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Stürmische Aussichten

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 23.10.2015 14:30

Stürme gehören in Mitteleuropa zu den größten Naturgefahren. Nur wenn die Flüsse über die Ufer treten, kann es teurer werden. Daher sind Öffentlichkeit wie Versicherungswirtschaft sehr daran interessiert, die Entwicklung der Sturmgefahr in den kommenden Jahrzehnten zu erfahren. Die Wissenschaft traut sich derzeit jedoch nur im Fall der sommerlichen Gewitterstürme eine Prognose zu, bei den winterlichen Orkantiefs zeigen die Modelle zu sehr in verschiedene Richtungen.

Sturmwurf im Kranzberger Forst bei Freising, im Hintergrund Messinstrumente der Waldklimastation. (Foto: Jochen Krause LWF)Am Dienstag vor Ostern 2015 brachte sich der Winter noch einmal nachdrücklich in Erinnerung. Spät für die Saison, aber dafür um so heftiger tobte Sturmtief Niklas an diesem 31. März mit teilweise Orkangeschwindigkeit über Mitteleuropa hinweg. Auf der Zugspitze wurden Böen mit Geschwindigkeiten von 192 Stundenkilometer gemessen. Neun Menschen starben in Deutschland infolge des Unwetters, zwei waren es in der Schweiz und in Österreich. In Nordrhein-Westfalen stoppte die Bahn zum ersten Mal seit Jahrhundertorkan Kyrill 2007 den kompletten Regionalverkehr, auch Fernzüge fuhren nicht störungsfrei. In den Wäldern, Parks und Alleen kippten reihenweise die Bäume um, wegen der akuten Windbruchgefahr durften die Bundesbürger ihre Pläne für einen Osterspaziergang weitgehend begraben.

Für die Versicherungsbranche in Europa war es der Paukenschlag am Ende einer ansonsten ruhigen Wintersturmsaison. Innerhalb weniger Stunden verursachte Niklas Milliardenschäden. Der Rückversicherer Munich Re beziffert sie in seiner Bilanz des ersten Halbjahres 2015 mit rund 1,3 Milliarden Euro, 900 Millionen davon waren versichert. "Er war in diesem Zeitraum das zweitteuerste Naturkatastrophenereignis für die Versicherungswirtschaft", so Peter Höppe, der die Georisiko-Forschung des Rückversicherers leitet. Spitzenreiter waren die Blizzards an der amerikanischen Ostküste, die die Branche 1,6 Milliarden Euro kosteten.

Stürme sind hauptsächliche Naturgefahren


Stürme gehören zu den stärksten Faktoren der Verwitterung. (Foto: NOAA)Stürme mit all ihren Begleiterscheinungen gehören in Mitteleuropa zu den größten Naturgefahren. "In Deutschland können zwei unterschiedliche Sturmarten Schäden verursachen", sagt Munich-Re-Geoexperte Peter Höppe, "die so genannten Winterstürme, die sehr großflächig sind und halb Europa mit ihren Windgeschwindigkeiten überziehen können, und die sogenannten konvektiven oder gewitterbedingten Stürme." Die typischen europäischen Winterorkane wie Niklas oder Kyrill sind Ausdruck der Großwetterlage über dem Nordatlantik. "Diese großflächigen Orkantiefs entstehen durch große Temperaturunterschiede, die in der kalten Jahreszeit zwischen der Polarregion und den tropischen Regionen auftreten", erklärt DWD-Meteorologe Andreas Friedrich, "je größer die Temperaturunterschiede sind, desto stärker können sich diese Orkantiefs entwickeln." Um den Temperaturunterschied auszugleichen, strömt Warmluft von Süden nach Norden und auf der Gegenspur polare Kaltluft nach Süden, ein Orkanwirbel entsteht. Die konvektiven Stürme drohen dagegen vor allem in der warmen Jahreszeit vor. Nur dann enthält die Atmosphäre genügend Wasserdampf, sind die Temperaturunterschiede von erhitzten und kälteren Luftmassen groß genug, damit sich die gespeicherte Energie in Gewittern entladen kann. Dann allerdings ist mit heftigen Böen, Hagel und Starkregen und auch Wirbelstürmen, den Tornados, zu rechnen.

Wie aber entwickeln sich die Stürme in Mitteleuropa? Eine scheinbar einfache Frage, die für die Klimaforscher schwer zu beantworten ist. Dabei sind sich die Menschen selten so einig, wie bei der Diagnose, dass das Wetter früher besser war. "Man sagt immer, dass das Wetter viel schlechter ist als man sich aus früherer Zeit erinnert", sagt Hans von Storch, Professor am Institut für Meteorologie der Universität Hamburg, "aber das liegt nur daran, dass man sich schlecht erinnert." Will man sich wie von Storch nicht auf die menschliche Erinnerung, sondern auf harte Daten stützen, steht man vor einer schweren Aufgabe. "Windmessdaten aus früheren Zeiten sind rar und unzuverlässig, obwohl man intuitiv das Gefühl hat, Wind zu messen sollte einfach sein", erklärt Peter Zimmerli, Chef der Arbeitsgruppe Atmospheric Perils beim Schweizer Rückversicherer Swiss Re.

Sturmaktivität schwankt auf lange Sicht


Ein Tornado bewegt sich auf Moore, Oklahoma, zu (2013). (Foto: Wikimedia/Ks0stm)Storch und seine Kollegen rekonstruierten aus den Luftdruckmessungen des Hamburger Seewetteramtes die Sturmsituation in Norddeutschland seit 1870. Danach ging die Sturmhäufigkeit bis etwa 1970 kontinuierlich zurück und stieg dann bis in die 90er Jahre wieder an. Doch seit dem Ende der 90er Jahre hat sich die Lage wieder beruhigt, Mitteleuropa durchlebt zurzeit trotz Niklas oder des noch wilderen Kyrills von 2007 bei den Winterstürmen eine eher flaue Phase. "Das zeigt eben", so von Storch, "dass das im Wesentlichen normale Schwankungen im Klimasystem sind. Systematische Veränderungen hin zu mehr oder stärkeren Stürmen sehen wir nicht."

Diese natürlichen Schwankungen des extrem komplexen Systems erschweren den Wissenschaftlern auch den Blick in die Zukunft sehr. "Man kann einfach keine eindeutigen Aussagen machen", sagt Swiss-Re-Experte Peter Zimmerli, "die Prognosen aufgrund von Klimamodellen kommen zu sehr unterschiedlichen Resultaten." Vor vier Jahren schien man schon weiter zu sein. Die Simulationen signalisierten einen Trend zu stärkeren Winterstürmen, und gerade die besonders schweren Orkane sollten bis zum Ende des Jahrhunderts drastisch an Zahl und Stärke zunehmen. Das deutete der vorletzte Bericht des Zwischenstaatlichen Expertenrats für Klimawandel IPCC aus dem Jahr 2007 an, explizit berichtete es eine vom Deutschen Wetterdienst geleitete Studie im Jahr 2011, und ebenso explizit verkündete es im gleichen Jahr auch der Gesamtverband der deutschen Versicherungswirtschaft, der sich auf eine vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung geleitete Untersuchung stützte.

Die Warnung vor einer stürmischen Zukunft machte die Schlagzeilen - und war offenbar verfrüht. "Heute würde ich solche starken Aussagen nicht mehr machen", sagt etwa Thomas Deutschländer, Klimaexperte beim DWD und an der damaligen Studie beteiligt. Neue Erkenntnisse und mehr und bessere Simulationen haben das einst recht eindeutige Bild verwischt. Die Gründe sind einfach: Die Atmosphärenforschung bleibt nicht stehen und die Klimamodelle werden kontinuierlich verbessert, um den Erkenntnisfortschritt zu berücksichtigen. Die Leistungsfähigkeit der Großrechner, auf denen die Modelle laufen, steigt permanent, so dass die Simulationen frühere Beschränkungen und Vereinfachungen über Bord werfen können. "Die Modelle haben früher verschiedene Faktoren wie Wolkenbildung, den Einfluss der Aerosole in der Atmosphäre, die Wärme- und Kohlendioxidaufnahmefähigkeit der Ozeane nur sehr rudimentär oder ganz schlecht abgebildet", erklärt Swiss-Re-Experte Peter Zimmerli, "heute geht man davon aus, dass man sie besser versteht und besser abgebildet hat." Und schließlich kommen immer wieder neue Modelle auf den Markt, die einen etwas anderen Blick auf das Klimasystem werfen.

Modelle sind unentschieden


Nach Sturm Kyrill: Schäden an Fahrzeugen in Berlin-Lichtenberg. (Bild: Wikimedia Commons)Paradoxerweise führt das im Fall der europäischen Winterstürme dazu, dass die Wissenschaftler ihre früher so prägnanten Aussagen zurücknehmen müssen. Einerseits bringt der Treibhauseffekt mehr Energie in die Atmosphäre, was die Windgeschwindigkeiten erhöhen sollte. Andererseits ist die Erwärmung gerade im nördlichen Polarkreis am stärksten, so dass das Temperaturgefälle zu den Tropen sinkt und der Antrieb der europäischen Winterstürme schwächelt. Je nachdem, wie die Modelle die unterschiedlichen Faktoren bewerten, fallen ihre Prognosen aus. "Wir stellen fest, dass diese Szenarien überwiegend Hinweise auf eine Verstärkung liefern, aber es gibt auch Szenarien, die unveränderte Bedingungen oder geringfügig verminderte Bedingungen beschreiben", erklärt Hans von Storch das Problem der Fachwelt, "wenn man dann sagt, das sei definitiv so, dann ist das ein bisschen zu schnell geschossen."

Bei den Gewitterstürmen im Sommer sieht es schon ganz anders aus. Die Klimamodelle sind da nur von eingeschränktem Nutzen, denn die Unwetter sind so klein, dass die Modelle sie erst gar nicht darstellen können. Statt Unwetterfronten von vielen Hundert Kilometern aufzubauen, die den halben Kontinent überrollen, sind Sommerstürme meist nur wenige Kilometer breit und ziehen vielleicht 100 Kilometer, bis sie ihre Energie verbraucht haben. Eine Vorstellung von der zukünftigen Entwicklung haben die Klimatologen gleichwohl, denn bei den Sommerstürmen spielt die Temperatur eine entscheidende Rolle. Und anders als die Windgeschwindigkeiten können die Simulationen mittlerweile ziemlich gut vorhersagen, wie hoch die Quecksilbersäule in Zukunft steigen wird.

Wachsende Temperaturen erhöhen die Energie im System drastisch, die Entladungen werden entsprechend stärker. "Daher ist es physikalisch plausibel", erklärt DWD-Tornadoexperte Andreas Friedrich, "dass diese Ereignisse in der Spitze stärker werden sollten, stärkere Tornados, größerer Hagel oder auch stärkere lokale Windböen können auftreten." Ganz so einfach ist es dann allerdings auch wieder nicht, denn neben energiespendender Hitze braucht ein Gewittersturm auch einen Auslöser, eine kollidierende Wetterfront mit viel Wasserdampf. "Bei den Klimasimulationen ist jedoch herausgekommen", so Friedrich, "dass gerade im Sommer eine mittlere Abnahme der Niederschlagsmenge in Deutschland droht." Zusammengenommen bedeutet das die unbehagliche Aussicht, dass es zwar voraussichtlich nicht mehr Gewitterstürme geben wird, dass es dafür aber so richtig kracht, wenn mal einer losbricht.