Ein schweres Gewitter, das er hautnah erlebte, hat Christoph Gatzen auf die Spur gebracht. Damals, vor drei Jahren, studierte er noch in Berlin Meteorologie. Er war beeindruckt von der ungezähmten Kraft, die in den schwarzen Wolken steckte. Seitdem hält es Gatzen – der inzwischen als Meteorologe beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen arbeitet – nicht mehr im Büro, wenn sich in der Nähe Gewitterwolken zusammenbrauen. Dann lässt er alles stehen und liegen, setzt sich ins Auto – und fährt mitten hinein ins Inferno. Er will nicht nur eindrucksvolle Wolkenformationen ablichten und mächtigen Hagelschlag erleben – was er vor allem sucht, sind Tornados. Gatzen gehört zur wachsenden Crew der „ Storm-Chaser”: wetterverrückten Abenteurern, die nach amerikanischem Vorbild „Twister” jagen.
Tornados in Deutschland? Gibt’s die nicht nur in den USA? Auch die Medien sprechen meist verharmlosend von Windhosen oder Mini-Tornados. Sogar der Deutsche Wetterdienst (DWD) hat das Phänomen bisher kaum beach-tet. Doch die Bewohner der kleinen Eifel-Gemeinde Acht wissen es besser. Am 10. Juni 2003, abends gegen 18.45 Uhr, zog ein ausgewachsener Tornado mitten durch ihr Dorf und schlug eine Schneise der Verwüstung. Die verschreckten Menschen mussten zusehen, wie mächtige Bäume samt Wurzeln durch die Luft wirbelten, wie ganze Dachstühle davonflogen und wie Garagentore aus den Scharnieren gerissen wurden und als skurrile Windmühlenflügel kreiselten. Noch bevor sie begriffen hatten, was eigentlich geschah, war der Spuk wieder vorbei. Viele massive Häuser hatten schwere Schäden erlitten, zwei waren sogar abbruchreif.
Tornados sind die heftigsten Wettererscheinungen, die es gibt. Die schlauchförmigen Wirbel, die aus manchen Gewitterwolken herauswachsen und wie gewaltige Staubsauger durch die Landschaft ziehen, können schier unglaubliche Windgeschwindigkeiten von 500 Kilometern pro Stunde erreichen. Dagegen wirkt ein Nordsee-Orkan wie ein laues Lüftchen. Die Stärke von Tornados wird nach der Fujita-Skala angegeben, die von F0 bis F6 reicht und nach dem Experten Theodore Fujita von der University of Chicago benannt ist. Ein F0-Tornado kommt mit 64 bis 116 Kilometern pro Stunde daher. In Acht wütete ein F3-Tornado mit mehr als 256 Kilometern pro Stunde. Schwere Tornados können Lokomotiven aus den Gleisen heben und Autos Hunderte Meter weit durch die Luft schleudern. In den USA wurde einmal ein 13 Tonnen schwerer Düngerbehälter wie ein Schuhkarton fortgeblasen und landete erst nach einem mehrere Kilometer weiten Flug. Trotz ihrer enormen Kraft haben die rotierenden Rüssel nur einen Durchmesser von einigen Dutzend bis ein paar Hundert Metern und lösen sich meist schon nach wenigen Minuten wieder auf.
In den USA werden jedes Jahr etwa 1200 Tornados gezählt, in Deutschland dagegen kaum mehr als 10. Dass einem Storm-Chaser eine solche Rarität vor die Linse seiner Kamera kommt, dazu braucht er nicht nur Glück, sondern muss sich auch akribisch vorbereiten. Bei kritischer Wetterlage checkt sich Gatzen zunächst ins Internet ein und studiert alle Wetterkarten, die er kriegen kann. Daraus stellt er mit anderen Meteorologen eine eigene Vorhersage für die nächsten Tage zusammen, die er auch ins Internet stellt (www.estofex.org).
Schwere Gewitter, das weiß er, bilden sich vor allem bei einer labilen Luftschichtung, wenn sich Kaltluft über schwül-heiße Luftmassen schiebt. Beim Tornado-Unwetter in der Eifel letzten Sommer herrschte eine Temperaturdifferenz von fast 80 Grad Celsius zwischen Boden und Wolken. Eine solche Konstellation reagiert äußert empfindlich: Eine winzige Anregung genügt, und gewaltige Gewitterwolken türmen sich auf. Das Unheil nimmt dort seinen Lauf, wo ein Berg bodennahen Wind nach oben zwingt, wo sich durch unterschiedliche Erwärmung des Geländes eine Thermik bildet oder wo an einer Kaltfront Luftströmungen aus verschiedenen Richtungen aufeinander prallen und nach oben ausweichen. Eine aufsteigende Warmluftblase beschleunigt sich rasch, weil sie relativ zur umgebenden Kaltluft zunehmend an Dichte verliert. Wie ein vom Ballast befreiter Heißluftballon schießt sie aufwärts. „Das ist ein extrem explosiver Vorgang”, sagt der Meteorologe Dirk Heizenreder, Leiter „Zentrale Vorhersage” beim Deutschen Wetterdienst in Offenbach. „Von der Bildung einer Gewitterwolke bis zum ersten Regenguss vergehen nur etwa 10 bis 15 Minuten.”
Mehr noch als die Temperatur hat Tornado-Jäger Gatzen den Wind im Visier. Denn ein Tornado braucht zu seiner Entstehung vor allem ganz bestimmte Windverhältnisse: Wenn sich die feuchtwarme Luft am Boden nur langsam bewegt, in wenigen Kilometern Höhe aber ein scharfer Wind weht, erwacht bei den Storm-Chasern der Jagdtrieb. Denn eine solche „Windscherung” kann dafür sorgen, dass die Luft zu rotieren beginnt. Dann bilden sich große Luftwalzen, die zunächst um eine horizontale Achse zirkulieren und kaum auffallen. Wenn aber eine aufsteigende Luftblase durch sie hindurchschießt, kann die Drehachse der Walze kippen und die gesamte Gewitterwolke in eine vertikale Rotation versetzen – gute Voraussetzungen für einen Tornado.
„Tornado-Jagd ist wie Schach spielen”, sagt Gatzen. Atmosphäre und Bodenrelief sind sein Schachbrett, die Wetterdaten seine Figuren. Je nach Spielstand entscheidet er, wo die Chancen auf ein schweres Gewitter besonders günstig stehen, und legt seine Jagdstrategie fest. Dabei behält er die Wetterdaten ständig im Auge, um bis zum letzten Moment umdisponieren zu können. Wenn es dann endlich losgeht, ist seine Ortskenntnis gefordert. In den USA, wo die Straßen meist schnurgerade verlaufen und das Gelände flach ist, haben es Tornado- Jäger leicht. Gatzen: „Das ist Schach für Anfänger.” In Deutschland dagegen fordern gewundene Landstraßen die Spielernaturen heraus. Immer wieder versperren bewaldete Hänge den Blick auf die ersehnte Beute – jene „gesunden” Gewitterwolken, wie die Jäger sagen: junge, kräftige Cumulonimbus-Ungetüme mit scharfen Rändern und einem klaren Himmel ringsherum. „Kranke” Wolken, die an den Rändern zerfransen, sind uninteressant, weil sie sich bald auflösen.
Die Jäger pirschen sich von hinten, von der regenfreien Seite, an den dunkelsten Teil der Wolke heran. Dort, in der Aufwindzone, werden die Tornados geboren, während Hagel und Regen auf der Gegenseite niedergehen. Meist bleiben die Unwetter-Freaks in ihren Autos sitzen und filmen aus dem Fenster heraus, um nicht von einem Blitz erschlagen zu werden. Denn vor Blitzen fürchten sie sich mehr als vor dem Sturm.
„Die Gefahr, die vom Tornado ausgeht, kann man recht gut abschätzen”, meint auch Marco Kaschuba, ein altgedienter Storm-Chaser aus Reutlingen. Er war in den USA auf der Pirsch, wo er einem F4-Tornado bis einen knappen Kilometer dicht auf den stürmischen Pelz gerückt ist.
Die wetterbesessenen Chaser – in Deutschland gibt es etwa vier Dutzend – sind keine Spinner, die nur den Kick suchen. Die Amateure treiben mit professionellem Elan die Unwetterforschung voran, wie der DWD-Experte Heizenreder versichert. Solche Nachhilfe tut Not, denn „Unwetter kommen im Meteorologie-Studium bisher kaum vor”, bedauert Kaschuba. Er spricht dem Star-Meteorologen Jörg Kachelmann aus der Seele, der dem Deutschen Wetterdienst immer wieder Versäumnisse bei der Unwetterwarnung vorgeworfen hat. Unterschätzt habe der staatliche Dienst etwa den Berliner Gewittersturm, der im Juli 2002 sieben Menschen tötete, oder den Orkan Anna, der Ende Februar 2002 mit teils 180 Kilometern pro Stunde über Norddeutschland fegte. Heizenreder gibt die Schelte allerdings prompt zurück: Kachelmann, sagt er, gehe mit Warnungen „sehr großzügig” um und lande nur deshalb mehr Treffer als der DWD.
Die Konkurrenten um die beste Wettervorhersage, ob staatlich oder privat finanziert, schätzen beide die Arbeit der Tornado-Jäger. So lässt sich Kachelmann von den mobilen Abenteurern per Handy aktuelle Wetterbeobachtungen liefern, um seinen lokalen Unwetterwarnungen den letzten Schliff zu geben. Vor allem aber führen die Storm-Chaser Buch über alle gesichteten Tornados und über viele historische Wirbelstürme, die sie in Archiven aufgestöbert haben.
Nikolai Dotzek, der wie Christoph Gatzen hauptberuflich beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt Gewitter erforscht, hat 1997 das Netzwerk „TorDACH” (www. tordach.org) gegründet, das solche Daten sammelt und auswertet. Ihm ist es wesentlich zu verdanken, dass sich inzwischen ein viel klareres Bild von der Gefahr abzeichnet.
Der Tornado-Experte hat vor allem mit dem verbreiteten Vorurteil aufgeräumt, dass sich in Deutschland nur schwache Tornados bilden und bloß in den USA verheerende. Tatsächlich ist die prozentuale Verteilung von schwachen und starken Wirbeln in beiden Ländern fast identisch: Hier wie dort gehören nur wenige Tornados zu den so genannten Killern, haben also eine Stärke von F4 oder F5, die weitaus meisten sind dagegen als F0 oder F1 relativ harmlos. Weil allerdings die Gesamtzahl der Tornados in den USA viel größer ist, wütet dort mehrmals im Jahr ein verheerender Tornado, in Deutschland dagegen nur alle paar Jahrzehnte. Der letzte heimische F4- Gigant tobte am 10. Juli 1968 in Pforzheim, schleuderte Autos über 100 Meter weit und richtete Schäden von rund 70 Millionen Euro an.
Die TorDACH-Gruppe um Dotzek ist sogar davon überzeugt, zwei F5-Tornados in Deutschland ausgemacht zu haben: 1764 in Woldegk (Mecklenburg-Vorpommern) und 1800 in Hainichen (Sachsen): Der Aufwind riss mächtige Eichenstümpfe samt Wurzeln aus dem Boden und entrindete Baumstämme, weil der aufgewirbelte Dreck wie ein Sandstrahlgebläse wirkte.
Die meisten Tornados entstehen in den Sommermonaten von Mai bis September. Dass man aber auch im Winter nicht vor den Wirbelwinden sicher ist, erfuhren die Bewohner der niedersächsischen Gemeinde Drochtersen an der Elbe, westlich von Hamburg. Dort fegte am 13. Januar dieses Jahres ein Tornado durch den Ort und deckte innerhalb von etwa 25 Sekunden mehrere Hausdächer ab.
In Deutschland gibt es zwar mit 10 bis 15 Tornados pro Jahr nur etwa ein Hundertstel so viele wie in den USA, wegen der wesentlich kleineren Fläche ist aber die Wahrscheinlichkeit, einen Tornado zu sehen, immerhin ein Zehntel so groß. „Die Voraussetzungen für die Bildung eines Tornados sind auch in Europa günstig”, sagt DWD-Experte Heizenreder. Ähnlich der amerikanischen „Tornado-Allee”, einem Band im Mittleren Westen, wo entlang der Rocky Mountains trockene Polarluft aus Kanada und feuchtwarme Tropenluft aus dem Golf von Mexiko aufeinander prallen und jedes Jahr mehr als 500 Tornados ausbrüten, gibt es auch in Deutschland bevorzugte Tornado-Gebiete: das Rheintal, wo mediterrane Luft zwischen Jura, Vogesen, Schwarzwald, Odenwald und Pfälzer Wald wie in einem Kanal nordostwärts strömt und bisweilen auf Kaltluft aus dem Norden stößt, und auch das Norddeutsche Tiefland, wo in wenigen Kilometern Höhe oft ein heftiger Wind weht, so dass großflächig gute Bedingungen für eine starke Windscherung herrschen.
Die Meteorologen geben die Tornado-Gefahr in Tornados pro Jahr und 10000 Quadratkilometern an. Dieser Wert beträgt im Rheintal 0,2 bis 0,3 und in der Norddeutschen Tiefebene etwa 0,5. Zum Vergleich: In der amerikanischen Tornado-Allee sowie an der Ostküste der USA ist das Tornado-Risiko mit 5 Twistern pro Jahr und 10000 Quadratkilometern 10-mal so groß.
Wird es in Zukunft wegen der prognostizierten Klimaerwärmung mehr Tornados geben? Bislang spricht nichts dafür. Die Zahl der Wirbel mit einer Stärke zwischen F2 und F5 ist seit Jahrzehnten konstant geblieben, lediglich bei den schwachen Ereignissen gab es eine starke Zunahme der Beobachtungen. Das liegt aber nicht am Klima, sondern an der verstärkten Sensibilität der Bevölkerung – und am Elan der Storm-Chaser, denen kaum ein Wolkenschlauch entgeht, ist Gewitterforscher Dotzek überzeugt. „Es gibt immer mehr Wetterbegeisterte, die rausfahren und die Ereignisse dokumentieren.” Nach seinen Recherchen hat nicht einmal der letzte Jahrhundertsommer die Tornado-Tätigkeit angefacht. Im Juni wurden zwar ungewöhnlich viele Tornados gemeldet, doch im Juli und August waren es weniger als sonst. Auch eine Studie des Instituts für Meteorologie der Universität Leipzig scheint zu belegen, dass die Zahl der lokalen Unwetter nichts mit dem Klimatrend zu tun hat: In der Norddeutschen Tiefebene ist die Zahl der Gewitter zwischen 1949 und 2002 sogar leicht zurückgegangen, obwohl sich die Zahl der „Tropentage” mit Temperaturen von über 30 Grad Celsius fast verdoppelt hat. Allerdings könnten Unwetter und Tornados bei einem in Zukunft wärmeren Klima an Stärke zulegen. Dirk Heizenreder rechnet damit, denn wärmere Luft kann mehr Wasserdampf und mehr Energie aufnehmen.
Für den Deutschen Wetterdienst sind die atmosphärischen Eruptionen, die sich in einer Gewitterwolke innerhalb von Minuten zusammenbrauen, eine große Herausforderung. Da man sie nur schwer vorhersagen kann, hat der DWD die Leitstellen von Feuerwehr und Polizei in fast allen Städten und Landkreisen an ihr Computersystem angedockt. Die Katastrophenschützer können nun bei brisanter Wetterlage auf ihrem Bildschirm die Entwicklung von Gewitterzellen live verfolgen. Grundlage sind die Daten der 16 Radargeräte, die in Deutschland flächendeckend im 5-Minuten-Takt den Niederschlag messen. Eine spezielle Software bereitet den Zahlensalat auf, sodass die meteorologischen Laien sofort erkennen, wie stark es in der Umgebung regnet und ob mit Sturm oder Hagel zu rechnen ist. Sie sehen auch, wie sich die Gewitterzelle in der letzten halben Stunde verhalten hat, ob sie an Stärke zulegt und in welche Richtung sie wie schnell zieht. So können sie abschätzen, wo Gefahr droht.
Der DWD will künftig sogar noch einen Schritt weitergehen. Nach amerikanischem Vorbild werden die 16 Regenradar-Stationen mit Dopplerradar-Sensoren ausgestattet, die dann nicht nur die Regentropfen messen, sondern auch deren Geschwindigkeit. Dadurch lässt sich auf die Windgeschwindigkeit schließen. In den USA wird Dopplerradar für die Tornadowarnung genutzt – und das ist auch das Ziel in Deutschland. Denn viele Tornados, vor allem die schweren, entstehen in so genannten Superzellen. Das sind Gewitterzellen, die beim Aufsteigen insgesamt rotieren.
Im Dopplerradar-Bild erkennt man sie an gegenläufigen heftigen Winden im Abstand von nur wenigen Kilometern. Experten aus Kanada und Deutschland arbeiten derzeit an einer Software, die solche explosiven Gewitterstrudel automatisch sucht und anschaulich ins Bild setzt. In ein bis zwei Jahren soll sie beim Deutschen Wetterdienst einsatzreif sein. Sie würde auch die Warnungen vor Hagel und Sturm verbessern, denn Superzellen bringen meist starken Hagelschlag und sehr heftige Windböen mit.
Doch eine exakte Vorhersage lokaler Unwetter nach Ort und Zeit, Stunden vorher, wird wohl ein Wunschtraum bleiben. Tornados lassen sich erst recht nicht exakt prognostizieren: „Das ist auch mit dem Dopplerradar für mehr als 30 Minuten im Voraus fast unmöglich”, sagt DWD-Meteorologe Heizenreder. Möglicherweise bleiben die Storm-Chaser den Wetter-Profis immer eine Nasenlänge voraus, denn manche von ihnen haben offenbar einen siebten Sinn für die Wetterkapriolen entwickelt. So steuerte Christoph Gatzen im letzten Sommer zielgenau einen schweren Hagelschlag im Landkreis Rosenheim an, den der Wetterdienst nicht vorausgesagt hatte. „Ich bin 70 Minuten vor dem Unwetter losgefahren”, sagt Gatzen. „Die Leute, die im Hagel standen, wollten mir das nicht glauben.”
KOMPAKT
• In den stärksten Tornados tobt der Wind mit 500 Kilometern pro Stunde. • Etwa ein Dutzend Tornados pro Jahr werden in Deutschland gezählt. • Die Vorhersage starker Wirbelstürme ist sehr schwierig und wird wohl niemals punktgenau möglich sein.
Klaus Jacob
