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Hagel stellt eine erhebliche Bedrohung für die Landwirtschaft dar und kann in kurzer Zeit große Schäden an Ernten und Kulturen verursachen. Die Auswirkungen von Hagelschlägen sind oft verheerend, da sie nicht nur das Wachstum der Pflanzen beeinträchtigen, sondern auch die Ernteerträge drastisch reduzieren können!

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Wie ensteht Hagel überhaupt?

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Ein schwülwarmer Sommertag. Die Sonne scheint und es ist kaum ein Wolke am Himmel. Doch im Laufe des Tages bilden sich hochreichende Quellwolken aus und von einer Stunde auf die andere verdunkelt sich der Himmel. Es blitzt und donnert und es setzt Hagel ein. Innerhalb von wenigen Minuten ist die gesamte Ernte vernichtet. Wie kann es soweit kommen? 

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Damit sich kräftige Gewitter bilden können, in denen es zu größerem Hagel kommt, sind bestimmte Zutaten notwendig. Zum einen ist eine energiereiche Luftmasse förderlich. Eine wärmere Luftmasse kann nämlich mehr Feuchtigkeit aufnehemen, die wiederum die Grundlage ist für die Ausbildung von Gewittern. Nun kann es aber vorkommen, dass sich trotz einer schwülwarmen Luftmasse, die sich anfühlt wie in einer Sauna trotzdem kein Gewitter entwickelt.

Zusätzlich zu der energiereichen Luftmasse benötigt es auch Labilität und einen Hebungsantrieb. Dieser kann beispielsweise durch eine Wetterfront oder aber auch durch einen Gebirszug ausgelöst werden. Strömt eine Luftmasse beispielsweise gegen den Schwarzwald, wird sie entweder gehoben oder sie umströmt das Gebirge. Beim Umströmen des Gebirges gibt es im Lee einen Bereich, in dem die Luftmassen zusammenströmen - sie werden gehoben.

Nun steigt das Luftpaket auf und kühlt ab bis zur Kondensation. Eine Wolke ist geboren. Wenn die Hebung stark genug ist, bilden sich auch hochreichende Gewitterwolken aus.

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Hagel entsteht nun im Bereich der Wolke in der die Temperatur unter 0°C liegt (siehe Abbildung 2). Dort kommen sowohl Eiskristalle als auch unterkühlte Wassertröpfchen vor. Die Wassertröpfchen frieren an die Eiskristalle. Es entsteht Hagel! In der Wolke geht es chaotisch zu. Das merkt man beipielsweise bei einem Flug mit einem Flugzeug durch eine hochreichende Wolke. Je mächtiger die Gewitterwolke, desto stärker ist die Turbulenz in ihr. Deshalb werden größere Gewittersysteme auch von großen Flugzeugen immer umflogen!

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Das Wachstum der Eiskörner benötigt seine Zeit. Deshalb kommt großer Hagel auch vor allem in langlebigen Gewitterzellen vor - den sogenannten Superzellen. Damit sich solche Gewitterzellen bilden können benötigt es neben einer energiereichen Luftmasse, und einem Hebunsgantrieb auch eine starke vertikale Windscherung. Dabei versteht man die Windgeschwindigkeitszunahme und Richtungsänderung mit der Höhe.

Wenn alle diese Bedingungen gegeben sind, dann können sich gefährliche Gewitter mit großem Hagel bilden.

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In welchen Gebieten kommt Hagel am häufigsten vor?

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Hagel kann überall in Deutschland vorkommen. Werfen wir einen Blick in die Statistik, sehen wir aber ein deutliches Süd-Nord Gefälle. Am häufigsten trat Hagel im Zeitraum von 2005 bis 2017 im Süden im Alpenvorland auf. Aber auch rund um den Schwarzwald und die Schwäbische Alb, sowie im Bereich der südwestlichen Mittelgebirge kommt es häufig zu Hagel. In Norddeutschland sind Hagelereignisse seltener. Dies liegt neben dem kühleren Klima auch an der Topographie. Großer Hagel kommt ebenfalls im Süden am häufigsten vor. Vor allem vom Bodensee bis zum Alpenvorland und entlang der Schwäbischen-Alb bilden sich häufig Superzellen mit großem Hagel aus. Direkt über den größeren Gebirgen sowie in Norddeutschland ist das Potential für großen Hagel deutlich geringer. 

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Jahreszeitlich betrachtet traten die häufigsten Ereignisse im Zeitraum von 2001 bis 2023 zwischen Mai und August auf. Im Juni gab es sowohl deutschlandweit die meisten Hageltage, als auch die meisten Tage mit großem Hagel. Während die Temperaturen im Juli und August im Klimamittel höher sind, sind die Windscherungswerte im Mai und Juni im Mittel größer als in den Hochsommermonaten. Dies führt dazu, dass sich im Frühsommer öfter Hagelgewitter ausbilden können. Im Tagesgang zeigt sich ein Maximum am Nachmittag, bei den Ereignissen mit großem Hagel am Abend. Dies liegt daran, dass die Bildung von großem Hagel seine Zeit benötigt und dieser meist in Verbindung mit langlebigen Superzellen auftritt.

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Wie verändert sich die Hagelhäufigkeit und Intensität mit der globalen Erwärmung?

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In einer wärmeren Welt treten öfter energiereiche Luftmassen auf. Durch steigende Temperaturen steigt auch die maximale Feuchtigkeit in der Luft. Das heißt es ist mehr Energie vorhanden. Zur Vorhersage von Gewittern und Hagel betrachten Meteorologen die konvektiv verfügbare potentielle Energie - abgekürzt CAPE. Dieser Indize beschreibt den Energiegehalt einer Luftmasse und deren Labiliät. Damit ist CAPE ein Maß für die Aufwindgeschwindigkeiten innerhalb einer Gewiiterwolke. Stärkere Aufwinde erhöhen die Wahrscheinlichkeit für Hagel. Mit dem Klimawandel steigt CAPE bei einer gegebenen Wetterlage an, was das Potential für Gewitter mit Hagel erhöht. Allerdings verändert sich auch das großräumige Strömungsmuster, welches wiederum Einfluss auf die Windscherung und die Labiliät in der Atmosphäre nimmt. Daran erkennt man schon, dass sich diese Frage nicht so einfach beantworten lässt. Außerdem gibt es bei einer Prognose auch größere regionale Unterschiede.

Eine kürzlich erschienene Studie ging dieser Frage nach und zeigte, dass die Hagelhäufigkeit in einer 3 Grad wärmeren Welt abgesehen vom Nordwesten Deutschlands zunimmt. Großer Hagel kommt demnach über weite Teile Europas in Zukunft häufiger vor. Dies würde auch in Deutschland das Gefährdungspotenzial durch Hagel in den nächsten Jahrzehnten deutlich erhöhen.

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Auch andere Studien deuten in vielen Regionen Deutschlands auf eine leichte Zunahme an Hagelereignissen hin. Durch den höheren Energiegehalt in der Atmosphäre während schwerer Gewitterlagen, könnten vor allem Gewitter mit großem Hagel häufiger auftreten! 

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