Seit 1925 wird im Wägital auf verschiedenen Höhenstufen und über dem ganzen Einzugsgebiet systematisch Niederschlag gemessen. Angestossen haben diese aussergewöhnlich lange Messreihe die Nordostschweizerischen Kraftwerke (heute Axpo) und die Stadt Zürich. Diese haben das damals weltweit grösste Pumpspeicherkraftwerk gebaut. Um das Potential des Kraftwerks im Betrieb besser abzuschätzen, wurde zu dieser Zeit ein Netz von über 30 Niederschlagstotalisatoren aufgestellt.
Ein Totalisator ist ein meteorologisches Messgerät, das die gesamte Niederschlagsmenge über einen längeren Zeitraum erfasst. Meist misst es die gesammelte Wassermenge aus Regen, Schnee, Hagel usw. während eines hydrologischen Jahres – von Ende September bis Ende September.
Nach der jährlichen Ablesung werden die Geräte geleert, gereinigt und mit Wasser, Chlorkalzium (Frostschutz) und Vaselineöl (Verdunstungsschutz) neu befüllt. Einige Totalisatoren, wie auch jene im Wägital, werden zusätzlich Ende März abgelesen, um zwischen Sommer- und Winterniederschlag zu unterscheiden.
Totalisatoren werden vor allem in schwer zugänglichen Gebieten, zum Beispiel im Gebirge eingesetzt. Auch MeteoSchweiz nutzt sie als Ergänzung zum automatisierten Niederschlagsmessnetz. Mehr Infos gibt es hier.
Noch heute existieren sowohl das Kraftwerk als auch alle fünf der ursprünglichen Totalisatoren. Von Anfang an sei klar gewesen, dass das Messnetz nicht nur dem Kraftwerk, sondern auch der Forschung diene, wie Otto Lütschg, Leiter der damaligen Hydrologischen Abteilung der Meteorologischen Zentralanstalt Zürich (heute das Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz), in seiner Monografie «Zur Wasserwirtschaft des Stausees Wäggital» 1930 ausführt.
Noch heute, also 100 Jahre später, messen die verbleibenden fünf Totalisatoren im Wägital an denselben Standorten auf dieselbe Art. Dies macht die Messreihe zu einem aussergewöhnlichen Klima-Archiv. Seit 1998 betreibt die Firma Meteodat GmbH das ursprünglich von der ETH Zürich verwaltete Messnetz im Wägital.
Die Messreihe im Wägital ist nicht nur wegen der 100 Jahre alten Niederschlagsmessungen ein bedeutendes Klimaarchiv, sondern insbesondere wegen der darauf basierenden Schneewasseräquivalent-Messreihe. Diese ist die weltweit älteste Messreihe für ein ganzes Einzugsgebiet und reicht bis ins Jahr 1943 zurück.
Die Meteodat erfasst in jedem Frühjahr (Stichtag 1. April) an über 30 Messorten die Schneehöhe bzw. das Wasseräquivalent der Schneedecke und wertet die Resultate aus. Das Schneewasseräquivalent (SWE) ist ein Mass für die Wassermenge, die in einem bestimmten Volumen Schnee enthalten ist und wird in Millimeter angegeben (genau wie Niederschlag). 1 Millimeter SWE entspricht 1 Liter Wasser pro Quadratmeter. Je höher das SWE, desto mehr Wasser ist im Schnee gespeichert.
Die langjährigen Beobachtungen im Wägital zeigen, dass in den heutigen Wintern in der Region insgesamt weniger und nässerer Schnee fällt. Gleichzeitig lässt sich aber auch eine leichte Zunahme des Niederschlags im Winterhalbjahr ableiten. Zum Beispiel zählten im Winter 2023/24 die gemessenen Niederschläge zu den höchsten in den letzten 100 Jahren. Die Schneewasseräquivalent-Messung im Frühling 2024 lagen im ganzen Tal aber stark unter dem Erwartungswert. Vereinfacht ausgedrückt: es fiel während den Wintermonaten zwar ausserordentlich viel Niederschlag, aber es wurde nur wenig Wasser in Form von Schnee gespeichert.
Im Gegensatz zum Winterniederschlag zeigt die historische Messreihe im Wägital eine leichte Abnahme im Sommerhalbjahr. Es kann davon ausgegangen werden, dass sich diese Trends (Winter und Sommer) in Zukunft sogar noch verstärken.
Nicht nur im direkten Bezug auf Niederschlag oder Schnee ist die langjährige Messreihe im Wägital besonders wertvoll. Sie leistet einen wichtigen Beitrag zum Verständnis des Wasserkreislaufs und der Wasserbilanz eines Alpentales als Ganzes. Damit kann der Einfluss der Klimaänderung auf diese Prozesse und Grössen abgeschätzt werden.
Im Rahmen von GCOS Schweiz unterstützt MeteoSchweiz seit 2010 die Schneewasseräquivalent-Messungen im Wägital. Dank dieser Unterstützung kann die Messreihe weitergeführt werden.
Die 100-jährige homogene Totalisatorenmessreihe im Wägital ist von hohem Wert für die Klimaforschung. Um noch präzisere Aussagen über die Veränderung und zukünftige Entwicklung des Niederschlags machen zu können, wären eine höhere zeitliche Auflösung der Niederschlagsmessung mittels der wartungsarmen Totalisatoren ebenfalls von grossem Nutzen. Mit modernen Sensoren und einem stromsparenden Telekommunikationssystem, auf dem Internet der Dinge (Internet of Things; IoT) basierend, ist eine automatische Messung mit Stunden- oder Tagesauflösung nun ohne Stromanschluss oder komplexer Solarmodule möglich. Im Wägital kann diese Automatisierung der Totalisatoren-Messungen unter idealen Voraussetzungen getestet werden. Denn anders als im Hochgebirge sind diejenigen im Wägital mit dem Fahrzeug einfach erreichbar. Das macht Vergleichsmessungen effizient möglich.
Die Automatisierung der Totalisatoren der MeteoSchweiz ist nach einem Pilotprojekt auf dem Weissfluhjoch bei Davos vorgesehen. In den kommenden Jahren soll der operationelle Betrieb schrittweise eingeführt werden.
Das Global Climate Observing System (GCOS) ist ein internationales Programm mit dem Ziel, qualitativ hochwertige Klimabeobachtungen aus der ganzen Welt allen Nutzerinnen und Nutzern zugänglich zu machen. Das Schweizer Klimabeobachtungssystem – GCOS Schweiz – setzt dieses globale Programm auf nationaler Ebene um. GCOS Schweiz baut auf der Arbeit von 29 Partnerinstitutionen auf und wird vom Swiss GAW/GCOS Office am Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz koordiniert.