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Unwetter August 2005

In der Periode vom 19. bis 23. August 2005 war die Schweiz und das angrenzende Ausland von extremen Starkniederschlägen betroffen, die an vielen Stationen die bestehenden Niederschlagsrekorde brachen. Die Niederschläge verursachten in weiten Teilen des Landes Überschwemmungen, verheerende Rutschungen und grosse Schäden mit einem finanziellen Ausmass von ungefähr 2.5 Milliarden Franken – es mussten sogar Todesfälle beklagt werden.

Wetterlage und Luftmassenherkunft

Am Freitag, 19. August 2005, lag ein flaches Tief mit seinem Zentrum  mit Kern über den Niederlanden. Es wurde durch einen Höhentrog (=Tief in den oberen Luftschichten) überlagert, dessen Achse etwa auf dem Nullmeridian lag (s. Abb. 1, links). Im Bereich einer südwestlichen Höhenströmung kam es zu verbreiteten Niederschlägen mit oft konvektivem Charakter. Probleme traten aber nur sehr lokal auf.

Am Samstag, 20. August war das Tief im Raum der Benelux-Länder noch knapp zu erkennen, der Schwerpunkt der Tiefdruckaktivität hatte sich aber nach Norditalien verlagert. Dort entwickelte sich ein sekundäres Bodentief. Im Höhenfeld konnte ein Abschnürprozess (=Bildung von einem eigenständigen Höhentief) ausgemacht werden, wobei der Kern des Höhentiefs wenig südlich von Paris lag. In der Schweiz kamen nordöstliche Winde auf, nur in grosser Höhe herrschte noch Südwind (s. Abb. 1, rechts):

Am Sonntag, 21. August 2005 vertiefte sich das Tief weiter, sein Kern lag über dem Golf von Genua, und in der Höhe entstand eine stark tiefdruckbestimmte Situation. Dabei waren nun Boden- und Höhentief nahezu konzentrisch - aus der Sicht der konventionellen Synoptik ein Hinweis darauf, dass keine schnelle Weiterentwicklung zu erwarten war (s. Abb. 2 links).

In der Nacht zum 22. August erreichte das Höhentief seine maximale Ausprägung. Gleichzeitig bewegte sich das ganze System ostwärts, so dass es am Montagmittag (22. August 2005, Abb. 2, rechts) immer noch konzentrisch über der nördlichen Adria lag. Damit drehten die Höhenwinde auf der Alpennordseite auf Nord, sodass zunehmend Stau eintrat. Am Dienstag, 23. August 2015 kam die Tiefdruckzone über Ungarn zu liegen. Die feuchtesten Luftmassen lagen nun nicht mehr über der Schweiz, wo lediglich noch das Prättigau nennenswerte Niederschläge erhielt. Die nordalpinen Teile Bayerns und Österreichs waren aber vom Starkregen immer noch betroffen.

In vielen Kommentaren wurde dieser Wetterlagenverlauf im Sinne der alten Systematik von J. van Bebber aus dem Jahr 1891 als Vb-Lage (sprich „fünf-b-Lage“) bezeichnet. Dabei ist zu bemerken, dass das hier beschriebene Tief von Norditalien her nur unwesentlich nordwärts, sondern mehr ostnordöstlich abzog. Es erfasste Polen nur am Rande und zog zur Ukraine, wo es sich auffüllte. Diese Zugbahn liegt zwischen Vb und Vd und ist von van Bebber nicht beschrieben worden.

Trotzdem wurden - ähnlich wie bei einer Vb-Lage - die Mittelmeerluft in einem grossen Bogen über die Adria und die Ostalpen (siehe Abb. 3)  herumgeführt. In der Folge wurde diese feuchtwarme Luftmasse zum Alpennordhang geführt, wo sie gestaut und gehoben wurde. Die stationäre Wetterlage, der hohe Feuchtegehalt der Meeresluft, sowie der Stau führten in Kombination schlussendlich zu den ergiebigen Niederschlägen.

Ausschnitt Europakarte mit Schweiz im Zentrum mit Trajektorienberechnung.
Abb. 3: Trajektorienberechnung für den östlichen Alpennordhang per 22. August 2005, 12 UTC. Dargestellt sind die Herkunftsgebiete und Zugbahnen der Luftpakete auf 5000, 6000 und 7000 müM

Niederschlagsverlauf

Der Verlauf der stärksten Niederschläge in den verschiedenen Regionen zeigt eine recht klare Struktur:  Bis zum 20. August wurden keine besonders starken und flächigen Summen registriert. Das Regime war noch weitgehend konvektiv orientiert, die grossräumige Hebung spielte keine entscheidende Rolle. Auch konnten keine Staueffekte beobachtet werden.

Am 21. August 2015 war vor allem die Region Berner Oberland bis Zentralschweiz betroffen, und zwar vor allem in der zweiten Tageshälfte. Dies hängt ziemlich sicher mit der Position des Tiefs und der Ausrichtung der Höhenströmung - verbunden mit der Anströmung sehr feuchter Luft - zusammen.

Aufsummiert vom Morgen des 21. bis zum Morgen des 22. August sind die Niederschlagssummen beachtlich (s. Abb. 4). Entlang der nördlichen Alpen sowie in weiten Teilen des Mittellandes vom Genfer- bis zum Bodensee sind mindestens 40 mm gefallen. In den Voralpen vom Lac de La Gruyère über das Emmental und Entlebuch bis zum Zugersee wurden regional deutlich mehr als 100 mm gemessen. Die höchsten an diesem Tag gemessenen Tagessummen wurden an den Pluviometer-Stationen Wasen im Emmental (171 mm), Stockhorn (159 mm, IMIS), Rotschalp (148 mm, IMIS), Stans (135 m) und Entlebuch (131 mm) gemessen.

Am 22. August 2015 lag der Schwerpunkt des Regens weiter östlich. Auch die Ostschweiz war nun stark vom Regen betroffen. Gleichzeitig wurde der Streifen der Starkniederschläge schmaler und betraf in der westlichen Landeshälfte noch das Hauptanstiegsgebiet der Nordalpen. In dieser Phase wurden die Niederschläge weiter östlich auch über den ersten Alpenkamm bis ins Unterengadin transportiert. In allen Höhenlagen herrschten nun nördliche Winde, das Tief lag ja recht genau östlich der Schweiz.

Am 22. August wurden die höchsten Tagessummen der gesamten Starkniederschlagsepisode gemessen (Abb. 5). Dies vor allem, weil - im Gegensatz zum Vortag - der Niederschlag über die gesamten 24 Stunden anhielt. In einem zusammenhängenden Gebiet der Nordalpen vom Berner Oberland bis zum St.Galler Rheintal und dem Prättigau brachte der Tag mehr als 100 mm, regional mehr als 130 mm. Die Analyse in Abb. 5 zeigt deutlich, dass die Niederschlagsaktivität an diesem Tag im Vergleich zum Vortag näher am Alpenhauptkamm und eher im Osten lag. Die höchsten an diesem Tag registrierten Tagessummen wurden in Weesen (242 mm), Gadmen (233 mm, IMIS), Amden (203 mm, IMIS), auf dem Säntis (187mm) und im Schächental (IMIS: 198 mm, Unterschächen: 184 mm) registriert.

Am 23. war nur noch der äusserste Osten des Landes erfasst, am meisten die Region Prättigau. Die Höhenwinde zeigten nun Westkomponente, sodass weniger feuchte Luft von ausserhalb des Tiefs nachfliessen konnte. Das Hauptereignis betraf damit die Zeit vom 21. August am Mittag bis zum 23. August am Morgen. Insgesamt dauerte die Phase relevanter Niederschläge vier Tage.

Gesamtniederschläge des Ereignisses

Die in Bezug auf die Niederschlagsintensität aktivste Phase des Ereignisses fand am 21. und 22. August statt. Integriert über die 48 Stunden vom Morgen des 21. August bis zum 23. August (06 – 06 UTC) sind in einem grossen, zusammenhängenden Gebiet vom Genfersee bis zum Bodensee mehr als 100 mm Niederschlag gefallen (Abb. 6). Die Achse dieses Gebiets liegt entlang dem Alpennordrand, aber es breitet sich auch in inneralpine Gebiete (Berner Oberland, Vorderrhein und Prättigau) aus und reicht zum Teil weit ins Schweizer Mittelland (Zürichsee, Untere Reuss, Oberaargau).

Niederschlagsmengen von gar mehr als 220 mm sind grossflächig über den Berner Alpen, im  Emmental und Entlebuch, in den Kantonen Obwalden, Uri und Schwyz und am Walensee gefallen. Gemäss der in Abb. 6 dargestellten Niederschlagsanalyse sind während den beiden Haupttagen auf 28 % der Gesamtfläche der Schweiz Niederschläge von mehr als 100 mm gefallen. Die 200 mm Marke wurde auf gut 3 % der Fläche überschritten. Der integrierte Niederschlag über jene Gebiete, die mehr als 100 mm erhalten haben (der oben beschriebene Streifen entlang der Voralpen) beträgt rund 1 km3 Wasser. Diese Menge entspricht etwa einem Viertel des Volumens des Zürichsees, oder dem 12-fachen des mittleren Tagesabflusses des Rheins bei Basel.

Zählt man den 20. August zur Starkniederschlagsepisode dazu, so kommen weiträumig noch einmal 20 – 40 mm dazu, im Emmental und Entlebuch sogar 40 – 60 mm. Die 72-Stunden Summe zeigt dementsprechend ein markantes Maximum in den Voralpen zwischen Reuss/Vierwaldstättersee und Thunersee. Der über der ganzen Schweiz während den drei Tagen vom 20. bis 22. August gefallene Niederschlag entspricht rund 60 % des Zürichseevolumens.