Wie das Regenradar funktioniert — und wo es sich irrt
Siebzehn Radaranlagen tasten den Himmel über Deutschland ab. Was sie messen, ist nicht der Niederschlag, sondern sein Echo — mit allen Fehlerquellen, die daraus folgen.
Microsoft Katja (Neural, deutsch)
Vor jedem Open-Air-Wochenende steigen die Zugriffe auf dieselbe Grafik: eine Deutschlandkarte mit grünen, gelben und roten Flecken, die sich über den Bildschirm schieben. Sie entsteht aus Messungen, die anders funktionieren, als die Darstellung vermuten lässt.
Was gemessen wird
Der Deutsche Wetterdienst betreibt einen Verbund aus 17 Radaranlagen im Dauerbetrieb, dazu eine weitere am Observatorium Hohenpeißenberg. Jede sendet gebündelte Radiowellen aus und dreht sich dabei um die eigene Achse. Treffen die Wellen auf Regentropfen, Schneeflocken oder Hagelkörner, wird ein Teil zurückgestreut. Aus Laufzeit und Richtung folgt, wo das Niederschlagsgebiet liegt; aus der Stärke des zurückkommenden Signals, wie kräftig es ist.
Diese Signalstärke heißt Reflektivität und wird in Dezibel Z angegeben. Sie hängt davon ab, wie groß die Tropfen sind und wie viele davon in einem Luftvolumen schweben — nicht davon, wie viel Wasser tatsächlich unten ankommt. Aus dem Echo auf die Regenmenge zu schließen, ist deshalb eine Umrechnung mit Annahmen, keine Messung.
Wie aus dem Echo eine Regenmenge wird
Genau dafür betreibt der Wetterdienst ein Verfahren namens RADOLAN, kurz für Radar-Online-Aneichung. Es gleicht die Radardaten laufend mit den Messwerten automatischer Niederschlagsstationen am Boden ab und rechnet Falschechos heraus. Erst dieses angeeichte Produkt ist belastbar genug für Hydrologie und Hochwasserwarnung.
Wo das Bild in die Irre führt
Vier Fehlerquellen sollte kennen, wer das Radarbild liest:
Der Radarstrahl verläuft nicht waagerecht am Boden, sondern steigt mit zunehmender Entfernung an. Weit weg von der Anlage tastet er den Niederschlag in mehreren Kilometern Höhe ab — was dort gemessen wird, kann verdunsten, bevor es unten ankommt.
Starker Regen schluckt das Signal. Hinter einem kräftigen Gewitterkern liegt deshalb ein Bereich, in dem das Radar zu wenig oder gar nichts sieht.
Nicht jedes Echo ist Niederschlag. Hohe Gebäude, Windräder, Vogelschwärme und Insekten erzeugen Signale, die algorithmisch gefiltert werden müssen — nicht immer vollständig.
Und Hagel wirft ein extrem starkes Echo zurück, das in der Umrechnung als Wolkenbruch erscheint, obwohl kaum Wasser fällt.
Der Blick nach vorn reicht nicht weit
Was Apps als Regenvorhersage der nächsten Stunde anzeigen, ist meist kein Wettermodell, sondern eine Verlagerung: Der Rechner nimmt die erkannten Zellen und schreibt ihre Bewegung fort. Für ein bis zwei Stunden funktioniert das ordentlich. Darüber hinaus versagt das Verfahren, weil Gewitterzellen neu entstehen, sich teilen und zerfallen — Vorgänge, die sich aus der bisherigen Zugbahn nicht ableiten lassen.
Wer also am Freitagnachmittag prüfen will, ob das Zelt trocken bleibt, sollte das Radar für den Abend nutzen — und für das Wochenende die Vorhersage.
