdrücken, dass mit steigendem Sonnenstand und zunehmender bodennaher Erwärmung und damit mehr oder weniger ansteigendem Energiegehalt der Atmosphäre die Niederschläge mehr den Schauer- bzw. Gewittercharakter annehmen, wobei vor allem vertikal aufsteigende Warmluft als Auslöser für die hochreichenden Entwicklungen gesehen werden kann.

Nun, das Thema Gewitter ist schier unerschöpflich. Zum einen offenbaren sie eine geradezu faszinierende Faszination, um zum anderen aber auch teilweise eine enorme existentielle Bedrohung darzustellen.

In den folgenden bescheidenen Zeilen soll ein Aspekt ein wenig diskutiert werden, der enorme Schäden verursachen kann und seit jeher auch ganze Landschaften mit seiner Urgewalt verändert und geformt hat. Konkret soll ein wenig über Starkregen geschrieben werden.

Starkregen - Grundlagen

Offiziell spricht man von Starkregen, wenn beispielsweise an Niederschlag mindestens 5 mm in 5 Minuten, 7 mm in 10 Minuten, 10 mm in 20 Minuten oder etwa 20 mm in einer Stunde niedergehen, wobei bei kräftigen sommerlichen Starkregen auch gerne 50 mm und mehr in einer Stunde zusammenkommen und man beispielsweise hier in Deutschland Niederschlagsmengen von mehr als 60 mm in einer Stunde als extrem heftigen Starkregen bezeichnet.

Aber wie kommen solche Regenmengen zusammen? Was braucht es für meteorologische Zutaten?

Generell gilt, dass die Niederschlagssumme das Produkt aus Niederschlagsintensität und der Andauer des Niederschlags ist. Damit also 50 mm Regen innerhalb einer Stunde zusammenkommen, kann es eine Stunde lang mit einer Intensität von 50 mm pro Stunde regnen oder auch eine halbe Stunde mit einer Intensität von 100 mm pro Stunde oder (auch nicht unmöglich) eine Viertelstunde mit einer Intensität von 200 mm pro Stunde. Oder anders ausgedrückt: Es regnet dort am meisten, wo es am längsten mit der größten Intensität regnet.

Kräftiger Aufwind ist unerlässlich

Um jetzt ein richtig ordentliches Starkregenereignis zu bekommen, kann Mutter Natur an verschiedenen Stellschrauben drehen. Für eine hohe Regenintensität brauchen wir zum Beispiel sehr feuchte Luft. Das bedeutet, da - salopp gesagt - warme Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann als kältere Luft: Wir brauchen sehr feuchte Warmluft. Das ist der Grund, warum die meisten Starkregenereignisse innerhalb subtropischer Luft stattfinden, die beim Weg über warmes Wasser reichlich Feuchtigkeit aufnehmen konnte, bevor sie unsere Gefilde erreicht. Ein weiterer Punkt ist, dass diese Feuchtigkeit (also der Treibstoff) rasch in Regen umgesetzt werden muss.

Dazu brauchen wir in den Gewitterzellen einen kräftigen Aufwind, der eben reichlich von der feuchten Warmluft umsetzt und außerdem einen sehr effektiven Mechanismus, bei dem sich in der Wolke die Regentropfen bilden können. Das eine (der kräftige Aufwind) wird durch eine hohe Labilität bewirkt, durch die die Luft mal so richtig empfänglich für vertikale Umlagerungen ist und so richtig in den Aufwind beschleunigen kann. Das andere (das effektive Regentropfenwachstum) setzt das Vorhandensein einer umfangreichen Schicht in der Wolke voraus, in der die Temperaturen noch über der Null-Grad-Grenze liegen. Hier sorgt – ohne näher auf Details einzugehen - das Zusammenfließen der Tropfen für eine effektive Regenproduktion, man spricht auch von Warmen-Regen-Prozessen.

Gedanken zur Regendauer

Doch die höchste Regenintensität nützt nichts, wenn das, sich abregnende Gewitter einfach nur so durch rauscht, also die Niederschlagsdauer kurz ist. Daher ist einerseits eine langsame Zuggeschwindigkeit des Regen- oder Gewitterzelle nützlich, was wiederum durch einen schwachen Höhenwind bewirkt wird. Eine andere Möglichkeit ist aber auch, dass beispielsweise eine Zelle mit kräftigem Regen nach der anderen über den Ort ziehen kann, um dann in der Summe eben die lange Ausdauer und hohen Regenmengen zu verursachen. Letztlich entspricht das dem Bild von den durchfahrenden Waggons eines Güterzugs und nach dem Englischen Wort für Zug („train“) wird dieser Prozess auch „storm training“ genannt (Soll noch einer mal sagen wir Meteorologen wären ein trockenes Völkchen).

Denkbar ist für eine lange Ausdauer aber auch, dass sich die Regen- bzw. Gewitterwolken immer an ihrer (in Zugrichtung gesehenen) Hinterseite neuentwickelt, während sie sich vorne abschwächt und zerfällt. Dann ist auch eine lange Ausdauer und hohe Regenmenge möglich, wobei man diesen Prozess (ja in der Meteorologie wird oft der Englische Ausdruck verwendet) „back-building“ nennt, also eben die Neubildung immer auf der- in Zugrichtung gelegenen - Rückseite.

So, das war nur ein kleiner Anriss der Starkregenmeteorologie, die leider um einiges komplexer ist, was eben die Prognose der Starkregenereignisse auch so schwierig macht. Aber wenn man die Grundlagen immer im Hinterkopf hat, kann man auch selbst gut die Starkregengefahr ein wenig besser einordnen. In diesem Sinne kommen Sie sicher durch die konvektive Jahreszeit.