Am 15. Juni ist Internationaler Tag des Windes (Global Wind Day). GeoSphere Austria nimmt dies zum Anlass, um sich sowohl der sanften als auch der wilden Seite jenes unsichtbaren Phänomens zu widmen, dessen Repertoire sich vom angenehmen „Lüfterl“ bis zum zerstörerischen Tornado erstreckt.
24. Juni 2021: Nur wenige Kilometer von der österreichischen Grenze entfernt, in Südmähren, fegt ein Tornado der Kategorie 4 mit enormer Zerstörungskraft durch fünf Ortschaften und richtet massive Schäden an. Sechs Menschen sterben, 250 werden verletzt. Es ist ein besonders drastisches Beispiel dafür, welche Kraft und Energie Wind entwickeln kann. Jener Wind, der auch ganz anders kann. Friedlich und angenehm, hilfreich und umweltfreundlich. „Die Luft ist wie ein Fluss mit Wirbeln und Felsen. Es gibt nie einen konstanten Flow, immer sind da Turbulenzen. Man geht ums Eck: plötzlich ist alles anders: Zuerst windstill, dann eine Böe. Wind ist unglaublich inhomogen und daher auch so komplex“, beschreibt Ingo Meirold-Mautner, Leiter der Abteilung Klima- und Erneuerbaren-Services der GeoSphere Austria, sein Fachgebiet. Wind entstehe quasi „immer bei dem Versuch, das Druckgleichgewicht herzustellen.“ Es sei denn, es herrscht Windstille. „Dann gibt es gerade nichts auszugleichen.“ Wind sei sehr stark vom Boden beeinflusst, von Gebäuden: „In Bodennähe wird der Wind von Hindernissen umgelenkt – die Luft muss ja irgendwohin ausweichen, das erzeugt Turbulenzen. Aber selbst hoch oben in der freien Atmosphäre ist er nie gleichmäßig, weil sich die Druckverhältnisse mit dem Wetter laufend ändern.“ Auch deshalb, erklärt Meirold-Mautner, seien etwa Windräder nicht mehr 30 sondern 150 Meter hoch. „Weil Wind in der Höhe konstanter ist.“ Seine Abteilung erstellt Gutachten für geplante Windparks, aber auch für andere technische Einrichtungen, die stark vom Wind beeinflusst sind. Zum Beispiel Seilbahnen. Doch es ist ein fließender Übergang vom „sanften“ zum „wilden“ Wind. Windräder brauchen ihn, um Strom erzeugen zu können. Weht er jedoch zu stark – ab etwa 25 Meter pro Sekunde (rund 90 km/h) – drehen moderne Anlagen ihre Rotorblätter aus dem Wind und regeln ihre Leistung herunter, bis der Rotor sich bei Sturm nur noch langsam dreht oder ganz stehen bleibt – um das System nicht zu überlasten.
Durchschnittlich vier Tornados pro Jahr in Österreich
Zurück zum 24. Juni 2021. Die meisten Stürme im Zuge von Gewittern sind Fallwinde. „Einerseits verdunstet ein Teil des Niederschlages, wodurch die abgekühlte Luft wie aus einem ausgeleerten Sack herabfällt, andererseits wird dabei auch der Höhenwind mit herabgemischt und kommt in Form von Böen an der Erdoberfläche an“, erklärt Klimaforscher Georg Pistotnik von der GeoSphere Austria. „Den Fallwinden gegenüber stehen die viel selteneren Tornados. Diese sind die extremsten Aufwinde von Gewitterwolken, wobei die einströmende und aufsteigende Luft um ihre Strömungsachse rotiert wie ein perfekt geworfener American Football“, beschreibt Pistotnik. Gunstfaktoren für die Bildung eines Tornados sind unterschiedliche Winde in verschiedenen Höhen, ein starkes Zusammenströmen bodennaher Winde, besonders feuchte Luft sowie eine abweichende Zugbahn eines Gewitters. Pistotnik: „Tornados können die stärksten bekannten Winde in unserer Atmosphäre hervorbringen.“ In Österreich treten durchschnittlich vier Tornados pro Jahr auf, die meisten in relativ flachen Gebieten vom Wald- und Weinviertel über das Wiener Becken bis in die Südsteiermark.
Enorme Zerstörungskraft und Spitzenwerte
Die stärksten Stürme sind oft eine Kombination der genannten Phänomene. Besonders extreme Beispiele für Gewitterlinien an den Kaltfronten von winterlichen Sturmtiefs wären etwa die Stürme „Kyrill“ im Jänner 2007 und Sturm „Emma“ im März 2008. „Eine Gewitterlinie, die in föhnig heiße und trockene Luft hineinlief, war für den besonders extremen und für viele überraschenden Gewittersturm am 18. August 2022 verantwortlich, der sich von Korsika über Norditalien und Österreich bis Tschechien erstreckte und alleine hierzulande fünf Todesopfer und dutzende Verletzte forderte“, betont Pistotnik. Die höchste Windspitze, die in Österreich je gemessen wurde und heute als exakt angesehen wird, waren 220 km/h am Feuerkogel (OÖ) bei Sturm „Lothar“ am 26. Dezember 1999. Als höchste gemessene Windspitze in bewohntem Gebiet können die 163 km/h am Flughafen Wien in Schwechat (NÖ) bei Sturmtief „Emma“ am 1. März 2008 angesehen werden. Der stärkste bekannte Tornado in der Geschichte Österreichs traf am 10. Juli 1916 Wiener Neustadt und forderte 35 Todesopfer und mehr als 300 Verletzte.
Gewitter werden wahrscheinlich heftiger
Ob Stürme durch den menschgemachten Klimawandel häufiger und heftiger werden, sei noch nicht abschließend geklärt, sagt Klimaforscher Georg Pistotnik: „Weil sich die Steuerungsmechanismen mitunter gegengleich entwickeln. So nimmt der Temperaturgegensatz zwischen niedrigen und hohen geografischen Breiten, der die Stärke der Sturmtiefs bestimmt, durch die besonders ausgeprägte Erwärmung der Polargebiete ab, dafür können Tiefdruckgebiete in einer wärmeren Atmosphäre mehr ‚latente‘ Energie in Form von Kondensation von Wasserdampf zu Wolken nutzen.“ Solange nicht klar sei, welcher dieser beiden Faktoren dominieren wird, ist von keiner systematischen Änderung der Häufigkeit und Intensität winterlicher Sturmtiefs auszugehen, analysiert Pistotnik. „Gewitter werden hingegen wahrscheinlich heftiger, weil auch hier der höhere Umsatz von Wasserdampf zu Flüssigwasser und zurück den dominierenden Prozess darstellt, der in einer wärmeren Atmosphäre sowohl die Aufwinde als auch die Abwinde von Gewitterwolken weiter verstärkt.“
Vorsichtiger Ausblick auf den Sommer
Der Klimaforscher wagt einen vorsichtigen Ausblick auf den Sommer: „In der kommenden Woche macht sich ein veritabler Heißluftkörper über West- und Mitteleuropa breit, der an seiner Nordseite von einem starken Jetstream umrundet wird.“ Damit öffne sich ein Zeitfenster für eine erhöhte Wahrscheinlichkeit von großen, überregionalen Gewitterstürmen. „Die treten gerne in solche Situationen auf – und nicht selten auch in ganzen Serien über mehrere Tage oder sogar ein, zwei Wochen hinweg“, ergänzt Pistotnik. Für konkrete Prognosen sei es allerdings noch zu früh.
