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Hagel und Graupel

Allgemeines um Hagel

Extrem große Hagelkörner © goruma (Marco Kaschuba)

Hagel entsteht durch das wiederholte Zusammenprallen von in Cumulonimbuswolken bzw. innerhalb einer Gewitterzelle gebildeten Eiskernen mit unterkühltem Wasser.
Dies geschieht deshalb vornehmlich in Gewitterwolken, da in diesen die nötigen Aufwinde herrschen, um die schweren Eiskristalle halten zu können.

Durch die Aufwinde in einem Gewitter kollidieren die Eiskristalle immer wieder mit unterkühltem Wasser, wodurch sich ein schalenförmiger Aufbau des Hagelkorns ergibt. Der Prozess wiederholt sich, weil die Aufwinde weiter oben kleiner werden und die gebildeten Eiskristalle von dort wieder herunter fallen, bis sie wieder in den Bereich stärkerer Aufwinde geraten und erneut aufsteigen.

Sind die Hagelkörner irgendwann so groß, dass sie auch durch stärkere Aufwinde nicht mehr in der Wolke gehalten werden können, fallen sie dann als Hagel zu Boden. Je nach Stärke der Aufwinde können unterschiedlich große Hagelkörner zu Boden gehen. Dabei haben diese für gewöhnlich Durchmesser zwischen 0,5 und 5 cm.
Eiskristalle mit mit einem Durchmesser unter 0,5 cm werden als Graupel bezeichnet.
Die größten Hagelkörner, die in Deutschland zu Boden gingen, wurden am 28. Junii 2006 in Villingen-Schwenningen im Südschwarzwald mit einem Durchmesser von 12 cm beobachtet. Dabei wurden rund 120 Menschen teilweise erheblich verletzt. In Nebraska /USA wurden während eines Unwetters am 22. Juni 2003 Hagelkörner mit einem Durchmesser von sogar 17,8 cm beobachtet.
Hagel entsteht vornehmlich im Sommer, wenn viel Feuchtigkeit für das Wachstum der Körner zur Verfügung steht.
Wegen ihres großen Durchmessers und des damit verbundenen hohen Gewichts können Hagelkörner enorme Schäden verursachen, die von Blechschäden an Autos über zerstörte Fenster, Totalverluste in der Landwirtschaft bis hin zum Erschlagen von Menschen reichen. Auf keinen Fall sollte man sich während eines Hagelschauers im Freien aufhalten, da während eines Gewitters auch ein Hagelniederschlag mit Körnern von geringerem Durchmesser schlagartig zu einem Hagelschauer mit Körnern größeren Durchmessers werden kann.

Im Prinzip können Hagelniederschhläge an jedem Ort der Erde vorkommen. In unseren Regionen kommen sie aufgrund der orografischen Eigenschaften der Alpen besonders häufig im südlichen Baden Württemberg, in Bayern, in der Südsteiermark und im Burgenland, in der Poebene sowie in der Zentralschweiz, dem südlichen Tessin und an der Westseite des Berner Oberlands vor. So gibt es z.B. in München pro Jahr etwa 40 Gewittertage, bei denen es in ca. 20% zu Hagelniederschlägen kommt. Aber auch im Bereich des Schwarzwalds oder des Harzes treten Hagelschauer gehäuft auf.

Eigenschaften

In der folgenden Tabelle sind Überschlags-Werte für den Zusammenhang zwischen der Größe eines "Hagelkorns", seiner Geschwindigkeit und der daraus resultierenden Aufprallenergie dargestellt.
Es sei aber darauf hingewiesen, dass die Geschwindigkeit und die Aufprallenergie nicht nur von der Größe sondern auch anderen Faktoren, wie z.B. der Windgeschwindigkeit und der Dichte der Hagelkörner abhängen. Dennoch gibt die Tabelle einen recht guten ersten Überblick.

Durchmesser Fallgeschwindigkeit Aufprallenergie
2,5 cm 80 km/h 1,5 Joule
4,5 cm 110 km/h 19 Joule
5 cm 115 km/h 30 Joule
7 cm 140 km/h 110 Joule

Schäden durch Hagelschlag

Hagelschlag richtet weltweit enorme Schäden an, vor allem in der Landwirtschaft. So beruhen ca. 20% aller versicherten und durch Unwetter hervorgerufenen Schäden in Deutschland auf Hagelschlag.

Man hat für einen groben Überblick über die zu erwartenden Schäden durch Hagelschlag die folgende, allerdings nur die Größe der Hagelkörner berücksichtigende, Schadensskala aufgestellt:

  • Durchmesser von 0,5 cm bis 1 cm
    Man kann davon ausgehen, dass Hagelkörner dieser Größe kaum Schäden anrichten. Es kann allenfalls zu geringen Schäden an Früchten in der Landwirtschaft kommen.
  • Durchmesser von 1 cm bis 2 cm
    Ab einem Durchmesser der Hagelkörner von 1,5 cm beginnen in Deutschland bei Skywarn Meldungen über Hagel. An Kraftfahrzeugen können bei dieser Korngröße erste Schäden, zumal bei höheren Geschwindigkeiten, auftreten. In der Landwirtschaft kann es zu größeren Schäden im Wein- und Obstanbau kommen.
  • Durchmesser von 2 cm bis 3,5 cm
    Ab 2 cm Hagelgröße sind in Deutschland die Kriterien für Unwetter erfüllt. In Abhängigkeit von der Konsistenz und Form können Hagelkörner dieser Größe zu tieferen Beulen und Lackschäden an Kraftfahrzeugen führen. Die Stärke des Hagels sowie der begleitende Wind entscheiden über den zu entstehenden Schaden in der Landwirtschaft, der bis zu einem Totalsausfall der Ernte gehen kann. Die Glasdächer von Gewächshäusern können ebenfalls zerstört werden.
  • Durchmesser von 3 cm bis 5 cm
    Es kommt verbreitet zu schweren Schäden. Kraftfahrzeuge erhalten selbst im Stand tiefe Dellen und Lackschäden. Die Scheiben halten aber Stand. Glasdächer und bei starkem Wind auch Scheiben von Wohnhäusern werden zerstört. Kleinere Äste von Bäumen werden abgeschlagen und in der Landwirtschaft drohen schwere Schäden sowohl an Früchten wie an Getreide. Menschen können verletzt werden.
  • Durchmesser von 5 cm bis 7 cm
    Autos werden stark in Mitleidenschaft gezogen, auch ihre Fenster können zerstört werden. Glasdächer und auch Ziegel werden zerstört. Bäume werden teilweise entlaubt und auch größere Äste werden abgeschlagen. Vögel und kleinere Tiere können Schaden nehmen - bis hin zum Tod. Auch Menschen sind gefährdet, es kann zu schweren Prellungen und Platzwunden kommen. Besonders Kleinkinder sind gefährdet.
  • Durchmesser über 7 cm
    Derartig große Hagelkörner treten meist nur außerhalb des Hauptniederschlagsgebiets auf, daher treten nur vereinzelte Schäden auf. Aber der Treffer auch nur eines oder weniger Hagelkörner dieser Größe kann bei Mensch und Tier zu schweren Verletzungen, im Extremfall zum Tod führen. Ein derartiges Hagelkorn kann Dächer und alle Glasscheiben durchschlagen. Sogar zu Schäden am Straßenbelag kann es kommen. Ein solcher Hagelschlag mit einer größeren Menge an Hagel wäre als Katastrophe zu bezeichnen.

Graupel

Graupelkörner unterscheiden sich in ihrer Größe und Konsistenz von Hagelkörnern. Graupelkörner sind  eher rundlich und weitgehend undurchsichtig mit einem matten Aussehen. Sie besitzen eine Größe zwischen 1 bis 5 mm und  haben in der Regel eine geringere Dichte als Hagelkörner. Sie entstehen dadurch, dass Regentropfen oder angetaute Schneeflocken durch eine sehr kalte Luftschicht fallen und hier zu Graupelkörnern gefrieren.

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