Hagel

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Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Weitere Bedeutungen sind unter Hagel (Begriffsklärung) aufgeführt.
Hagelkörner

Hagel ist eine Form von Niederschlag, der aus Eisklumpen besteht und überwiegend in warmen Jahreszeiten und Gegenden auftritt. Zur Abgrenzung spricht man erst bei einem Durchmesser von über 0,5 Zentimetern von Hagel bzw. Eishagel, darunter von Graupel. Bei Aggregaten von Schneeflocken mit einem Durchmesser unter einem Millimeter spricht man von Griesel.

Etymologie[Bearbeiten]

Die ebenfalls gebräuchliche Bezeichnung Schloße für ein Hagelkorn ist namensgebend für den Farbnamen schlohweiß (dissimiliert aus schloßweiß), was also „weiß wie ein Hagelkorn“ bedeutet und einen hellen, fahlen Weißton bezeichnet.

Entstehung[Bearbeiten]

Ein 6 cm großes Hagelkorn, das durch das Zusammenkleben kleinerer Hagelkörner entstanden ist (NOAA)
Deutlich erkennbare Anlagerungsschichten im Kern eines großen Hagelkornes

Hagelkörner entstehen in den niedrigeren Schichten von Gewitterwolken bzw. innerhalb einer Gewitterzelle durch unterkühltes Wasser, das an Kristallisationskernen zu Eis gefriert. Diese Kerne müssen dabei in vergleichsweise geringer Zahl vorkommen, so dass die je Kern zur Verfügung stehende Wassermenge ausreichend groß ist, um ein schnelles Wachstum zu ermöglichen. Da es sich also um sehr wasserreiche Wolken handelt, haben die über Phasenumwandlungen umgesetzten latenten Wärmemengen eine starke Labilität der Temperaturschichtung innerhalb der Wolke zur Folge. Die hierdurch erzeugten starken Aufwinde von durchaus 20 bis 30 m/s sind ein weiterer wichtiger Faktor für die Hagelbildung, denn die Gefrierungsprozesse haben eine stetige Massenzunahme der Partikel zur Folge. Ohne einen Aufwind würden die Partikel durch die Schwerkraft absinken, sich aus der Wolke entfernen und dadurch nicht weiter anwachsen können.

Es zeigt sich dabei, dass der Aufwind innerhalb einer Wolke unterschiedlich stark ist und Partikel dadurch einen Kreislauf durchfahren können. Zunächst werden sie durch den Aufwind angehoben, danach fallen sie wieder in tiefere Luftschichten, nehmen weiteres Wasser auf, werden abermals nach oben gerissen, und zusätzliches Wasser gefriert an. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis ein Hagelkorn zu schwer ist, um von den Aufwinden getragen zu werden. Aus der Größe der Hagelkörner kann daher auf die Windstärke im Inneren der Gewitterwolke geschlossen werden, was in der Umkehrung auch zur Prognose von Hageldurchmessern dient.

Die stufenweise Entstehung der Hagelkörner kann an den einzelnen Anlagerungsschichten, aus denen ein Hagelkorn besteht, abgelesen werden. Dabei deuten die hellen Schichten auf eine sehr wasserreiche Umgebung mit dementsprechend schnellem Gefrieren hin, während die trüben Bereiche auf niedrigere Wassergehalte zurückgehen. Die Trübung selbst wird dabei durch unzählige kleine Lufteinschlüsse hervorgerufen. Ist das Hagelkorn letztendlich zu schwer und sinkt aus dem Aufwindbereich ab, so kommt es aufgrund der Größe des Hagelkorns und einer Temperatur von meist unter 0 °C nicht zu einem Aufschmelzen.

Verbreitung[Bearbeiten]

Weltweit sind am stärksten die Mittleren Breiten von Hagelereignissen betroffen, insbesondere Zentral- und Südeuropa, die USA, Mexiko, Ostchina, Argentinien, Südafrika und Südost-Australien. Jedoch sind vereinzelt bei entsprechenden Bodengegebenheiten auch äquatornahe Gebiete betroffen, darunter Kenia (insbesondere die Region Kericho) oder Äthiopien. Auch an Gebirgsrändern tritt häufiger Hagel auf, zum Beispiel an den Anden in Peru, Ecuador und Kolumbien oder am Himalaya im Norden Indiens oder in Nepal.

Größe und Fallgeschwindigkeit[Bearbeiten]

Die Größe von Hagelkörnern variiert stark: Die Hagelschaden-Skala der Schweizerischen Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen unterscheidet elf Intensitätsklassen, die von kleinem Hagel unter 0,5 cm bis zu außergewöhnlich großem Hagel von über 10 cm Durchmesser reicht.[1] Das Gewicht der Körner variiert entsprechend zwischen 0,1 g und mehr als 0,5 kg. Zu Schäden an Autos, Glasscheiben und Zelten kommt es ab einem Durchmesser von etwa 2 cm; Hagelkörner dieser Größe erreichen Fallgeschwindigkeiten von etwa 70 km/h; kleinerer Hagel fällt langsamer (ca. 35 km/h), außergewöhnlich großer kann dagegen Geschwindigkeiten von über 150 km/h erreichen. Laut Nachrichtensender CNN wurde das größte Hagelkorn in der US-Geschichte mit 20 cm Durchmesser und einem Gewicht von 875 g am 9. August 2010 im amerikanischen Bundesstaat South Dakota gefunden.[2]

Hagelschäden[Bearbeiten]

Hagelschaden im Maisfeld
Hagelschaden am Außentank des Space Shuttle zur Mission STS-117
Zerschlagenes Maisblatt
Hagelschaden an einem PKW

Hagelschauer können beträchtliche Schäden verursachen, an Pflanzen und Tieren, aber auch an Gebäuden und Autos.[3] Der Großteil der landwirtschaftlichen Anbauflächen ist ohne Schutz dem Hagel ausgesetzt. Zudem verursachen Hagelschläge hohe Schäden an Bäumen und senken damit den Waldbestand. Aufgrund der geringen Ausdehnung eines Hagelschlags sind meistens nur begrenzte Schäden zu verzeichnen. Der Hagelschlag mit der höchsten Schadensumme fand 1984 in München statt. Der Schaden belief sich auf über 1,5 Milliarden €.

Das unter Umständen existenzielle finanzielle Risiko von Ernteausfällen durch Hagel kann nur durch Spezialversicherungen (Hagelversicherung) abgesichert werden. Die Hagelversicherung ist eine Form der Schadensversicherung, bei der die versicherten Bodenerzeugnisse, insbesondere alle wirtschaftlich nutzbaren Pflanzen, gegen Schäden, die durch Einwirkung des Hagelschlags entstehen, versichert sind. Auch Gewächshäuser können eingeschlossen werden. Die Versicherung von Gebäuden, Fahrzeugen und dergleichen ist im Rahmen der Hagelversicherung nicht möglich.

Wegen der teilweise beträchtlichen Hagelschäden wurde schon recht früh versucht, Mittel und Wege zu entwickeln, um Hagel zu vermeiden.

Häufigkeit[Bearbeiten]

Der Klimawandel scheint einen Einfluss auf die Häufigkeit des Auftretens von Hagelunwettern zu haben. Wie Forscher der Universität Karlsruhe herausfanden, hat die Zahl der Hagelgewitter in den letzten Jahrzehnten deutlich zugenommen. Habe die Zahl der Tage mit Hagelschäden 1986 noch bei fünf gelegen, so sei sie 2004 auf 34 gewachsen.[4]

Hagelabwehr[Bearbeiten]

Silberiodidgenerator eines Hagelfliegers
Hagelschutznetze vor dem Johanneum in Dorf Tirol
Hagelkanone

Im gesamten 19. Jahrhundert sollte das „Wetterläuten“ drohende Gewitterstürme abwehren. Um die Wende zum 20. Jahrhundert wurde es teilweise durch Böllerschießen abgelöst.

Erfolgversprechend war erst die Entdeckung, dass Silberiodid (AgI) bereits bei −15,2 °C eiskeimbildend ist und zudem als umweltverträglich gilt, wohingegen Wasser ohne Kristallisationskeim erst bei etwa −40 °C zu Eis erstarrt. Ab Mitte der 1950er begann man Silberiodid mit Hagelraketen in Gewitterwolken zu schießen. Heute erledigen teilweise die Hagelabwehrpiloten mit ihren Flugzeugen diese Aufgabe. Die an den Flugzeugen montierten Generatoren dienen zur schnellen Verdampfung der an der Wolkenbasis freigesetzten Silberiodid-Aceton-Lösung, wodurch sich AgI-Kristalle bilden und in der Folge vom Aufwind in die Gewitterwolke getragen werden. Es zeigt sich dabei, dass aus nur einem Gramm AgI rund 1013 Partikel resultieren, die Anzahl der natürlich vorkommenden Kondensationskerne wird also künstlich stark erhöht. Dadurch kann sich das überschüssige Feuchte-Angebot feiner verteilen und die Ausbildung extrem großer Hagelkörner wird unterbunden. Außerdem wächst die Wahrscheinlichkeit, dass die kleineren Hagelkörner während des Ausregnens der Gewitterwolke schmelzen und nur mehr als schwere Tropfen auf dem Boden auftreffen. Die Effektivität der Hagelbekämpfung mit Silberiodid ist jedoch wissenschaftlich nicht belegt und es wurden auch schon Hagelverstärkungen trotz Impfung beobachtet. Da die Vorgänge in einer Gewitterzelle sehr komplex sind, ist der Nachweis, ob zum Beispiel auch ohne das Impfen kein Hagel gefallen wäre, nur sehr schwer zu erbringen.

Neuerdings werden in der Landwirtschaft Hagelschutznetze verwendet. Diese werden in Giebeldachform über die kompletten Pflanzen gespannt und lassen die Hagelkörner im Traufebereich herabfallen. Die Netze bestehen aus Polyethylen (PE) und haben verschiedenste Farben, PVC hat sich nicht bewährt, da unter UV-Einfluss Chloride abgespalten werden. Die Haltbarkeit der Netze liegt bei 5–8 Jahren, abhängig von Beimischungen (Pigmente, Rußbeimengungen, UV-Stabilisatoren). Die Vorteile der Hagelschutznetze sind dabei der komplette Schutz von Frucht und Holz, die regelmäßigen Ernten und der zusätzliche Schutz vor Sonnenbrandschäden an den Früchten. Von Nachteil ist hingegen die Reduzierung des Lichtdargebots, was mit einer schlechteren Farbausbildung bei Früchten und einer Verzögerung der Reife einhergeht. Auch sind Temperatur und Luftfeuchtigkeit unter den Netzen etwas niedriger, was eine längere Blattnässe nach Niederschlägen bedingt und somit die Anfälligkeit gegenüber Pflanzenkrankheiten (v. a. Pilzerkrankungen) erhöht. Zudem sind Hagelschutznetze sehr teuer und deshalb nur für Sonderkulturen (z. B. Obst) rentabel. Moderne Hagelschutznetze können geöffnet werden, um Bruch unter Belastung durch Schnee zu vermeiden.

Ein weiterer Versuch wird mit Hagelkanonen (engl. Hail cannon) unternommen. Sie bestehen meist aus einem kleinen ISO-Container mit aufgesetztem Trichter. Im Abstand von je fünf Sekunden werden energiereiche Stoßwellen unter lautem Knall in den Himmel geschossen. Damit soll der Hagel in Nassschnee umgewandelt werden. Beim Einsatz muss man einen Gehörschutz tragen.

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Hagel – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
 Wiktionary: Hagel – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Wiktionary: hageln – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Kapitel Hagel in der Broschüre zum Objektschutz gegen meteorologische Naturgefahren, Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen
  2. wetter.t-online.de: Hagelkorn in den USA bricht gleich zwei Rekorde
  3. Hagelschaden 30.000 Volkswagen verbeult
  4. Joachim Wille: Europa im Sturm. In: Frankfurter Rundschau, 25. Juli 2009.