Wenn der Wind zur Gefahr wird - Sturm

Hurrikan, Taifun, Orkan, Tornado – starke Stürme haben unterschiedliche Bezeichnungen. Eines haben sie jedoch gemeinsam: Sie können immense Schäden hinterlassen. Hat ein Wind eine höhere Geschwindigkeit als 74 Kilometer pro Stunde, spricht man von Sturm.

Im Jahr 1805 entwickelte der englische Admiral Sir Francis Beaufort eine Skala zur Messung der Windstärke. Sie ist in 12 Stufen unterteilt, die angeben, wie sich der Wind im Binnenland auswirkt.

Bei Windstärke 8 liegt die gemessene Geschwindigkeit zwischen 62 und 74 Kilometer pro Stunde. Hier handelt es sich dann um einen stürmischen Wind, aber noch keinen Sturm. Große Bäume werden bei solchen Windgeschwindigkeiten bewegt, Zweige können brechen, Fensterläden geöffnet werden.

Ein Sturm hat eine Windgeschwindigkeit von rund 75 Kilometer pro Stunde oder mehr, oder nach der oberen Grafik Beaufort 9. Ab Stufe 10 oder rund 89 Kilometer pro Stunde spricht man von einem schweren Sturm, ab Stufe 11 von einem orkanartigen Sturm. Bei einer Windstärke von 12 Beaufort wird ein Sturm als Orkan bezeichnet.

Es kann auch noch höhere Windstärken geben, die vor allem bei Taifunen und Hurrikanen registriert werden. Dann erreichen die Spitzenwinde nicht selten mehr als 200 Kilometer pro Stunde. Großflächige schwere Verwüstungen sind meist die Folge.

Erreicht der Wind nur kurzzeitig (für wenige Sekunden) Sturmstärke, so wird dies als Sturmböe bezeichnet.

Stürme werden in der Regel von starken Schauern oder Gewittern begleitet. Daher gibt es auch die Begriffe Schauer- und Gewitterböen. Andere bekannte Gattungen schwerer Stürme sind der Tornado, Hurrikan, Taifun oder Blizzard. Da bei tropischen Wirbelstürmen (Hurrikane, Taifune, Zyklone) noch höhere Windgeschwindigkeiten auftreten, werden andere Kriterien für deren Stärke zugrunde gelegt. So werden Hurrikane nach der so genannten Saffir-Simpson-Skala beurteilt. Sie ist nach Windgeschwindigkeiten unterteilt und enthält fünf Stufen.

Je nachdem, was ein Sturm aufwirbelt oder womit er einhergeht, spricht man außerdem von einem Schnee-, Hagel-, Sand- oder Staubsturm.

Wetterdienste und Behörden geben in der Regel schon Sturmwarnungen bei bevorstehenden Winden mit mehr als 8 Beaufort heraus. Bei bevorstehenden Winden größer 6 Beaufort, also 39 Kilometer pro Stunde, gibt es auch Starkwindwarnungen, die besonders für Surfer, Segler und Flieger bereits relevant sind. Solche Warnungen werden auch für Binnengewässer herausgegeben. In einigen Regionen unterscheidet man zwischen Sturmvorwarnung, bei der in absehbarer Zeit sturmartige Winde auftreten können, und Sturmwarnung, mit unmittelbar bevorstehendem sturmartigen Wind.

Sturmwarnungen werden sowohl über den See- und Küstenfunk, Rundfunk, als auch über Online-Medien und Apps verbreitet.

Ein Sturm entsteht, wenn sehr hohe Luftdruckunterschiede auf kurzer Distanz auftreten. Das kann beispielsweise passieren, wenn ein Hoch und ein Tief sich relativ nahekommen. Der Wind baut die Luftdruckunterschiede ab. Je größer der Luftdruckgradient ist, desto stärker weht der Wind.

Genauso kann der Wind Sturmstärke erreichen, wenn sich bodennahe Warmluft vorschiebt und gleichzeitig in höheren Luftschichten kalte Luft einströmt. Warme Luft ist dabei leichter als kalte und steigt demnach auf. Die Kaltluft, weil sie dichter und schwerer ist, sinkt oder stürzt schlimmstenfalls nach unten. Die Luftschichtung wird labil, es kommt zu starken Auf- und Abwinden, die Sturmstärke erreichen können. Diese gleichen die Druckunterschiede aus.

Stürmische Winde sind häufig im Einflussbereich starker Tiefs vorhanden. Über dem Meer, wo die Bodenreibung geringer als über dem Festland ist, kommen Stürme häufiger vor. Dort können sich die Winde besser entfalten und erreichen wesentlich häufiger Sturmstärke.

Je nach Jahreszeit spricht man auch beispielsweise von einem Herbst- oder Wintersturm. Da die Temperatur- und Druckunterschiede im Winterhalbjahr auf relativ kurzer Distanz am größten sind, bilden sich in dieser Zeit die meisten Stürme.

Das liegt daran, dass im Mittelmeerraum aufgrund des noch warmen Wassers recht hohe Temperaturen vorherrschen, während sich in Nordeuropa Frostwetter breitmacht. An der Grenze zwischen Warm- und Polarluft bildet sich die Polarfront. Diese zeichnet sich durch starke Winde in den höheren Luftschichten aus. Nicht selten werden dort Windgeschwindigkeiten von über 250 Kilometer pro Stunde gemessen. Dieses enge Starkwindband bezeichnet man auch als Jetstream.

Besonders im Herbst liegt der Jetstream häufig über Mitteleuropa. In seinem Bereich entwickeln sich die Tiefdruckgebiete, die sich rasch verstärken können und sich zu einem Sturm mausern.

Über Deutschland fegen besonders im Winterhalbjahr nicht selten schwere Stürme hinweg. Sie verursachten in der Vergangenheit Schäden in dreistelligen Millionenbereich oder sogar in Milliardenhöhe.

Als Jahrhundertsturm gilt immer noch Orkan LOTHAR. Der auch als Weihnachtsorkan bekannte Sturm verursachte am 26. Dezember 1999 vor allem in Nordfrankreich, in der Schweiz, in Süddeutschland und Österreich die höchsten Sturmschäden der jüngeren europäischen Geschichte. Der Gesamtschaden belief sich auf 11,5 Milliarden Euro.

Die stärksten Böen in Deutschland mit 272 Kilometer pro Stunde wurden auf dem Hohentwiel bei Singen und auf dem Wendelstein mit 259 Kilometer pro Stunde registriert. Im Flachland führte Karlsruhe mit Spitzenböen bis Tempo 151 die Topliste an.

Was den Gesamtschaden in Deutschland angeht, bleibt Orkan KYRILL noch unangefochten. Im ganzen Land richtete das Orkantief immense Schäden an. Diese beliefen sich auf mehr als 4 Milliarden Euro. 47 Menschen starben, allein in Deutschland 13. Über eine Million Menschen waren zeitweise ohne Strom. Behörden, Schulen, Universitäten und Kindergärten wurden vorzeitig geschlossen. KYRILL brachte den Verkehr zum Erliegen. Da die Bahn aus Sicherheitsgründen den Fernverkehr komplett und den Regionalverkehr gebietsweise einstellte, mussten Tausende Menschen die Nacht auf Bahnhöfen verbringen.

Große Windgeschwindigkeiten, gepaart mit heftigen Regenfällen, können an Land verheerende Schäden anrichten.

Menschen fliegen selbst bei starkem Wind normalerweise nicht davon. Doch bereits bei Windgeschwindigkeiten von 60 Kilometer pro Stunde wird es schon schwieriger, sich aufrecht gehend fortzubewegen. Bei extremen Orkanböen von Tempo 150 und darüber kann sich kein Mensch mehr auf den Beinen halten.

Ein kräftiger Sturm kann etliche Bäume entwurzeln, Häuser beschädigen oder gar zerstören. Über Wasser schiebt ein Sturm hohe Wellen vor sich her. An den Küsten kann es dann durch das Zusammenwirken von Gezeiten zu einer Sturmflut kommen.

Stürme brechen durch ihre enorme Kraft selbst massive Bäume wie Streichhölzer ab. Je stärker der Wind weht, desto mehr Druck übt er auf jedes Objekt aus, auf das er trifft. So wurden bei einem Orkan in Polen binnen weniger Minuten alle Bäume auf einer Bergkuppe bei Trzebielino regelrecht abrasiert. Auch Orkan FRIEDERIKE hat im Januar 2018 ganze Waldflächen niedergewalzt.

Sturmfluten gibt es in der Deutschen Bucht meist im Herbst und Winter. Dann ist auch die tief ins Landesinnere eingeschnittene Mündung der Elbe Schauplatz der Überschwemmungen. Eine Sturmflut entsteht, wenn zum Zeitpunkt des höchsten Flutwasserstandes starker Nordwestwind das Wasser der Nordsee vor sich hertreibt. An der Küste stauen sich dann die Wassermassen auf.

Von einer Sturmflut spricht man, wenn der Hochwasserpegel mindestens 150 Zentimeter über den sonst üblichen Fluthochwasserstand ansteigt.

Da die Elbmündung nach Nordwesten zeigt, drückt die Sturmflut besonders viel Wasser aus der Deutschen Bucht in den Fluss. Hält der Sturm länger an, kann die Sturmflut sehr stark ausfallen. Das Elbwasser aus dem Landesinneren fließt dann selbst bei Ebbe nicht ab. Die Pegel verbleiben auf höchstem Niveau. Dies ist auch an der Weser zu beobachten.

Aufwühlende Stürme in Nord- und Ostfriesland gibt es besonders im Winter. Die Bewohner nennen die tosende Nordsee "blanker Hans". Die Chronik zerstörerischer Sturmfluten ist lang. Die nordfriesischen Halligen sind nichts anderes als winzige Überbleibsel des früheren Festlands, die durch die Wassermassen isoliert wurden. Die Gefahr, vom Meer einfach verschluckt zu werden, ist allgegenwärtig. Durch den Klimawandel und den Anstieg des Meeresspiegels steigt das Risiko weiter an.

Viel seltener kommt eine Sturmebbe zustande. Diese entsteht, wenn ein starker bis stürmischer Südost- bis Ostwind weht und das Niedrigwasser an der Nordsee und an der Elbe verstärkt. Durch den lang anhaltenden Wind wird das Wasser auf die offene Nordsee gedrückt, wie folgende Grafik zeigt:

Dann kann es passieren, dass der Wasserstand 1 bis 2 Meter unter dem mittleren Niedrigwasser liegt.

Wenn nun die Flut eintritt, kämpft diese gegen den Gegenspieler des starken Ostwinds an. Diese Windrichtung führt dazu, dass die Flut niedriger ausfällt, als es im Mittel der Fall ist. Der Fährverkehr zwischen den Insel und dem Festland sowie beidseits der Elbe ist dann stark eingeschränkt. Viele Verbindungen fallen aus.

Es ist gar nicht so einfach zu verstehen, warum eine wegen Sturm besonders hoch auflaufende Flut an der Nordseeküste Sturmflut heißt, an der Ostsee aber "nur" als Sturmhochwasser bezeichnet wird. Der Grund: Die Ostsee ist ein Binnenmeer, das nur durch wenige, schmale Wasserstraßen mit der Nordsee verbunden ist. Daher ist sie fast vollständig von den Gezeiten abgeschnitten, Ebbe und Flut sind dort kaum noch wahrnehmbar. Ohne Flut kann aber auch ein sturmbedingtes Hochwasser nicht Sturmflut heißen.

Ursache für Hoch- und Niedrigwasser an der Ostsee ist allein der Wind. Zieht ein Sturmtief durch, so bewirkt der Wind einen Badewanneneffekt: An seiner Vorderseite weht der Wind aus südwestlicher Richtung und drückt große Wassermassen nordostwärts von den Küsten weg. Dabei stellt sich in der nördlichen Ostsee zwischen Schweden und Finnland Hochwasser ein. Dreht der Wind nach Passage des Tiefs auf Nord, schwappt das Wasser wie in einer Badewanne zurück und führt dann an der deutschen Ostseeküste zu Hochwasser.

Dennoch bürgerte sich im 19. Jahrhundert mit der verheerenden "Sturmflut von 1872" der Begriff auch für die Ostsee ein. Nach der deutschen Teilung wurde in Schleswig-Holstein der Begriff Sturmflut für die Ostsee weiterverwandt, während in der DDR Wasserstände mit mehr als einen Meter über Normal als Sturmhochwasser galten. Mit der Wiedervereinigung setzte sich die eingebürgerte historische Bezeichnung auch wieder in den östlichen Teilen Deutschlands durch. Die Behörden sprechen einheitlich von Ostsee-Sturmfluten, obwohl es sich im eigentlichen Sinn um ein Sturmhochwasser handelt.

Warnung gilt, wenn der Hochwasserpegel mindestens 100 Zentimeter über den sonst üblichen mittleren Wasserstand ansteigt.

Gebirgspässe und Täler können ebenfalls Stürme hervorrufen. In einem engen Tal wird der Wind kanalisiert und fegt als Föhn in Sturmstärke aus der Talenge heraus. In Gebirgen entstehen bei großen Luftdruckunterschieden beidseitig eines Gebirgskamms Föhnstürme. Ein Föhnsturm der Stärke 12 ist demnach ein Föhnorkan.

Auch im Sommerhalbjahr können sich schwere Stürme entwickeln, die mit Gewittertiefs verbunden sind. Am Pfingstmontag 2014 (9. Juni 2014) rauschte Gewittertief ELA mit schweren Sturm- und Orkanböen über den Westen Deutschlands hinweg.

Der Pfingststurm hinterließ größere Schäden als KYRILL und kostete sechs Menschen das Leben. Dutzende Menschen wurden verletzt. Besonders schwer war das Ruhrgebiet betroffen, wo die Gewitterfront mit Orkanböen von über 140 Kilometer pro Stunde hinwegraste. Das Handy- und Festnetz brachen zeitweise zusammen, der Strom fiel in zahlreichen Haushalten aus. Etwa 100.000 Autos und unzählige Häuser wurden von umgestürzten Bäumen beschädigt. Die versicherten Schäden werden auf 650 Millionen Euro geschätzt. Insgesamt fielen rund 80.000 Festmeter Baumholz dem Sturm zum Opfer. Auf den Straßen und Schienen ging im Ruhrgebiet tagelang kaum etwas.

Ein "warm Blowout" ist ein stürmischer Fallwind, der selten und nur schwer vorherzusagen ist. In Europa tritt dieser Fallwind vor allem an der spanischen Mittelmeerküste auf. Meist sind Gewitter für dieses Wetterphänomen die wichtigste Zutat. Ihnen geht die "Puste" aus, sobald sie auf sehr trockene und heiße Luft treffen. Der Niederschlag in Form von Regen oder Hagel fällt aus der Wolke, das Regenwasser verdampft jedoch aufgrund der Hitze.

Dadurch kühlt sich die Luft schlagartig ab und gewinnt an Dichte. Da das Luftpaket aus der Wolke nun schwerer ist als die heiße Luft in der Umgebung, stürzt es regelrecht zu Boden. Dabei wird es noch weiter beschleunigt und - weil dabei das Gewicht der Luftsäule darüber immer mehr zunimmt - auch zusammengedrückt. Durch diese Kompression wird sie nunmehr jedoch stark erwärmt. Hinzu kommen oftmals noch Föhneffekte an den Hängen der Gebirge.

Sobald die verdichtete und jetzt trockenwarme Luftmasse auf die Erdoberfläche trifft, breitet sie sich wie jeder andere Gewitterfallwind radial in alle Richtungen aus und es kommt zu heftigen Windböen, die nicht selten sogar Sturmstärke erreichen.

Der "warm Blowout" lässt sich an einer Wetterstation in Alicante Mitte August 2022 feststellen. Im Temperaturprofil (links) ist zu erkennen, wie die Temperatur nach Mitternacht markant ansteigt. Gleichzeitig frischt der Wind (rechts) stark böig auf und erreicht in Spitzen Sturmstärke.

Die teuersten Stürme sind aber lange noch nicht die mit den weitreichendsten Folgen. Hierzulande waren das die Orkane DARIA, VIVIAN und WIEBKE. Sie waren die kostspieligsten Stürme einer ganzen Serie, die vom 25. Januar bis 1. März 1990 weite Teile Europas schwer gebeutelt hatten.

Allein DARIA hinterließ großes Chaos in Nord-, West- und Mitteleuropa, wo die Schäden sich auf umgerechnet rund 4,4 Milliarden Euro beliefen. Der Orkan VIVIAN, der am 26. Februar 1990 wütete, gehört zu den teuersten Winterstürmen des 20. Jahrhunderts. Die Schäden gingen in die Milliarden. Allein in Deutschland ging man von einem versicherten Schaden von mehr als einer Milliarde Euro aus. Nur einen Tag später folgte WIEBKE, deren schwere Sturm- und Orkanböen erneut Chaos hinterließen. Die stärkste Böe wurde auf dem Jungfraujoch in der Schweiz mit 285 Kilometer pro Stunde gemessen.