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Wie entsteht Hagel?

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Hagel erklärt

Wenn Hagel vom Himmel fällt, sorgt er bei Groß und Klein für staunende Gesichter. Die kleinen Eiskristalle entstehen, wenn warme Sommerlufte auf kalte Aufwinde in den Wolken treffen und dort herumgewirbelt werden. Bis sie zu schwer sind und auf die Erde fallen. Lass uns diesem aufregenden Thema, das übrigens auch durch spannende Experimente verdeutlicht werden kann, auf den Grund gehen!

Was ist Hagel? 

Bei Hagel handelt es sich um Eiskristalle, die auf die Erde fallen. Doch wie kann das sein? Schließlich hagelt es hauptsächlich im Sommer, wenn es bei uns auf der Erde also sehr warm ist. Die Erklärung ist ganz einfach: Die warme Luft steigt in den Sommermonaten nach oben und trifft dort auf kalte Luft. In den Wolken ist es nämlich zu jeder Jahreszeit teilweise bitterkalt. Die kondensierende Luft kühlt sich dadurch stark ab und gefriert zu Eis. Die Eisstückchen werden größer und größer, bis sie nicht mehr in der Luft gehalten werden können und zu Boden segeln. Und das nennen wir dann Hagel.

Die Entstehung von Hagel kinderleicht erklärt

Für gewöhnlich entsteht Hagel im Sommer. Wenn die warme Luft nach oben steigt, trifft sie im Himmel auf kältere Luft und kondensiert. Sie wird also flüssig, Regentropfen entstehen. Ist die Luft in den Wolken kalt genug, gefriert das Wasser zu kleinen Eiskristallen. Sind die Luftströme stark genug, drücken sie das gefrorene Wasser noch weiter nach oben: in noch kältere Luft. Dabei zieht jedes Eisstück andere Teilchen, die durch die Wolken schweben, an. Außerdem reichert sich immer mehr Eis an den Kristallen an. Mit noch mehr kaltem Wasser und kalter Luft wird der Eisbrocken also immer größer.

Wenn die Luftwirbel schwächer werden und den Eisball nicht mehr nach oben drücken, fällt dieser dann nach unten. Die Eisstückchen prasseln also wie klumpiger Regen auf die Erde. Das ist nichts anderes als Hagel. Wenn Du dann Richtung Himmel schaust, siehst Du übrigens keinen blauen Himmel oder die Sterne, sondern nur eine dichte graue Decke.

Entstehung von Hagel einfach erklärt
Abb. 1: Wie Hagel entsteht

Wie groß sind Hagelkörner?

Die Körner aus Eis können mehrere Zentimeter dick werden. Manchmal werden sie sogar so groß wie Tennisbälle oder Fußbälle. In den Naturwissenschaften spricht man übrigens erst ab einem Durchmesser von einem halben Zentimeter von einem Hagelkorn. Kleinere Eisstücke werden dagegen als Graupel bezeichnet (vgl. Schulz, 2017). Dieser Graupel entsteht durch Kristalle aus Schnee, die miteinander verkleben. Er wird dabei jedoch nie so dick und schwer wie Hagel.

Ob die Hagelkörner oder -bälle groß oder klein werden, hängt von zwei Faktoren ab. Einmal spielen die in der Wolke aufeinanderprallenden Temperaturunterschiede eine Rolle. Außerdem hängt die Dicke der Eisstücke davon ab, wie oft sich neues gefrierendes Wasser an ihnen anlagert.

Gewusst?

Wenn Du einmal die Chance hast, ein größeres Hagelkorn aufzuschneiden und zu untersuchen, wirst Du feststellen: Es sieht von innen aus wie der Querschnitt einer Zwiebel. Denn mit jeder neuen Anlagerung von Eis entsteht ein neuer Ring. Oftmals wachsen Eiskörner aber nicht nur durch Eis, sondern auch durch eingeschlossene Luft.

Wie häufig tritt er auf?

Starkes Hagelwetter tritt im größten Teil Deutschlands nur ein bis fünf Mal im Jahr auf. Wegen des Klimawandels ist die Tendenz allerdings steigend. Die Universität Regensburg hat herausgefunden, dass Du in Hoch- und Mittelgebirgen aber deutlich häufiger mit Blitz und Eisfall rechnen musst als im Flachland. So zählen manche Gebirgsorte derzeit 20 oder gar 30 Hagelereignisse im Jahr.

Die zunehmend warmen Sommer und der früh einsetzende Frühling begünstigen dabei deren Entstehung (vgl. Mohr, 2013). Weil sich die Luft in Sommernächten weniger stark abkühlt, kann sie sich am Vormittag schneller aufheizen. Somit steigt automatisch auch die Gefahr von Unwettern und Hagelschauern (vgl. Puskeiler, 2013). Forscher arbeiten darum seit 2018 am Land-Atmosphäre-Feedback Observatorium (LAFO), um extremes Wetter besser verstehen und vorhersagen zu können.

Hagel – Übersicht zu den Monaten
Abb. 2: Hagel tritt häufig in den Sommermonaten auf

Warum hagelt es so selten in der Nacht?

Da die aufsteigende Luft für Hagel sehr warm sein muss, ist Hagel nachts selten. Denn ohne die Kraft der Sonne ist die Luft entsprechend kälter. Dennoch kann es passieren, dass die in den Wolken tobenden Winde die Eisstücke lange hin und her bewegen – auch bis in die Nacht. Dafür müssen allerdings weiter entsprechende Aufwinde toben. Denn nur starke Luftströmungen können Eisstücke zustande bringen und diese vergrößern.

Du kannst Dir deshalb sicher sein, dass Dich herabfallendes Eis eher am frühen Abend überraschen wird. Nur sehr selten hagelt es mitten in der Nacht.  

Die Kraft von Hagel ist nicht zu unterschätzen

Je stärker und länger die kräftigen Aufwinde die Eisstücke im Himmel bewegen, desto öfter gefriert neues Wasser an ihnen. Es ist also nur logisch, dass bei besonders heftigen Luftwirbeln sehr dicke Eiskugeln entstehen. Irgendwann sausen sie dann rasend schnell Richtung Erde und das kann richtig gefährlich werden. Wie man auf der Website der Universität Münster sehen kann, können die Brocken nicht nur unschöne Beulen in Autos schlagen.

Weil sie steinhart sind, durchlöchern sie aber auch nicht selten Schaufenster und Dächer oder verletzen Mensch und Tier, auf die sie niederprasseln. Doch das ist noch längst nicht alles! Die Eiskörner lassen hin und wieder Sträucher und ganze Baumwipfel abknicken. Sogar Flussbegrenzungen reißen sie manchmal ein.

Weil Hagel außerdem Straßen binnen weniger Sekunden in rutschige Eisbahnen verwandeln kann, sind schwere Verkehrsunfälle möglich. Die Hagelwahrscheinlichkeit und damit die Möglichkeit stärkerer Schäden nimmt dabei von Norden nach Süden zu. Du solltest also vorsichtig sein und bei einem Hagelschauer zügig Schutz in einem Gebäude suchen.

Tabelle 1: Wo kommt besonders häufig Hagel vor?

OrtBesonders betroffenWeniger betroffen
BerglandschaftenWindzugewandte Seite (Luv-Seite)Windabgewandte Seite (Lee-Seite)
FlusstälerHänge und HügelFlussgegend, da das Flusstal selbst „sturmauflösend“ wirkt
StädteBallungszentren mit erheblicher WärmeproduktionKleine und mittelgroße Städte

Wo lässt sich der Hagel beobachten?

Wie sich der gasförmige Wasserdampf in flüssiges Wasser verwandelt, kannst Du im Badezimmer beobachten. Nach dem Duschen oder Baden mit heißem Wasser werden die Wassertröpfchen auf dem Spiegel sichtbar. In der Gefriertruhe kannst Du dann sehen, wie sich durch das Öffnen der Truhe vermehrt Eiskristalle bilden. Luft und Wasser reichern sich an und gefrieren. Beim Abtauen der Truhe wird ersichtlich, wie das schwere Eis abfällt, weil es nicht mehr durch die kalte Umgebungsluft gehalten wird.

Hagel Experiment

Hagel tritt im Sommer auf, wenn es besonders warm ist. Aufgrund großer Temperaturunterschiede zwischen Erdoberfläche und Wolken bilden sich dann Eiskristalle, die durch heftige Aufwinde immer stärker werden. Sie fallen deshalb als dicke Brocken vom Himmel und können schwere Schäden anrichten. Bergländer sind dabei besonders stark betroffen.

Literatur

Mohr, Susanna (2013): Änderung des Gewitter- und Hagelpotentials im Klimawandel, Institut für Meteorologie und Klimaforschung des Karlsruher Instituts für Technologie, Karlsruhe.

Puskeiler, Marc (2013): Radarbasierte Analyse der Hagelgefährdung in Deutschland, Institut für Meteorologie und Klimaforschung des Karlsruher Instituts für Technologie, Karlsruhe.

Schulz, Torsten (2017): Die kleine Gewitterkunde, 1. Auflage, Brieselang.

FAQs zum Thema Hagel

Wie entsteht Hagel?

Hagel entsteht durch aufsteigende warme Luft, die kondensiert und durch die starken Temperaturunterschiede in den Wolken gefriert. Bestehen starke Aufwinde, werden die Eiskristalle herumgewirbelt, wodurch sich immer mehr Eis an ihnen anreichert. Die Hagelkörner werden größer und größer, bis die Aufwinde sie nicht mehr halten können und sie folglich zu Boden stürzen.

Wann kommt es zu Hagel?

Vor allem in den warmen Sommermonaten kann es zum einen oder anderen Hagelschauer kommen. Tagsüber ist Hagel übrigens wahrscheinlicher als nachts, weil sich die Luft in den Abendstunden abkühlt und die Temperaturunterschiede zu den Wolken dann nicht mehr allzu groß sind.

Wie groß ist Hagel?

Man spricht ab einem Durchmesser von einem halben Zentimeter von einem Hagelkorn. Manchmal werden die Eiskristalle aber sogar noch viel größer und gefährlicher. Werden sie lange genug in den Wolken gehalten, können sie so groß wie Golf- oder sogar Tennisbälle und bis zu einem Kilo schwer werden. Der Rekord für das größte gefundene Hagelkorn liegt sogar bei einem Exemplar, das stolze 1,9 Kilogramm auf die Waage gebracht hat.

In welcher Höhe bildet sich Hagel?

Hagel entsteht in besonders hohen, wasserreichen Wolken. Außerdem müssen in diesen Wolken enorme Auf- und Abwinde herrschen, da die Eiskristalle andernfalls nicht genug herumgewirbelt werden und größer werden. Meist ist das bei Gewitterwolken der Fall. Aber keine Sorge – längst nicht jede gewaltige Wolke beherbergt einen Hagelschauer! In den meisten Gebieten Deutschlands hagelt es nur ein bis fünf Mal im Jahr.

Wie merkt man, dass Hagel kommt?

Den genauen Zeitpunkt, wann ein Hagelschauer auf uns niederprasselt, können auch Meteorolog:innen nur schwer voraussagen. Dass es bald soweit ist, kündigt aber eine dichte weiße Wolkendecke an, durch die Du den Himmel nicht mehr erkennen kannst. Manchmal schimmern die Hagelwolken sogar grünlich oder bläulich.

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