Bisher war der Sommer 2019 ziemlich geizig mit Niederschlägen, aber
das kann sich im August noch ändern, wenn von Osten ein Tief vom
Mittelmeer heraufzieht und dann tagelang in den Mittelgebirgen hängt,
um sich dort auszuregnen.
2002 führte eine solche Wetterlage zum katastrophalen Elbehochwasser.
Dabei wurden nicht nur Millionen Schäden an Gebäuden verursacht,
weiträumig wurde ein ganzes Ökosystem durcheinandergewirbelt.
Was dabei im Einzelnen passiert, will das Großforschungsprojekt MOSES
herausfinden.
Die Meteorologen des Karlsruher Instituts für Technologie haben soeben
eine erste Messkampagne im Mühglitztal in Sachsen abgeschlossen.
Acht Helmholtz-Forschungszentren, zu denen auch das KIT gehört und das
Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, haben sich im MOSES-Projekt
zusammengeschlossen, um Grundlagenforschung zu betreiben.
Das Verständnis über diese Prozesskette vom Starkniederschlag, der so
stark sein kann, dass er dort zum Beispiel dann auch noch Boden in die
Elbe bringt.
Es werden Nährstoffe ausgeschwemmt aus der Landwirtschaft und aus
anderen Gebieten und das Ganze verändert dann letztendlich die Chemie
und auch die Biologie in diesem Fluss.
Das wird über dieses Hochwasser ins Meer transportiert und die
Auswirkungen lassen sich dann unter anderem in der Deutschen Bucht bis
Helgoland beobachten.
Dr. Andreas Wieser gehört zum Meteorologenteam des KIT.
Das hat sich im Rahmen von MOSES vorgenommen, Licht in die komplexen
Vorgänge beim Entstehen eines Gewitters zu bringen.
Die Vorhersage ist in den letzten Jahren deutlich besser geworden.
Trotz alledem ist es immer noch sehr schwierig, den genauen Ort und
den genauen Zeitpunkt festzustellen.
Und wir hatten während der Kampagne jetzt sechs Intensivmessphasen mit
unterschiedlichen Niederschlagsereignissen.
Davon waren vier mit Gewittern.
Da waren zum Teil sehr starke Gewitter für unser Messgebiet
vorhergesagt, die dann aber nicht eingetreten sind oder deutlich
versetzt vorbeigezogen sind.
Solange die Modelle relativ grobmaschig sind, wird es schwierig sein,
die Prognose so genau hinzubekommen.
Der KIT-Cube ist ein mobiles Observatorium, das mit ganz
unterschiedlichen Messinstrumenten das Geheimnis der Gewitter zu
entschlüsseln sucht.
Das ist ein mobiles Messsystem, mit dem wir das Ziel haben, ein
atmosphärisches Volumen mit etwa zehn Kilometer Kantenlänge so
vollständig wie irgendwie möglich zu vermessen.
Dazu setzen wir am Boden ganz klassische Temperatur-, Feuchte- und
Windsensoren, zum Teil dann auch mit Ultraschall ein,
Strahlungssensoren, um den Energieeintrag zu vermessen.
Aber um kontinuierlich dieses Volumen abzudecken, braucht man dann
Fernerkundungssysteme.
Mit Laserlicht kann man Staubteilchen in der Luft messen, mit
Wolkenradar kann man feststellen, ob die Wolke aus Wassertröpfchen
oder Eiskristallen besteht.
Was das Wolkenradar nicht mehr sehen kann, ist, wenn
Niederschlagstropfen auftreten, also Regen.
In dem Moment nimmt dann das Regenradar, das eine andere Frequenz hat,
die Messung und führt die dann fort.
Und so können wir dann praktisch über diese drei Fernerkundungssysteme
diese Vorgänge, die von der Turbulenz über die Wolkenbildung bis hin
zum Niederschlag gehen, beobachten.
Für MOSES machen wir das mit dem Ziel, die Niederschlagsmengen, die
über unserem Untersuchungsgebiet fallen, so detailliert und so genau
wie möglich zu bestimmen.
Insbesondere in inhomogenem Gelände wie Mittelgebirgen ist die
Niederschlagsverteilung extrem inhomogen.
Und mit diesem Zusammenspiel dieser Instrumente können wir quasi eine
Karte erstellen, um dann unseren Kollegen sagen zu können, in welchem
Abschnitt dieses Gebiets wie viel Niederschlag in welcher Zeit
gefallen ist.
Und natürlich auch eine komplette Wasserbilanz für unser Einzugsgebiet
des Mücklitz-Tals, das wir im Irzgebirge untersuchen, zu bestimmen.
Stephan Fuchs, Karlsruher Institut für Technologie.