Meteorologie: Erst die Dürre, dann die Flut

• Seit 2001 erfasst der Deutsche Wetterdienst Stark- und Dauerregen-Ereignisse und wertete die Daten nun erstmals aus.
• Die Forscher interpretieren die Messwerte zurückhaltend, doch ein Einfluss durch die Erderwärmung ist sehr wahrscheinlich.
• Die Daten zeigen auch, dass Starkregen im Prinzip immer und überall möglich ist.

Der Sommer 2018 dürfte den meisten Menschen in Deutschland als jene Zeit in Erinnerung bleiben, in der die Kette der trockenen, heißen Tage gar nicht mehr abreißen wollte. Ein Wölkchen am Himmel hatte schon Seltenheitswert. Nie zuvor seit Beginn der Messungen war es in Deutschland im Schnitt so warm. Zugleich fielen von April bis Oktober 40 Prozent weniger Niederschläge als im langjährigen Mittel, die Böden trockneten aus, die Ernten waren in manchen Gebieten katastrophal schlecht. Und doch war dieses trockene Jahr noch in ganz anderer Hinsicht ungewöhnlich: Es gab auch extrem viele heftige Regenfälle.

Seit dem Jahr 2001 erfasst der Deutsche Wetterdienst (DWD) per deutschlandweitem Radar Stark- und Dauerregen-Ereignisse. Das sind solche Regengüsse, bei denen mindestens etwa 25 Liter pro Quadratmeter innerhalb einer Stunde beziehungsweise 35 Liter in sechs Stunden fallen, für 12, 24, 48 und 72 Stunden gibt es weitere Schwellenwerte. Die Aufzeichnung per Radar ist nicht perfekt präzise; manche witzeln, wer mit einem Radargerät Regen messen will, sollte das Regenwasser am besten in der Radarschüssel sammeln. Aber es ist die einzige Möglichkeit, flächendeckend zu messen. Zuvor wurden Regenmengen nur an Wetterstationen erfasst. Das Messnetz ist aber längst nicht dicht genug, um die oft sehr lokal begrenzten Ereignisse alle zu erwischen.

Gemeinsam mit dem Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) hat der DWD nun eine Auswertung der ersten 18 Jahre dieser Radarmessungen erstellt, die der SZ vorliegt. Wie sich die Dinge entwickeln, ist vor allem wegen des Klimawandels interessant. "Man rechnet damit, dass es in einer wärmeren Atmosphäre mehr und heftigere Starkregen-Ereignisse gibt, weil sie mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann", sagt Katharina Lengfeld, die beim DWD für die Datenerhebung zuständig war. "Aber bei einem Zeitraum von nur 18 Jahren kann man keine Trendaussagen treffen, das ist einfach zu kurz."

Das heißt keineswegs, dass Starkregen noch nicht nachweisbar zugenommen hat. So berichtete etwa ein Team um Jascha Lehmann von der Universität Potsdam bereits vor einigen Jahren im Fachblatt Climatic Change, dass es in den vergangenen drei Jahrzehnten weltweit zwölf Prozent mehr neue Niederschlagsrekorde gegeben hat, als man in einem stabilen Klima erwarten sollte. Laut einer Studie aus der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsjournals Nature dürften Hochwasserereignisse durch Starkregen in Nordwesteuropa künftig zunehmen. Und für den extremen Regen mit schweren Überschwemmungen im Dezember 2015 in Nordengland berechneten Forscher um Friederike Otto von der Universität Oxford, dass der Klimawandel ihn um rund 60 Prozent wahrscheinlicher gemacht haben dürfte. Aber das sind Einzelereignisse; aus der deutschlandweiten Flächenmessung kann man diese Trends noch nicht seriös herauslesen.

Trotzdem sind diese Daten interessant, denn sie machen deutlich, dass Starkregen im Prinzip immer und überall möglich ist. Meistens tritt er in den Sommermonaten auf. Das liegt daran, dass solche extremen Regenfälle nicht einfach so vom Himmel tröpfeln. Man braucht dafür massive Quell- oder Gewitterwolken mit großen Wassermengen und starken Aufwinden, das ist normalerweise nur in warmer Luft möglich. Üblicherweise geht die Saison etwa von Mai bis September, am häufigsten ist Starkregen im Juli.

In der Wolke werden Wassertropfen emporgewirbelt, gefrieren, sinken wieder herab, wachsen dabei immer weiter an und fallen schließlich als Regen zu Boden, wenn sie schwer genug sind. Die enormen Wassermengen kommen dabei meist nicht durch dichtere, sondern durch größere Tropfen zustande - es schüttet dann buchstäblich wie aus Eimern.

"Das Jahr 2018 zeigt, dass es selbst in warmen, trockenen Jahren sehr viele lokale Starkregen-Ereignisse geben kann", sagt Lengfeld. Tatsächlich stechen in der Zeitreihe vier sehr unterschiedliche Jahre heraus: Besonders viele Starkregen-Ereignisse mit einer großen insgesamt betroffenen Fläche gab es sowohl im Elbhochwasser-Jahr 2002 als auch im verregneten Sommer 2014 - aber eben auch im Sommermärchen-Jahr 2006 und sogar im Dürresommer 2018.

Insgesamt war über den betrachteten Zeitraum fast jeder Ort in Deutschland einmal betroffen, besondere Häufungen gibt es nicht. Wie groß der angerichtete Schaden ist, hängt allerdings sehr wohl vom jeweiligen Ort ab: Über einer Wiese ist er geringer als mitten in der Stadt, und Senken oder Flüsse, die das Wasser zusammenführen, steigern die Gefahr. Das war etwa beim Frühjahrshochwasser 2016 der Fall, als die Fluten aus zwei angeschwollenen Bächen am 30. Mai in Braunsbach in Baden-Württemberg ganze Häuser zerstörten und Autos und Bäume wegrissen. Dass damals auch teils lokal extreme Wassermengen pro Stunde gemessen wurden, ist dem Radar entgangen, diese Rekorde wurden nicht erfasst. Dafür hat der DWD auf einer enormen Fläche von fast 8000 Quadratkilometern heftigen Dauerregen über 18 Stunden gemessen, auch dies ist ungewöhnlich.

Der Klimawandel scheint den Jetstream zu verändern, Hochs und Tiefs verharren länger

Wird so etwas in Zukunft häufiger vorkommen? Das ist zumindest wahrscheinlich. "Physikalisch würde man vor allem erwarten, dass die einzelnen Ereignisse an Intensität zunehmen", sagt der Meteorologe und Klimaforscher Peter Hoffmann vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. Dazu passen die zunehmenden Niederschlagsrekorde.

Aber auch abgesehen von einzelnen Ereignissen lassen die Daten erahnen, wie künftige Sommer aussehen könnten. "Ein Sommer wie 2018 passt gut ins Bild: Großräumig Hitze und Trockenheit, aber punktuell heftige Niederschlagsereignisse", sagt Hoffmann. Das ergibt für ihn Sinn, weil in einer wärmeren Atmosphäre der Schwellenwert für Niederschlag steige. In der warmen Luft kondensiert die Feuchtigkeit nicht so leicht. "Es braucht starke Ereignisse wie Gewitter, um Wolken zu bilden und die Feuchtigkeit aus der Atmosphäre zu holen", sagt Hoffmann. Künftig könnte sich der Niederschlag also auf weniger Tage im Jahr verteilen, so wie 2018.

Aber der Klimawandel bringt nicht nur wärmere Luft mit sich. Er scheint auch den Jetstream zu verändern, den Höhenwind, der rund um den Nordpol von West nach Ost weht und das Wetter in mittleren Breiten steuert. Dieser Strom scheint sich zu verlangsamen, er schlägt häufiger in Wellen nach Norden und Süden aus, die länger an Ort und Stelle stehen bleiben und Wetterlagen festklemmen.

"Hochs und Tiefs verharren tendenziell länger an einer Stelle", sagt Hoffmann. "Zusammen mit den thermodynamischen Veränderungen könnte das dazu führen, dass der Kontrast zwischen den Wetterlagen stärker wird, so dass sich heiße, trockene Witterungsphasen mit kühlen, nassen abwechseln." Einen Vorgeschmack auf eine solche Situation liefert bereits das Jahr 2019. Auf einen kalten, nassen Mai folgte die erste extreme Rekord-Hitzewelle im Juni. Dann wurde es Anfang Juli wieder ungewöhnlich kühl, bis die zweite, noch ungewöhnlichere Hitzewelle mit Temperaturen deutlich über 40 Grad zuschlug. Der August hingegen verlief eher nass und kühl. Auf der Zugspitze fiel schon wieder Schnee.