Bei Gewittern treten unterschiedlichen Begleiterscheinungen auf. Jedes begleitende Element ist mit seinen Folgen auf eigene Weise gefährlich. Je mehr Begleiterscheinungen gleichzeitg auftreten, umso höher ist das Schadenspotential einer Gewitterzelle. Organisieren sich Gewitter zu Clustern oder Linien können in größeren Gebieten kombinierte Schadensmuster auftreten.

1. Blitze

Ein Blitz gleicht als elektrische Ladung den Spannungsunterschied zwischen der Gewitterwolke und dem Erdboden aus. Er entfaltet dabei gewaltige Kräfte (mehrere 100 Mio. Volt Spannung, Stromstärken von 30.000 Ampere und ist ca. 30.000°C heiß). Der Blitz sucht sich den kürzesten Weg zur Erde (d.h. nicht zwangsläufig, dass er auch immer in das höchste Objekt einschlagen muss!). Im direkten Umfeld der Entladung breitet sich die Luft explosionsartig aus - das ist der Donner. Am Einschlagspunkt gibt es einen bizarren, peitschenden und sehr lauten Knall, der mit weiterer Entferung vom Entladungsort in ein grelles rumpeln und poltern übergeht und noch weiter entfernt als dumpfes Grollen vernehmbar ist. Die entstandene Druckwelle setzt sich als Schall fort. Der Schall kann dabei viele Kilometer weit hörbar sein.

Schlägt der Blitz direkt in den menschlichen Körper ein, kann es zum Herzstillstand mit Todesfolge, Gehirnschädigungen und schweren Verbrennungen kommen, um nur einige Auswirkungen auf den menschlichen Körper aufzuzählen. Auch im Umfeld des Blitzschlages kann es zur Verletzungen durch den Spannungstrichter um die Einschlagstelle herum kommen. Menschen, die in diesem Bereich stehen und die Beine gewöhnlich nicht eng aneinander anliegen haben, leiten durch die Schrittspannung den Strom in den Körper.

Blitze verursachen zudem immer wieder Brände, sorgen für Stromausfälle, Unterbrechnungen im Bahnverkehr und töten Tiere auf Weiden. Auch wenn man vor Gewittern und Blitzschlag im Auto Schutz findet, sind die Fahrzeuge heutzutage aufgrund der Elektronik anfälliger für Schäden durch Blitzschlag. Auch elektronische Geräte im Haushalt nehmen immer wieder ohne Überspannungsschutz Schaden durch die Folgen eines Blitzes.

Links: Mehrere Wolke-Erde-Blitze (Bild: Maurice Schwamberger). Rechts: Wolkenblitz (Bild: Marco Rank)

2. Niederschlag (Starkregen)

Kräftiger Regen (Starkregen) begleitet fast jedes Gewitter. Die Tropfendurchmesser können dabei mehrere Millimeter Durchmesser erreichen. Bei dem Schwergewitter am 31.05.2008 in Rudolstadt fielen in 10 Minuten 24,1 l/m²! Der Starkregen bei Gewittern kann wenige Augenblicke, je nach Zuggeschwindigkeit des Gewitters aber auch länger andauern. Häufig entstehen in Verbindung mit orographischen Gegebenheiten (Hügel, Berge, usw.) Sturzfluten (sog. "flash floods"). Das Ausmaß kann dabei unterschiedlich schwer ausfallen. Am 17.05.2013 wurden z.B. in Kirchhasel (SLF) Autos von einer Flutwelle mitgerissen. Aquaplaning sorgt zudem immer wieder für Unfälle, wenn die Geschwindigkeit nicht angepasst ist, bzw. die überfluteten Straßenabschnitte zu spät erkannt werden.

2.1 Niederschlag (Schnee)

Gerade im Winter oder den Übergangsmonaten treten in Verbindung mit Gewittern kräftige Schnee- und Graupelschauer auf. Es wurden auch schon Eiskörner und Schneeregen mit großen Tropfendurchmessern beobachtet. In solch einer kleinräumigen Gewitterzelle sinkt die Sicht binnen weniger Sekunden auf wenige Meter ab. Einige Massenkarambolagen auf Autobahnen ereigneten sich durch die plötzliche Glätte und Sichtbehinderung in solchen konvektiven Zellen.

3. Hagel

Die Wassertröpfchen in Gewitterwolken werden durch die Aufwinde innerhalb der Gewitterwolke in Höhen getragen, wo Minustemperaturen herrschen. An diesen Wassertröpfchen sammelt sich immer mehr Eis an, sodass sich Eisklumpen bilden, die solange vom Aufwind getragen werden, bis sie herabfallen, weil sie zu schwer sind. Je größer diese Eisklumpen sind, desto weniger haben sie eine Chance bis zum Erdboden zu tauen. Ab einem Korndurchmesser von 0,5 cm spricht man von Hagel, darunter Graupel. Als Großhagel werden Hagelschlossen mit einem Durchmesser von 5 cm und größer klassifiziert. Als verstärkender Faktor kommt die Fallgeschwindigkeit hinzu. Die Abwinde, in denen der Hagel nach unten fällt, können im Extremfall über 100 km/h erreichen. Diese Geschosse haben schon für tödliche Kopfverletzungen bei Mensch und Tier gesorgt, durchschlagene Dachziegel und Fenster sowie abgeschlagenen Putz von Hausfassaden. An Fahrzeugen treten Hageldellen ab ca. 2 cm Durchmesser auf (je nach Fallgeschwindigkeit).

Hagelfall ist meist ein noch kleinräumigeres Ereignis als der zurvor erwähnte Starkregen. Häufig tritt er im Bereich zwischen Aufwindbasis der Gewitterzelle und dem Niederschlagsbereich (Abwind) daneben auf.

Links: Hagelschlossen unterschiedlicher Ausprägung (Bild: André Ludwig). Rechts: Überschwemmung nach Gewitterstarkregen (Bild: Markus Weggässer)

4. Wind

Wind spielt ebenfalls eine wichtige Rolle bei Gewittern. Hier muss man noch einmal genauer zwischen den typsichen Böen durch die Abwinde, die jedes Gewitter begleiten, Böenfronten im Bereich von Gewitterlinien sowie Tornados unterschieden. Die Windgeschwindigkeiten können dabei über 70 km/h bis über den Orkanbereich auf der Beaufortskala (> 118 km/h) schnell sein. In Verbindung mit linienartig angeordneten Gewittern bilden sich Böenfronten auf breiter Fläche aus, wobei Geschwindigkeiten zw. 90 und 120 km/h auftreten und für großflächige Windschäden sorgen können.

4.1 Gewitterfallböen (Downbursts)

Gewitter verfügen über einen Aufwind- und einen Abwindbereich. Der Abwindbereich ist der Bereich, in dem der Niederschlag fällt und sich die kühle Luft am Boden ausbreitet. In diesem Bereich treten Windböen unterschiedlicher Stärke auf. Einzelne Böen sind dabei besonders kräftig. Diese Fallböen (engl. "downbursts") können punktuell für teils schwere Schäden sorgen.

Besonders gefährlich sind diese Fallböen wenn sie durch eine trockene Luftschicht im mittlerer Höhe (4 - 6 km) fällt, da sie so zusätzlich beschleunigt wird und auf den Boden trifft wie ein fallender Sack. Hier wurden schon Böen um/über 100 km/h, in Extremfällen bis 200 km/h registriert. Die hier auftretenden Schäden ähneln oft denen von Tornados. Je nach Ausbreitung des Windes durch die Fallböe und deren Dauer spricht man von einem Microburst (bis 4 km, 15 Minuten Dauer) oder einem Macroburst (> 4 km, bis zu 60 min).

Links: Abgerissene Äste nach Gewitter (Bild: Markus Weggässer). Rechts: Schaden durch Gewitterfallböen (Bild: Jonas Lamprecht)

Gewitterfallböen können ebenso auf breiter Fläche bei Clustern und Gewitterfronten auftreten. In solch einem Fall spricht man von:

4.2 Böenfronten

Organsieren sich Gewitter linienartig an Konvergenzen oder Kaltfronten, entsteht im Konfliktbereich zwischen der warmen Luft vor dieser Gewitterlinie und der kalten Luft, die durch die Gewitterlinie nach unten dringt, ein breiter Streifen kurz vor dem Niederschlagsbereich dieser Gewitterfront, der als Böenfront ("gust front") bezeichnet wird. Hier treten auf breiter Fläche geradlinige Winde auf, die bereits vor der eigentlichen Ankunft der Wolkenwand einsetzen. Häufig zeigt sich bei solch aufziehenden Gewitterfronten eine bogenartige Wolke in Form einer Walze mit turbulenten Wolkenfetzen darunter (Böenkragen, shelf cloud).

An Böenfronten treten häufig Böen in Sturm- oder schwerer Sturmstärke auf (75 - 102 km/h) auf, in besonders schweren Fällen erreichen sie Orkanstärke über 102 km/h. Sie bringen häufig auf breiter Fläche Windschäden. In bestimmten Fällen kann sich der Bereich der starken Winde entlang von der Böenfront von der eigentlichen Gewitterfront "abtrennen" und eilt ihr voraus. Diese Erscheinung wird als "Outflow Boundary" bezeichnet. Diese abgetrennte Böenfrönt kann bis zu 24 Stunden am Leben bleiben und der Auslöser für neue Gewitter sein. Dort, wo diese abgetrennte Böenline durch geht, legt der Wind urplötzlich zu und kann Böen bis in den Sturm- oder Orkanbereich verursachen. Solch ein Phänomen konnte in Thüringen u. A. am 11.09.2011 oder auch am 06.08.2013 beobachtet werden.

Links: Böenfront über Leipzig (Bild: Christoph Selle) Rechts: Aufziehende Böenfront in Südthüringen (Bild: Dany Knoethig-Thieme)

4.3 Funnel Clouds & Tornados

In Tornados werden die stärksten Windgeschwindigkeiten auf der Erde entfesselt. Die Fujita-Skala klassifiziert die Tornados anhand der aufgetretenen Schäden. Beginnend bei einem F0 (ab 64 km/h Windgeschwindigkeit) kann die extremste Variante, der F5, Windspitzen von über 500 km/h erreichen. In Deutschland traten bislang starke Tornados im Bereich F2 bis F3 (Quirla, 02.10.2006) auf, in der Vergangenheit auch punktuell stärker. In Mitteleuropa wird außerdem die aus dem Vereinigen Königreich stammende TORRO-Skala (auch "T-Skala") verwendet. Sie reicht von T0 bis T10. Tornados können unterschiedliche Formen aufweisen: Von einem klassischen Schlauch, der über den Erboden tänzelt hin zu einem breiten Kegel. Die Form gibt jedoch keine Auskunft über die Stärke und die Windgeschwindigkeit des Tornados. Wenn ein Tornadotrichter aus der Wolke ragt, sich am Erdboden jedoch kein aufgewirbelter Staub oder eine Trümmerwolke (Debris Cloud) zeigt, der Bodenkontakt also fehlt, spricht man von einer Funnel Cloud.

Tornados unterscheiden sich von Gewitterfallböen vor allem darin, dass bei Fallböen der Wind so auf dem Boden auftritt, dass er sich dort ausbreitet und mit der Ausbreitung schwächer wird, weil er auseinanderfließt. Man kann sich das beispielhaft mit einem Eimer Wasser vorstellen, den man gerade nach unten ausschüttet. Bei einem Tornado hingegen findet Rotation um eine vertikale Achse statt. Im Bereich des  Luftwirbels strömt die Luft zusammen, was eine Beschleunigung des Windes zur Folge hat.

Links: Tornado bei Apolda (Bild: Arne Homberger). Rechts: Tornadotrichter ohne Bodenkontakt (Funnel) bei Greußen (Bild: Andreas Hocke)

Die durch Tornados verursachten Schäden sind erheblich und nicht selten katastrophal (besonders in den USA): Ganz Häuser werden dem Erdboden gleich gemacht, PKW's und LKW's werden durch die Luft gewirbelt, Asphalt abgetragen, Züge aus dem Gleis gehoben. Durch den Baustil in den Vereinigten Staaten können ganzen Ortschaften oder Stadtteile dem Erdboden gleich gemacht werden. Die umherfliegenden Trümmer bei einem Tornado sind eine zusätzliche Gefährdung, da sie mit mehreren hundert Stundenkilometer durch die Luft fliegen.

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