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Wetter: Verhindern Hagelflieger Hagel?

Können Hagelflieger tatsächlich Hagel verhindern? Und falls ja: Gibt es dabei Nebenwirkungen?
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Wenig ängstigt Bauern mehr als großer Hagel, in Minuten kann die Ernte eines ganzen Jahres vernichtet sein. Jetzt im Hochsommer bangen die Bauern besonders, immer wieder kommt es in einigen Landesteilen zu Totalschäden. Betroffen waren 2019 schon das Rheinland, Hessen, Thüringen und Niedersachsen. Vor allem Obst- und Weinbauern machen sich bei aufziehenden Gewittern Sorgen um ihre empfindlichen Früchte.

Seit der Antike fürchten sich die Menschen vor dem Unheil von oben, die Bibel nennt Hagel als eine der zehn Plagen. Ebenfalls seit der Antike versucht der Mensch, aufziehende Gewitter zu bekämpfen. Nur die Methoden haben sich geändert: Früher versuchte man, das Ungetüm mit Gebeten, Glockengeläut und anderem Lärm zu verjagen, seit einigen Jahrzehnten nun sind Raketen und kleine Motorflieger im Einsatz gegen dunkle Wolkentürme. Hagelabwehr nennt sich dieser Versuch der Wetterbeeinflussung, und sie breitet sich in Süddeutschland immer weiter aus. Die Mission besteht darin, das Entstehen schwerer Hagelkörner in Gewitterwolken zu verhindern. Mit kleinen Flugzeugen sollen Gewitter »geimpft« werden, so der Fachjargon.

In der Theorie scheint die Methode plausibel. Das Silberjodid-Azeton-Gemisch, das Hagelflieger in die Wolke einbringen, zerstäubt in Billionen von Kriställchen, die wunderbar als Eiskeim wirken. Sie setzen sich an die feinen Wassertröpfchen und binden viel Feuchtigkeit. So bilden sich zwar mehr Hagelkörner, dafür aber kleinere, die auf dem Flug zum Boden häufig tauen. Auf diese Weise sollen große, bedrohliche Eisklumpen verhindert werden. So weit die Theorie.

Doch ob die Methode wirklich wirkt, ist stark umstritten. Die Befürworter berufen sich auf Studien, die eine Reduzierung von Schadensfällen angeblich fundiert belegten. Kritiker sind von der Wirksamkeit hingegen keineswegs überzeugt. Sie verweisen wiederum auf Studien, die einen Wirknachweis nicht erbringen konnten. Als neutraler Beobachter könnte man leicht zu dem Schluss kommen, dass bloß zwei kontroverse, aber gleichwertige Meinungen zu einer Sache vorgetragen werden, zumal sie sich beide auf Fakten berufen. Am Ende zählt jedoch nur die Qualität der wissenschaftlichen Untersuchungen.

Und da beginnt das Problem. Denn die einfachste Überprüfung der Theorie lässt sich niemals verwirklichen. Kein Mensch weiß, wie sich eine Wolke verhalten hätte, wenn sie nicht geimpft worden wäre. Und zwei identische Wolken mit identischen Wetterbedingungen am selben Ort findet man niemals in der Natur. In der Atmosphäre lässt sich der Nutzen der Hagelfliegerei also höchstens näherungsweise untersuchen. Außerdem müssen hoch aufgelöste Computermodelle, die alle wichtigen Größen theoretisch berücksichtigen, erst noch erfunden werden. Insofern sind Aussagen der Befürworter, die nach einem Einsatz in den Wolken behaupten, Schlimmeres verhütet zu haben, reine Spekulation.

Wirksam im Labor

Was bleibt, sind Indizien. Die Befürworter verweisen auf das Labor. Dort lässt sich der Effekt tatsächlich nachweisen. Schon in den 1940er Jahren untersuchte der amerikanische Nobelpreisträger Irving Langmuir das Impfen der Wolken mit Trockeneis. Ein paar Jahre später kam der Chemiker Bernard Vonnegut schließlich auf die Idee, Silberjodid einzusetzen. Doch was unter kontrollierten Bedingungen im Labor funktioniert, lässt sich nicht auf die Atmosphäre übertragen. Dort geht es turbulent zu, vor allem in ausgewachsenen Gewitterwolken.

Das ist einer der Hauptgründe, warum viele seriöse Forscher von der Wirksamkeit der Hagelabwehr nicht überzeugt sind. Einer ihrer Kritiker ist Michael Kunz vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Kunz hat sich als Meteorologe auf Hagel spezialisiert, er kennt Gewitterwolken und deren feste Bestandteile wie nur wenige. »Die Atmosphäre ist extrem dynamisch«, sagt er. Man sehe einer Wolke bei der Entstehung nicht an, ob sie überhaupt Hagel bildet.

Damit fangen die Probleme schon einmal an. Die Piloten der kleinen Maschinen müssen eine Wolke mit Silberjodid besprühen, bevor sich Schadhagel bildet. Nur dann bringt das Impfen etwas. Sie müssen wissen, wo sich eine Wolke bildet, müssen zum richtigen Zeitpunkt vor Ort sein, müssen in der Turbulenz erahnen, an welcher Stelle das Gewitter die Luft ansaugt. Und: Die Hagelflieger dürfen keine Fehler machen. Sonst hagelt es trotz Hagelabwehr.

Der richtige Ort, das Timing, die exakte Menge – allein diese Voraussetzungen machen eine effektive und zielgenaue Bekämpfung schwer bis unmöglich. Nicht einmal Meteorologen wissen heute trotz modernster Technik, wo genau sich Gewitter bilden, wie sie ziehen, warum es aus der einen Wolke hagelt und aus der anderen nicht. Manche Gewittertürme schießen binnen Minuten in die Höhe, scheren aus der Hauptwindströmung aus, bleiben selbst für Experten ein undurchschaubares Gebräu aus Wasser, Luft und Eis. Viele Prozesse sind bis heute nicht richtig verstanden, zudem gibt es unterschiedliche Gewittertypen. Kunz' Fazit: »Die Dynamik ist so variabel, dass die Hagelabwehr nur selten funktionieren kann.« Bisher habe jedenfalls noch kein wissenschaftlicher Nachweis erbracht werden können, dass das Ausbringen von Silberjodid einen Effekt habe, sagt er.

Fragwürdige Studie aus Österreich

Anders die Befürworter. Sie versprechen eine Abnahme der Schäden um 40 bis 50 Prozent. Woher diese Zahlen stammen, ist schwierig zu sagen. Viele Befürworter können ihre Angaben auf Nachfrage nicht wissenschaftlich belegen, berufen sich aber auf eine Langzeituntersuchung aus Niederösterreich. Darin wurde die Wirksamkeit von 1981 bis 2000 mit Hageltestplatten untersucht. Die Platten zeichneten auf, ob Hagelkörner auftrafen – und in welcher Häufigkeit, Größe und Intensität. Die Auswertungen wiesen teilweise tatsächlich eine Schadensminderung nach: Während von 1981 bis 1985 bei einem Hagelschlag durchschnittlich fünf Platten getroffen wurden, waren es von 1996 bis 2000 im Schnitt nur 2,3. Angeblicher Grund: bessere Technik und ein effizienterer Einsatz des Silberjodids.

Die österreichische Studie wird von den meisten Befürwortern zitiert, allerdings handelt es sich streng genommen um keine wissenschaftliche Publikation, es fehlt die übliche Begutachtung, das Peer-Review. Überzeugen kann die Studie aber auch so nicht. Denn einerseits wird nicht klar, wie genau sich die Einsätze der Hagelabwehr im Zeitraum verbessert haben, und andererseits fehlen belastbare Vergleichszeiträume und Vergleichsregionen. Dass in den letzten fünf Jahren des Untersuchungszeitraums weniger Hagel fiel, lässt sich sehr einfach mit weniger auftretenden Gewittern im selben Zeitraum erklären, wie Daten der dortigen Wetterstation belegen. Manchmal rumst es eben mehr, manchmal weniger – wie etwa im Zeitraum 1976 bis 1980. Doch der einfachsten Erklärung für den Effekt – die Launen des Wetters – wird in der Szene gerne ausgewichen.

Vogelfreies Experiment mit der Atmosphäre

Es ist jedenfalls erstaunlich, mit welcher Gewissheit die Befürworter von der Methode überzeugt sind. Dabei ist die Lage äußerst komplex. Denkbar ist, dass die Wolkenimpfung sogar zu einem umgekehrten Effekt führt. So kann nicht ausgeschlossen werden, dass »in Superzellen und Mehrzellengewittern die Vielzahl an durch Beimpfung zusätzlich eingebrachten Gefrierkernen eine viel größere Zahl auch an großen Hagelkörnern am Boden hervorbringt, als dies ohne Beimpfung der Fall gewesen wäre«, bilanziert eine österreichische Übersichtsarbeit. Also: mehr Schadhagel durch Hagelabwehr.

Die Erforschung der Wolkenimpfung wird schon seit Jahrzehnten betrieben. Vier Schweizer Großversuche gab es im 20. Jahrhundert, allesamt mit Hagelraketen. Ergebnis: keine Wirkung. Und andere Langzeituntersuchungen mit Hagelfliegern, aber ohne Peer-Review waren ebenfalls ernüchternd.

Chancenlos bei Misserfolg

Die meisten Wissenschaftler trauen der Sache jedenfalls nicht. Viele Studien kommen zu dem Schluss, dass die Hagelabwehr nichts taugt. Michael Kunz vom KIT ist davon überzeugt, dass sich die Hagelflieger die Fakten schönreden. Die Einsätze würden wissenschaftlich nicht richtig begleitet. Er selbst hat den Rems-Murr-Kreis auf mögliche Schadensreduzierungen durch Hagelflieger untersucht. Das Gebiet rund um Stuttgart wird seit 1980 »mit erheblichem finanziellem Aufwand« beflogen, wie der Verein auf seiner Homepage schreibt. Seit die Hagelflieger in der Luft sind, hätten die Schäden signifikant abgenommen, ist man in der Region überzeugt. Bei manchen Gewittern wie dem von Anfang Juli 2018, das mancherorts die halbe Ernte zerstörte, konnte man freilich nichts ändern. »Hagelflieger chancenlos«, heißt es dann in den Stuttgarter Lokalzeitungen.

Nicht nur wegen solcher Ausreden ist Kunz skeptisch. Vor wenigen Jahren untersuchte er die Region selbst – und verglich sie mit drei anderen Regionen in Baden-Württemberg, in denen keine Hagelabwehr existiert. Er verglich allerdings nicht Schäden an Obst oder Wein, sondern an Häusern. Die Idee dahinter: Wenn die Hagelabwehr die ganze Region schützt, müssen ja auch die Gebäude davon profitieren, Schäden daran also zurückgehen. Und da die Mehrheit über eine Gebäudeversicherung verfügt, lassen sich Hagelschäden an diesen Objekten sehr gut untersuchen. Seine Ergebnisse waren jedoch so überraschend wie eindeutig: Er fand keine signifikante Abnahme der Schäden an den Gebäuden und auch keinen Unterschied zwischen den Regionen. Fazit: »Wenn die Hagelabwehr wirksam wäre, müsste man einen Unterschied sehen.« Er sieht aber keinen.

Kunz hat noch aus einem anderen Grund gravierende Bedenken. Da nicht auszuschließen sei, dass die Methode von Zeit zu Zeit per Zufall doch funktioniert, befürchtet er schlimme Folgen: die enormen Regenmengen, die beim Impfen entstehen. So ist es denkbar, dass eine Wolke ihr Wasser direkt über einem bestimmten Ort entlädt. Sturzregen könnte niedergehen, Menschen könnten zu Schaden kommen. »Wer trägt dann die Verantwortung?«, fragt er. Der Pilot? Die Hagelabwehr? Der Landrat? Die Antwort ist einfach: wahrscheinlich niemand. So lässt sich die Hagelabwehr eben auch betrachten: als ein vogelfreies Experiment mit der Atmosphäre.

31/2019

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 31/2019

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