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Hagelprävention: Eine Kanone, die mit Eis geladen wird

UNWETTER - HAGEL
(c) APA/STORMHUNTERS-AUSTRIA/HANS-J� (STORMHUNTERS-AUSTRIA/HANS-J�RGEN)
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In der Linzer Versuchsanstalt IGS analysiert man die Schäden nach schweren Unwettern. Die eigens konstruierte Simulationsmaschine feuert mit 140 km/h.

Das Phänomen des Hagels, der Hagelunwetter und in der Folge der Hagelschäden hatte es dem Technikstudenten Hans Starl angetan. Nachdem er einen Vortrag über Naturkatastrophenprävention gehört hatte, wählte er dieses Thema – mit dem Schwerpunkt Hagel, Starkregen, Sturm- und Schneestarkereignisse – für seine Diplomarbeit an der TU Graz. Das war 2010. Heute ist der 30-Jährige Leiter der Abteilung für Naturkatastrophenprävention am Institut für geprüfte Sicherheit (IGS), einer Tochtergesellschaft der BVS-Gruppe, der Brandverhütungsstelle für Oberösterreich.

Im Mittelpunkt steht jetzt eine präzise Spezialkanone, 1,70 Meter hoch. Konstruiert und hergestellt haben Starl und seine Mitarbeiter die Apparatur in etwa einjähriger Entwicklungsarbeit. Die Kosten dafür werden mit etwa einer Million Euro beziffert. Die Bestimmung der Maschine: Eiskugeln mit einer Geschwindigkeit von bis zu 140 km/h auf spezielle Materialien zu schießen und damit einen Hagelsturm zu simulieren.

Hagelunwetter treten in Österreich vor allem nördlich und südlich der Alpen sowie im Wald- und Mühlviertel auf. Einer der verheerendsten Hagelstürme verursachte im Juli 1984 in München Schäden im Ausmaß von 1,5 Milliarden Euro und war damit der Auslöser für zahlreiche Forschungsprojekte. Der Hagel tritt stets nur kleinräumig und mit unterschiedlicher Intensität auf. Ab einer Größe von fünf Millimetern spricht man von Hagelkörnern (von eins bis fünf mm nennt man den Niederschlag Graupel), gelegentlich werden Hagelklumpen, sogenannte Schloße, von mehr als zehn cm beobachtet.

Johanna Oberzaucher von der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (Zamg) in Wien hat für die Hagelbildung eine kurze Definition: Hagel entsteht in hochreichenden Gewitterwolken mit starken Auf- und Abwinden. Durch mehrmaliges Auf- und Absteigen in den verschieden temperierten Wolkenschichten sind Hagelkörner entweder ganz durchsichtig oder abwechselnd aus klaren und undurchsichtigen, schneeartigen Schichten aufgebaut. In Zukunft könnten schwere, mit Hagel verbundenen Gewitter häufiger auftreten, weil eine wärmere Atmosphäre mehr Wasserdampf aufnehmen kann, sagt Oberzaucher.

Von der Klimaerwärmung als Ursache für die größere Häufigkeit will man in der Zamg aber noch nicht sprechen. Etwas deutlicher wird hier das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), das auf bereits festgestellte erste Hinweise über einen Zusammenhang zwischen Hagelereignissen und dem von Menschen verursachten Klimawandel verweist. So hätten in den vom KIT untersuchten Regionen von 1986 bis 2004 Hagelgewitter um das Siebenfache zugenommen.

Zurück zur Hagelkanone: Die Munition besteht aus künstlichen Hagelkörnern mit einem Durchmesser von zwei bis sieben Zentimetern. „Eine Kugel mit einem Durchmesser von fünf cm, also ein Worst Case in einer Hagelspitze, trifft mit 700 kg auf eine Fläche auf“, sagt Ramona Marschnig vom Fachbereich Naturkatastrophen des IGS. Mit einer speziellen und bereits patentierten Methode werden die Eiskugeln erzeugt. „Mit Plastik- und Metallkugeln wird bereits gearbeitet“, sagt BVS-Geschäftsführer Arthur Eisenbeiss. Diese würden aber nicht die tatsächliche Realität widerspiegeln.

Würde man die Kugel im Kühlschrank herstellen, dann friert zuerst die äußere Schicht, wenn aber der Kern friert – und sich ausdehnt – springt die äußere Schale und erhält Risse. In der Natur aber wächst die Kugel von innen nach außen. Der Mühlviertler Eiskünstler Hannes Lubinger lieferte schließlich die Lösung, bei der man die Geschosse aus großen Eiswürfeln herausschneidet. Diese werden übrigens mit speziellen Handschuhen, die keine Wärmeübertragung von der Hand zulassen, in die Apparatur eingelegt und binnen 45 bis 60 Sekunden abgeschossen. Nur bei dieser standardisierten Methode können die Produkte untereinander verglichen werden.

Geschossen wird mit unterschiedlichen Größen. Bis zu zwei cm Hageldurchmesser sind die Schäden gering, von zwei bis vier cm können an Autokarosserien leichte Dellen entstehen, über vier cm können auch Dachziegeln in Mitleidenschaft gezogen werden. „Einmal im Jahr haben wir in Österreich Hagelkörner mit mehr als fünf cm Durchmesser“, weiß Arthur Eisenbeiss.

 

300 Produkte getestet

In der Linzer Versuchshalle steht bereits eine zweite, überarbeitete Hagelsimulationsmaschine. Die BVS ist als einzige österreichische Institution Mitglied der Fachkommission für Elementarschutzregister in Bern, einer international anerkannten Prüfstelle. Auf Hagel geprüfte Produkte werden mit der Angabe ihrer Hagelschutzresistenz im Hagelschutzregister aufgenommen. Über die Linzer Prüfhalle sind in den vergangenen zwei Jahren – also seit Inbetriebnahme der Hagelkanone – 300 Produkte getestet und in das Hagelregister aufgenommen worden.

Die Kunden kommen aus der Baubranche, die Dächer, Hausfassaden und Abdeckungen über Schwimmbecken herstellen. Dabei wird bei der Produktwerbung auch auf die Sicherheit bei Hagelgewittern hingewiesen. Kfz-Hersteller kamen noch nicht, sie hätten aber Interesse bekundet, sagt Eisenbeiss. [ IGS]

LEXIKON

Die BVS ist die Brandverhütungsstelle für Oberösterreich mit Sitz in Linz. Sie entstand aus der oberösterreichischen Landeskommission für Brandverhütung, 1948 wurde sie als Genossenschaft ausgegliedert. 1999 folgte eine Zweigstelle in Wien, dann weitere in Salzburg, Innsbruck und Klagenfurt. Zur BVS gehört auch das Institut für geprüfte Sicherheit (IGS), das sich u. a. der Naturkatastrophenprävention widmet. Die BVS ist Mitglied der Austrian Corporative Research (ACR). Unter deren Dach agieren 19 Forschungsinstitute, die mit 650 Mitarbeitern über 55 Millionen Euro im Jahr erwirtschaften.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 13.09.2014)