Plötzlich steckt ein Baumstamm im Haus – Fotos aus dem brandenburgischen Fürstenwalde zeigen Schäden, die sich durch einen normalen Sturm nicht erklären lassen. Und nun bestätigt auch der Deutsche Wetterdienst: Ein Tornado war am Dienstag um kurz nach fünf Uhr Nachmittags mit Windgeschwindigkeiten von mindestens 150 Kilometern pro Stunde durch den Ort gezogen. Laut Polizeiangaben wurde mindestens ein Mensch verletzt. 

Tornados kennt man vor allem aus den USA, wo die »Tornado Alley« im Mittleren Westen etwa 1200 der Wirbelstürme im Jahr hervorbringt. Doch auch Europa hat eine »Tornado Alley« – und Wirbelstürme wie in Fürstenwalde richten immer wieder große Schäden an. 

1968 starben bei einem der stärksten hierzulande beobachteten Tornados in Pforzheim zwei Menschen. Jüngere Beispiele sind zwei Tornados, die im Mai und Juni 2019 in Nordrhein-Westfalen mehrere Menschen verletzten, sowie eine spektakuläre Superzelle mit mehreren schweren Windhosen im Jahr 2022, die unter anderem Paderborn und Höxter traf. Die Schäden gehen jedes Jahr in die Millionen Euro, insbesondere durch die Auswirkungen selbst mittelschwerer Windhosen auf Gebäude.

Europas Tornado Alley

Europa sieht nur ein Siebtel der Tornados, die in den USA entstehen, und einen noch kleineren Anteil der Schäden. Allerdings ist Großbritannien weltweit das Land mit den meisten Tornados pro Flächeneinheit: Dort treten jährlich etwa 40 bis 50 Windhosen auf, die jedoch meistens schwach sind. Südengland bildet den westlichen Teil einer europäischen »Tornado Alley« mit der höchsten Zahl solcher Ereignisse. Der Streifen mit den meisten Tornados zieht sich von dort über Nord- und Ostdeutschland bis nach Polen.

In Deutschland gibt es eine Zweiteilung der tornadoträchtigen Gebiete: einen Streifen nahe der Alpen unter dem Einfluss tropischer Luft und – ungleich bedeutender - eben den deutschen Teil der nordeuropäischen Tornadozone. Der Sturm von Fürstenwalde trat im östlichen, weniger aktiven Teil des Sturmgürtels auf. Der langjährige Schwerpunkt der Windhosen liegt dagegen weiter westlich in den Niederlanden, dem südlichen England und Niedersachsen. Dort gab es gestern ebenfalls mehrere weitere mutmaßliche Tornados.

Tornados kommen in den gemäßigten Breiten weltweit vor und entstehen unter bestimmten Bedingungen aus Gewitterstürmen entlang von Fronten oder anderen Grenzen, an denen Luftmassen unterschiedlicher Temperatur und Feuchte übereinander liegen. Entscheidend ist, dass die Temperatur mit der Höhe stark abnimmt – dann ist die atmosphärische Schichtung instabil. Das heißt, warme, feuchte Luft am Boden kann aufsteigen, weil sie weniger dicht ist als die kalte Luft darüber. In der aufsteigenden Luft kondensiert Wasser und verstärkt den Auftrieb weiter. Es entsteht eine Gewitterzelle.

Die aufsteigende Luft verleiht Gewittern – und gegebenenfalls Tornados – ihre Energie. Ideal sind die Bedingungen für Tornados, wenn es zwar sehr schwül, aber nicht zu heiß ist: Der Taupunkt der Luft sollte um 17 Grad oder höher sein, die Temperatur aber nicht mehr als etwa zehn Grad darüber. Unter diesen Bedingungen setzt die Luftfeuchtigkeit beim Abkühlen sehr schnell und effektiv Energie frei, die die Wirbelstürme antreibt.

Doch ein Gewitter allein macht noch keinen Tornado. Dazu braucht die Luft einen Drehimpuls, und den bekommt sie, weil sich in einem Gewitter Windstärke und Windrichtung mit der Höhe ändern. Luftpakete, die in niedriger Höhe in den Sturm hineinströmen, erhalten dadurch einen Drehimpuls um ihre Bewegungsrichtung. Während des Aufstiegs in größere Höhen kippt diese Rotation langsam, so dass die Drehachse in der Höhe senkrecht steht. Ändert sich die Windstärke mit der Höhe besonders stark, um etwa 80 Kilometer pro Stunde oder mehr, entsteht oft eine Superzelle. In diesen Stürmen rotiere nicht mehr die einzelnen Luftpakete, sondern der gesamte Aufstrom – und damit der Sturm selbst. Die in diesem als Mesozyklon bezeichneten Sturmwirben entstehenden Wolkenstreifen lassen den Sturm besonders spektakulär aussehen. 

Tornados brauchen Drehimpuls

Zur Drehung in der Höhe muss aber auch Rotation am Boden kommen, sonst bildet sich kein durchgehender Wirbel, wie er für Tornados typisch ist. Dieser Drehimpuls stammt wiederum aus kühler Luft, die an der Vorderfront des Sturmes absinkt und in den Sturm hineningezogen wird. Auch sie hat Drehimpuls, der beim Absinken in den Sturm hinein langsam in die Senkrechte kippt. diese einströmende Luft rotiert durch die Drehimpulserhaltung immer schneller, während sie ins Zentrum des Stums strömt.

Damit allerdings Luft am Boden einströmen und schneller rotieren kann, muss im Zentrum des Sturms Luft vom Boden aufsteigen. Diese Luft ist jedoch recht kühl. Das heißt, damit auch wirklich ein Tornado entsteht, müssen zwei Bedingungen erfüllt sein: Einerseits muss die rotierende, aufsteigende Luft in der Höhe einen ausreichenden Sog entwickeln, und andererseits darf die in den Sturm einströmende Luft auch nicht zu kalt sein, um überhaupt schnell aufzusteigen.

Dass es in Europa so viel weniger Tornados gibt als in den USA, hat mehrere Gründe. Zum einen kommt die warme, feuchte Luft in den USA vom Golf von Mexiko, einem wesentlich wärmeren Wasserkörper. Zum anderen begünstigen die hohen Gebirge im Westen die Entstehung einer Inversion in der höhe. Dadurch ist die Schichtung in den USA oft sehr viel instabiler und auch mit deutlich mehr freisetzbarer Energie verknüpft. Schießlich treten diese günstigen Bedingungen dort über eine größere Fläche auf. Zwischen dem Golf von Mexiko, den Großen Seen und den heißen Wüsten des Südwestens gibt es kaum Erhebungen über 500 Meter Höhe. 

In Europa dagegen versperren die Alpen den Weg feuchter subtropischer Luft, und auch die kleinteilige Geografie des an Mittelgebirgen reichen Europas stört die Bildung energiereicher Gewittersysteme. Lediglich die Tornado Alley von Südengland nach Polen bietet eine größere flache Region, in der großflächig warme Luft am Boden Tornados nähren kann. Verglichen mit den Weiten Nordamerikas ist diese Tornado Alley jedoch winzig; außerdem wird sie immer wieder von Kaltfronten durchzogen, die der Jetstream vom Atlantik heranführt. Zumindest im Hinblick auf Tornados ist das durchaus ein Vorteil.

Der Artikel stammt ursprünglich vom 6. Mai 2015 und wurde aktualisiert.