Hagelabwehr

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Die Hagelabwehr umfasst Maßnahmen, mit denen auf lokaler Ebene das Auftreten von Hagel bei Unwetter mit verschiedenen Methoden der Wetterbeeinflussung verhindert oder vermindert werden soll. Auf diese Weise soll die Landwirtschaft und Bevölkerung zum Teil vor den Schäden durch Hagelschlag bewahrt werden. Die dabei am häufigsten verwandte Methode ist das Einbringen von Silberiodid-Aceton-Gemisch in die Wolken mittels Hagelflieger und Hagelraketen.

Ursprung und historische Methoden[Bearbeiten]

Hagel, die siebte der zehn biblischen Plagen (Kupferstich, 1828)

Der durch Hagelunwetter verursachte Schaden verleitete die Menschen seit dem Altertum zu apotropäischen Handlungen zur Abwehr solcher Unglücke. Bereits Seneca beschreibt in seinen Naturales quaestiones fest angestellte „Hagelwächter“ in der Stadt Kleonai, die vor anstehendem Hagel warnten und die Bevölkerung zu Tier- und Blutopfern bewegten, um das Unwetter aufzuhalten.[1] Die christliche Kirche schrieb in ihrer Frühzeit hagelträchtige Gewitter dem Wirken von Dämonen zu, die durch Gebete, die Heilige Messe oder geweihtes Wasser zu bekämpfen seien. Als Beschwörungsritus wurden ab dem 9. Jahrhundert Kruzifix, Kreuzzeichen und Befehlsformeln eingesetzt, um die dämonischen Unwetter in die Wildnis zu bannen.[2] Viele lokale Bräuche waren ursprünglich heidnischen Ursprungs und wurden von der Kirche nur zeitweise geduldet oder kirchlich umgedeutet, wie etwa der Opferbrauch der „Hagelrinder“, die von Dorfgemeinschaften an Klöster verschenkt wurden, um deren Beistand gegen Hagelunwetter zu erbitten. An Wegen aufgestellte Hagelkreuze sind seit dem 13. Jahrhundert bekannt, auch Hagelprozessionen und Palmstangen waren verbreitete christliche Formen der Hagelabwehr.[3] In Europa ist seit mindestens dem 15. Jahrhundert auch die Tradition des Wetterläutens dokumentiert, das später auch durch das „Wetterschießen“ ergänzt wurde, um den Hagel mit Lärm zu vertreiben. Maria Theresia verbot diesen Brauch im 18. Jahrhundert, da „das gewölck [...] endlichen dem Nachbarn mit noch größerer Gewalt auf den Hals getrieben wird“, auch in anderen Gebieten wurden im Zuge der Aufklärung solche Bräuche eingeschränkt oder verboten. Insbesondere die Verehrung von Wetterheiligen wurde aber bis ins 19. und 20. Jahrhundert vielfach praktiziert.[4]

Aufnahme beim Internationalen Kongress zum Hagelschießen, 1901

Das Hagelschießen mittels Kanonen und Raketen wurde in der Aufklärung als Gegenstand der wissenschaftlichen Forschung angenommen und auf Basis der damaligen Wissenstände analysiert. So verfasste Placidus Heinrich 1788 eine Abhandlung „Über die Wirkung des Geschützes auf Gewitterwolken“, die mit damals bekannten Methoden und Kenntnissen der Wissenschaft versucht, verschiedene Methoden des Wetterschießens zu bewerten und dabei zahlreiche Berichte aus verschiedenen Teilen des Alpenraumes erfasst.[5] Hagelschießen wurde Ende des 19. Jahrhunderts verstärkt aufgenommen. So sollen 1900 in Frankreich, Italien und Österreich-Ungarn ca. 15.000 Einrichtungen für Wetterschießen installiert gewesen sein.[6] Insbesondere wurden nun Rußpartikel und später Silberjodid als Kristallisationskeime verschossen.[7]

Wolkenimpfung mit Silberjodid[Bearbeiten]

Meteorologische Grundlagen[Bearbeiten]

Schematischer Querschnitt durch ein Hagelkorn mit sichtbaren Kondensationskern

Hagelkörner bilden sich in wasserreichen, hochreichenden Wolken mit starken Auf- und Abwinden. Um einen Kristallisationskern lagern sich beim Zusammenstoß mit unterkühlten Wassertropfen Eisschichten an, so dass ein schalenartig aufgebautes Hagelkorn entsteht.[8] Bei der sog. Wolkenimpfung sollen künstlich in die Wolke eingebrachte Kristallisationskeime zu einer vermehrten Bildung von Hagelkörnern führen, die dadurch kleiner bleiben und beim Aufprall weniger Schäden anrichten. Das gleiche Prinzip soll auch zur Bildung größerer Regentropfen führen, so dass es zu einem verstärkten und früheren Abregnen kommt, dadurch soll die Hagelbildung sogar gänzlich vermeidbar sein und trockenen Gebieten die Niederschlagsmenge erhöht werden. Das Prinzip geht auf den amerikanischen Nobelpreisträger Irving Langmuir zurück, der es in der 1940er Jahren mit Vincent Schaefer und Bernard Vonnegut entwickelte.[9]

Bewertung der Anwendbarkeit und Effektivität[Bearbeiten]

Hagelwolke mit charakteristischer grünlicher Färbung

Während ein Effekt theoretisch denkbar und begründbar ist, bestehen in der Praxis bei allen verwendeten Methoden große Probleme bei der tatsächlichen Einbringung von Silberjodid in geeignete Wolkenschichten zum richtigen Zeitpunkt, da die lokalen Wetterbedingungen stark schwanken. Wissenschaftliche Studien zur Erfolgsmessung existieren bislang nicht, aus Betriebsuntersuchungen ließen sich keine klaren Ergebnisse ableiten.[10] Für das vermehrte, gezielte Abregnen mittels Wolkenimpfung ließ sich lediglich lokal ein Effekt von 10% Veränderung in der Niederschlagsmenge statistisch nachweisen.[11] Israelische Studien bezweifeln eine größere Wirksamkeit der Methode.[12] Bei größeren Gewitterwolken (ca. 3 km Durchmesser) muss selbst bei vorsichtigen Schätzungen von mindestens 2  1018 Tropfen ausgegangen werden, die potentiell Hagel bilden können. Bei einer angenommen Erzeugung von 2  1013 Kondensationskernen pro Gramm eingesetztem Silberjodid, ist selbst bei Verteilung von mehreren hundert Kilo der Substanz kaum von genügend Kernen auszugehen, um einen größeren Effekt zu bewirken.[13]

Dementsprechend scheiterten häufig auch angekündigte Versuche, durch eine derartige Technik bestimmte Regenwolken zum Abregnen des Wassergehalts zu bringen (künstlicher Regen), um bestimmte Großereignisse regensicher zu machen, wie etwa die 9.-Mai-Paraden in Moskau 2005 und 2008 oder die Ankunft des Olympischen Feuers in Peking 2008. Die dabei berichteten Erfolge sind umstritten.[14] So kündigten russische Meteorologen auch an, Regen beim G8-Gipfel in Sankt Petersburg 2006 mittels Silberjodid verhindern zu wollen, während der Konferenz kam es jedoch zu Wolkenbrüchen.[15]

Hagelflieger[Bearbeiten]

Cessna 210, umgebaut als Hagelflieger. Stationiert am Flugplatz Krems-Langenlois in Niederösterreich.
Detailansicht der Fackel-Batterie und des Silberiodid-Generators.

Hagelflieger sind besonders ausgerüstete Flugzeuge, mit seitlich angebrachten Generatoren, auch „Fackeln“ genannt, in denen gepresstes Schwarzpulver mit ca. 7% Silberjodid-Anteil enthalten ist. Beim Verbrennen des Schwarzpulvers wird eine Silberjodid-Aceton Lösung unter der Wolkenbasis ausgebracht, der Aufwind soll die AgJ-Kristalle in die Gewitterwolke transportieren.[16]

Die Mehrheit der deutschen Meteorologen bezweifelt die Wirksamkeit der Methode, für die bislang kein Nachweis erbracht werden konnte.[17] So wurde von der österreichischen Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik zwischen 1981 und 2000 eine langfristige Studie durchgeführt.[18] Die Auswertungen zeigen zwar teilweise eine Hagelschadensminderung um bis zu 40 %, jedoch standen keine Daten von unbeeinflussten Regionen als Vergleichswert zur Verfügung. Eine vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt durchgeführte sechsjährige Studie mit bayerischen Hagelfliegern kam 1993 zu dem Schluss, ein Effekt von Hagelfliegern sei wissenschaftlich nicht nachweisbar.[17] Eine durch die ETH Zürich mit US-Wissenschaftlern in der 1980er Jahre durchgeführte Untersuchung kam zu dem Schluss, die Methode „funktionierte nicht“.[19]

Einsatz in Deutschland[Bearbeiten]

In Deutschland haben die bayerischen Landkreise Rosenheim, Traunstein und Miesbach gemeinsam Hagelflieger, die am Flugplatz Vogtareuth stationiert sind. Die jährlichen Kosten von 200.000 Euro werden geteilt, betrieben wird die Staffel jedoch vom Landkreis Rosenheim. Die Staffel besteht aus zwei zweimotorigen Flugzeugen, die mit einer Lösung aus Silberjodid und Aceton arbeiten. Der Rems-Murr-Kreis und der Schwarzwald-Baar-Kreis in Baden-Württemberg unterhalten ebenfalls jeweils zwei entsprechend ausgerüstete Flugzeuge.[20][21]

Auch am Stuttgarter Flughafen sind Hagelflieger stationiert, die nicht nur in der Landwirtschaft eingesetzt werden, sondern auch zum Schutz vor Hagelschäden an den zur Auslieferung bereit stehenden Autos der Mercedes-Benz Werke dienen sollen.[22]

Hagelraketen und Hagelschießen[Bearbeiten]

Neben den Hagelfliegern werden auch Raketen eingesetzt, um Kondensationskeime in potentielle Hagelwolken einzubringen. Diese Technik geht zurück bis in 18. Jahrhundert, wobei damals noch die Wucht der Detonation dazu dienen sollte, die Wolken zu zerstreuen. Diese Methoden erwiesen sich in den dazu durchgeführten Studien als unwirksam, wurden aber dennoch bis weit ins 20. Jahrhundert durchgeführt. Seit Ende der 1940er Jahre enthalten Hagelraketen Silberjodid, das bei der Explosion der Rakete freigesetzt wird, die Raketen erreichten je nach Modell Flughöhen von 1.500 m bis 14.000 m.[23] In Deutschland wurde das Hagelschießen 1933 verboten, durch das Wiederbewaffnungsverbot war eine Wiederaufnahme mit den neuen Silberjodid-Rakten nach dem Krieg stark erschwert.[24] Im Inntal wurden in den 1950er Jahren nach dem Vorbild der Schweizer Hagelabwehr entsprechende Programme gestartet, obwohl in Schweizer Studien keine signifikante Wirkung der Hagelabwehr durch Raketenbeschuss festgestellt hatten.[25] In der Schweiz wurden die Raketenversuche weitergeführt[26], die Effektivität der Maßnahmen blieb jedoch auch dort umstritten. [27] In letzter Zeit sank die Zahl der Hagelschützen, 2006 schossen in der Schweiz ca. 1400 Hagelschützen jährlich insgesamt 2500 Hagelraketen ab. Die Schützen sind in der Schweizerischen Vereinigung für Hagelbekämpfung (SVH) organisiert und legen obligatorische Prüfungen und Wiederholungskurse ab.[23]

Hagelkanonen[Bearbeiten]

Hagelkanone in Baden-Württemberg am Weg zwischen Poppis und Riedensweiler

Wie Hagelraketen dienten auch Hagelkanonen bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts dem Beschuss von Gewitterwolken mit normalen Geschossen. In neuerer Zeit wurden dagegen Schallkanonen entwickelt, die sich auf einen anderen potentiellen Wirkmechanismus berufen. Die mittels Propangasexplosionen erzeugten Schallwellen sollen die Luftschichten durchmengen und verhindern, dass sich Eis an Schmutzpartikeln bilden kann und statt dessen Regen niedergeht.[28] Die American Society of Civil Engineers hält Hagelkanonen für wirkungslos, die Geräte erzeugten keine Frequenzen, die nicht auch (in größerem Maße) durch natürlichen Donner erzeugt würden, die Reichweite der Schallwellen sei außerdem zu gering, um Einfluss auf die Bildung von Hagelkörnern zu haben.[29]

Passive Maßnahmen[Bearbeiten]

Hagelschutznetze vor dem Johanneum in Dorf Tirol

Als passive Methoden der Hagelabwehr werden vor allem Hagelschutznetze eingesetzt, die nicht Auftreten des Hagels, aber den durch Hagelschlag bedingten Schaden an Gebäuden und Gegenständen verhindern können. Für einen Einsatz zum Schutz landwirtschaftlicher Flächen kommen Netze aber auf Grund der Flächengröße und der damit verbundenen Kosten kaum in Frage.[30] Die Netze 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). Vorteile der Hagelschutznetze sind dabei die komplette Bedeckung und ein möglicher Schutz vor Sonnenbrandschäden an den Früchten. Nachteilig kann die Reduzierung des Lichtdargebots wirken, die zur schlechteren Farbausbildung bei Früchten und Reifeverzögerung führen kann.

Weblinks[Bearbeiten]

 Wiktionary: Hagelabwehr – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Walter Burkert: Kulte des Altertums: biologische Grundlagen der Religion. C.H.Beck, 1998, S. 50
  2. Lambertus Okken, Marinus Jan Hendrikus van Schaik, Bernard D. Haage: Kommentar zum Tristan-Roman Gottfrieds von Strassburg. Rodopi, 1996, S. 543
  3. Eduard Hoffmann-Krayer: Handwörterbuch des deutschen Aberglaubens. Band 3, Freen - Hexenschuss, Walter de Gruyter, 1974, S. 1304-1317
  4. Reinhold Reith: Umweltgeschichte der Frühen Neuzeit. Enzyklopädie deutscher Geschichte, Band 89, Oldenbourg Verlag, 2011, S. 15f
  5. Placidus Heinrich: Über die Wirkung des Geschützes auf Gewitterwolken. Neue philosophische Abhandlungen der baierischen Akademie der Wissenschaften, Band 5, 1788
  6. Ernst Friedrich: Allgemeine und spezielle Wirtschaftsgeographie. 2012, S. 119
  7. Sven Titz: Mit Kanonen auf Wolken schießen. Der Tagesspiegel - Wissen
  8. Horst Malberg: Meteorologie und Klimatologie: Eine Einführung. Springer-Verlag, 2007, S. 94f
  9. Der Klimawandel im Zeitalter technischer Reproduzierbarkeit: Climate Engineering zwischen Risiko und Praxis. Springer-Verlag 2014, S. 55
  10. J. Wieringa, I. Holleman: If cannons cannot fight hail, what else ?. Meteorologische Zeitschrift 15, Ausgabe 3, Juni 2006
  11. Planned and Inadvertent Weather Modification. American Meteorological Society, 1998
  12. ‘Cloud Seeding’ Not Effective at Producing Rain as Once Thought. Science Daily, 1. November 2010
  13. Louis J. Battan: Cloud Physics: A Popular Introduction to Applied Meteorology. Band 5, Courier Dover Publications, 2003, S. 127 (Unveränderte Neuauflage von 1962)
  14. Controlling the Weather. Impact Lab, 24. April 2008
  15. Ein Donnerwetter auf Knopfdruck. Welt, 7. Mai 2010
  16. Technische Informationen der Hagelabwehr Langenlois
  17. a b Mitten ins Schwarze. Süddeutsche Zeitung Magazin, Heft 37/2011
  18. Otto Svabik: Hagelabwehr in Niederösterreich 1981-2000 (Pdf; 2,3 MB)
  19. Gewitterbomber könnten Hagel stoppen. Welt, 31. Mai 2007
  20. Hagelflieger ist jetzt einsatzbereit. Südkurier, 4. Mai 2010
  21. Hagelabwehr - die Wettermacher. FAZ, 18. Juli 2008
  22. Birgit Klein: Hagelflieger im Dauereinsatz. Neues Warnsystem in Arbeit. In: stuttgarter-nachrichten.de (Webportal der Stuttgarter Nachrichten). 13. Mai 2009, abgerufen am 4. September 2013.
  23. a b Hagelrakete. Die Waffe gegen Bomben aus Eis. NZZ, 13. März 2006
  24. Rosenheimer wollen schießen. Die Zeit, 25. März 1954
  25. Hagelraketen im Inntal. Die Zeit, 11. Juli 1957
  26. ETH-Grossversuch mit Hagelraketen wird weitergeführt. Schweizerische Bauzeitung, Band 95, Heft 23, 1977, S. 357f
  27. Comback der Hagelrakete. Morgenpost, 29. Juli 2009
  28. Mit lautem Knall gegen Hagel Südkurier, 9. September 2008
  29. Standard Practice for the Design and Operation of Hail Suppression Projects: (ASCE/EWRI 39-03). ASCE Publications, 2003, S. 2
  30. Dieter Farny: Handwörterbuch der Versicherung HdV. Verlag Versicherungswirtschaft, 1988, S. 279