Warum gibt es öfter Hochwasser?

veröffentlicht am 19.4.2023

Kategorie: Der Klimajäger klärt auf

Warum gibt es öfter Hochwasser?

Andreas Jäger

Andreas Jäger

veröffentlicht am 19.4.2023

Gründächer helfen gegen Überschwemmungen. Das ist einer ihrer vielen Stärken. Aber warum gibt es eigentlich mehr Überschwemmungen als früher, warum schüttet es öfter „wie aus Schaffeln“? Und wieso werden diese Schaffeln scheinbar immer größer? Dazu müssen wir zurück an die Wurzel der Klimakrise – den Anstieg der Temperatur.

„Der Treibstoff der Wettermaschine ist der Wasserdampf“

Wer es eilig hat, kann unten gerne das Fazit lesen. Es ist nicht kompliziert: Die Luft ist wärmer als früher, kann mehr Wasser tanken und dadurch kann es mehr schütten. That’s it. Aber wer hier weiterliest, wird mit dem besten Teil der Geschichte belohnt - die Wettermaschine: Der Kreislauf aus verdampfen, kondensieren und regnen. Indem wir an der Temperaturschraube drehen, läuft die Wettermaschine von Zeit zu Zeit auf Hochtouren – und regnet sich aus.

Wie viel Regen ist normal?

Was normal ist, hängt vom Klima ab - und das war immer schon überall anders. Was in den sprichwörtlich feuchten Tropen ein nachmittäglicher Regenguss ist, ist bei uns ein Starkregen.

In den heißen den Tropen saugt sich die Luft Tag für Tag mit Wasserdampf voll, der sich beinahe täglich unter tropischen Gewittern entlädt, den mächtigsten Gewittertürmen der Erde. Dieser Kreislauf der Wettermaschine arbeitet in den Tropen auf Hochtouren – es ist die Hitze, aber der eigentliche Treibstoff ist der Wasserdampf.

Regenpotential Erde

Regen- und Schneepotential an einem Januartag 2003: Zu sehen ist der Gehalt an Wasserdampf in der Luft. Angegeben als Äquivalent in mm Wasser bei angenommener Kondensation. Die Werte reichen von 60 Liter pro Quadratmeter (blau) am Äquator bis weniger als 5 Liter an den Polen und in den Wüsten (beige). Die tropischen Gewitter mit ihren Regengüssen leben von diesem Wasserdampf.

Der Mechanismus dabei: Der unsichtbare Beginn eines Gewitters ist das Aufsteigen von überhitzter Warmluftblasen vom Boden. Das sichtbare Zeichen für die eigentliche Zündung der Wettermaschine sind dann die sich auftürmenden Haufenwolken. Durch die Kondensation des unsichtbaren Wasserdampfs an der Gewitteruntergrenze zu sichtbaren Wolkentröpfchen werden ungeheure Wärmemengen frei. Zusätzliche Energie, die - wie der Brenner eines Heißluftballons - die Wolkentürme weiter in die Höhe schießen lassen; sodass sie zu Ungetümen anwachsen, die weit nach oben bis an den Rand der Stratosphäre reichen.

„...in nur zwei Stunden die doppelte Regenmenge des Monats“

Die Folge sind schwere Regengüsse, die durch das Einsaugen von feuchter Umgebungsluft weiter genährt werden. Dadurch kann es auf kleinem Raum unter einem Gewitter weit stärker prasseln, als man es auf den ersten Blick vermuten würde. So fielen beispielsweise am 30. Juli 2021 in Graz bei einem schweren Gewitter über 160 Liter Regen pro Quadratmeter in nur zwei Stunden; das war die doppelte durchschnittliche Regenmenge des Monats. Das ist der Fingerabdruck des Klimawandels. Präziser, der um sich greifenden globalen Erwärmung - vor allem seit den 1980er Jahren.

Graz Überschwemmung

30. Juli 2021, Graz, Freitagabend 17 Uhr: 160 – 170 Liter Starkregen in nur 2 Stunden. 40 Millionen versicherter Schaden, ca. 100 Millionen Gesamtschaden (Grazer Wechselseitige)

Wie kommt Wasser in die Luft?

Es verdunstet. Von jeder feuchten Oberfläche, ob See oder Blatt, lösen sich Wassermoleküle und verdunsten in die Luft. Ein Glas Wasser im Zimmer stehen gelassen, wird sich über die Zeit von selber leeren. Bis zu einer gewissen Sättigung nimmt die Luft Wassermoleküle in sich auf und sobald 100% Luftfeuchtigkeit erreicht werden, kondensieren die Wassermoleküle wieder zu Wassertröpfchen, und Nebel oder Wolken entstehen. Der entscheidende Punkt: Die Aufnahmefähigkeit der Luft von Wasserdampf hängt direkt mit der Temperatur zusammen. Je wärmer die Luft, umso mehr Wasserdampf kann sie aufnehmen und für einen kräftigen Regen oder Schneefall bereithalten.

„Bei nur 10 Grad mehr kann es doppelt so viel regnen“

Durch den Klimawandel ist die Luft wärmer als früher. Pro Grad kann sie ca. 7% mehr Wasserdampf aufnehmen. In konkreten Zahlen: An einem Sommertag bei 25° können bis zu 23 Gramm Wasser pro Kubikmeter in der Luft sein, an einem Sommertag bei 35° sind es 40 Gramm - fast das doppelte. Salopp gesagt: Bei nur 10 Grad mehr kann es doppelt so viel regnen – und aus wird einem kräftigem Regen eine Sintflut.

Wasserdampf in der Luft

Wasserdampf in der Luft: Die Aufnahmefähigkeit von Wasserdampf – also einzelner unsichtbarer H2O-Moleküle - steigt mit der Lufttemperatur. Bei 0° Celsius sind es beispielsweise 5 Gramm Wasser pro Kubikmeter Luft, bei 20° sind es 17 g/m3, bei 40° sind es 50 g/m3, die die Luft bis zur Sättigung aufnehmen kann.

Wann regnet es sintflutartig?

Sintflutartig regnet es immer dann, wenn warme Luft Gelegenheit hatte, sich mit Feuchtigkeit aufzuladen. Bei uns in den Alpen – in „Nachbarschaft“ zum Atlantik und zum Mittelmeer - ist das oft genug der Fall. Zwei Wetterlagen sind da zu unterscheiden:

  • Eher großräumige Tiefdruckgebiete, die vom Atlantik oder vom Mittelmeer kommend mit schweren Wolken bei uns eintreffen. Bei ihrer Reise über das Wasser hatten diese Tiefdruckgebiete reichlich Gelegenheit, sich wie ein Schwamm mit Feuchtigkeit vollzusaugen. Das kann dann in großflächigen Dauerregen oder Schneefall ausarten. Ein typisches Beispiel im Winter: Ein mit Wasserdampf vom milden Mittelmeer vollgetanktes Tief drückt gegen die Südalpen. Es schneit mitunter tagelang. Die unter der Schneelast einbrechenden Bäume kappen Stromleitungen und in ganzen Talschaften wird es dunkel.

  • Eher kleinräumige Gewitter bilden sich typischerweise in schwülwarmer Luft. Schwüle ist das körperliche Empfinden für eine hohe Luftfeuchtigkeit bei hohen Temperaturen. Die Luft ist bereits mit Feuchtigkeit vollgeladen und kann kaum mehr Wasserdampf aufnehmen. Der Schweiß rinnt zwar auf der Haut, kann aber nicht mehr verdunsten und damit auch nicht kühlen. Wenn sich in dieser fast tropischen Luft ein Gewitter bildet, ist jede Menge Feuchtigkeit und Energie da, die in Regen und Hagel umgesetzt werden kann. Der sintflutartige Regen und der Hagel sind bei Gewittern aber eher auf Stadtteile oder kleinere Gebiete konzentriert. Typisches Beispiel sind immer wieder auftretende, schwere Hagelunwetter in der Steiermark.

Fazit

Die Lufttemperatur ist vor allem seit den 80er Jahren kräftig gestiegen. Im Winter genauso wie im Sommer. Dadurch kann die Luft pro Grad 7% mehr Feuchtigkeit aufnehmen und die Wettermaschine auf Hochtouren jagen, sprich: Dieses Wasser kann sich als sintflutartiger Regen oder massiven Schneefall entladen. Das passiert schon heute öfter als früher. Was den Regen betrifft, können Gründächer solche Wolkenbrüche abfangen und die Gerinne entlasten. Flachdächer grün anzulegen, ist das Gebot der Stunde.

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