Regentropfen können sich auf unterschiedliche Arten bilden. Der Tropfenradius umfasst dabei ein ganzes Spektrum: Ab einem Radius von 0.05 mm beginnen Nieselregentröpfchen langsam herabzufallen. Normale Regentropfen bringen es auf einen Durchmesser von 2-3 mm und große Tropfen bei einem Gewitter erreichen einen Radius bis 9 mm. Noch größere Tropfen kommen in der Natur praktisch nicht vor, sie zerreißen durch den Luftwiderstand.

Als Regenintensität bezeichnet man die Regenmenge pro Zeiteinheit. Insbesondere unterscheidet man Starkregen (Sturzregen, Platzregen, Wolkenbruch), wie er bei einem Gewitter niedergeht, und Dauerregen (Landregen). Dieser fällt über viele Stunden hinweg, in der Regel mehr als sechs Stunden.

Je nach Intensitätsstufen des Niederschlagsschlags gibt der Deutsche Wetterdienst (DWD) entsprechende Warnungen heraus. Eine Unwetterwarnung vor Starkregen beispielsweise gilt dann, wenn mehr als 25 mm Regenmenge in einer Stunde erwartet werden oder mehr als 35 mm in sechs Stunden. Laut den Warnkriterien des DWD droht ein extremes Unwetter ab Intensitäten von 40 mm in einer Stunde.

Dauert der Regen mehr als 6 Stunden lang an, greifen die Warnkriterien für Dauerregen. Hier liegt der Schwellenwert für „Unwetter“ bei 40 mm in 12 Stunden oder 90 mm in 72 Stunden. Extremes Unwetter würde bei 70 mm in 12 Stunden oder 120 mm in 72 Stunden auftreten.

Während etwa zweier Wochen von Ende Mai bis Anfang Juni 2016 wurden mancherorts extreme Regenmengen zwischen 50 und 120 mm innerhalb von 1 bis 3 Stunden registriert mit den entsprechenden Folgen wie lokale Überschwemmungen, rasche Pegelanstiege kleinerer Flüsse und Bäche oder einzelnen Erdrutschen. Allerdings sind diese Regenereignisse nur von kurzer Dauer und erstrecken sich jeweils nur auf ein kleines Gebiet von einigen Quadratkilometern.

In der Summe und in der Fläche wesentlich schwerwiegendere Folgen hat ein langanhaltender Dauerregen, der beispielsweise 2002 oder 2013 zu den großen Flusshochwässern an Elbe und Donau geführt hat. Die insgesamt niedergehenden Wassermassen haben ein ganz andere Größenordnung als zwar zahlreiche, aber kleinräumige Gewitter. Bei einem extremen Dauerregen fallen nicht selten mehr als 100 mm innerhalb von 24 Stunden über mehrere Zehntausend Quadratkilometer.

Oftmals spricht man bei extremen Niederschlägen von einem sogenannten "Jahrhundertereignis". Zu einem solchen kam es am 28. Juli 2014 in Münster. Dort fiel nach Angaben des Deutschen Wetterdienstes DWD binnen 12 Stunden eine Regenmenge von 191,9 mm. An einer bestimmten Messstation soll laut Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) in Nordrhein-Westfalen sogar eine noch höhere Tagessumme von 300 l/m2 aufgetreten sein. Die höchste 24-Stunden-Menge in Deutschland wurde zwischen dem 12. und 13. August 2002 in Zinnwald-Georgenfeld (Erzgebirge) mit 312 mm gemessen.

Entstehungsprozesse

In der Meteorologie werden Konvektionsregen, Steigungsregen (orografischer Regen) und großflächiger Regen (stratiformer Regen) voneinander unterschieden.

Konvektionsregen entsteht durch das rasche Aufsteigen von Luftpaketen bei labiler Schichtung der Atmosphäre, also großen Temperaturunterschieden zwischen bodennaher Luft und der Luft in höheren Atmosphärenschichten. Dann kommt es zur Ausbildung von Quellwolken, die schließlich Schauer und Gewitter hervorbringen können. Diese Art von Regen tritt überwiegend in warmen Klimazonen (Tropen, Subtropen) bzw. in den Sommermonaten auch in den gemäßigten Breiten (z. B. Mitteleuropa) zumeist nachmittags auf.

Steigungsregen entsteht, wenn durch Wind feuchte Luft vom Meer oder Flachland an Hindernisse wie Gebirge transportiert wird. Diese windzugewandte Seite wird als Luv-Seite, die windabgewandte Seite als Lee-Seite bezeichnet. Die Luft steigt entlang des Gebirgszuges auf, kühlt dabei ab und es kommt zur Wolkenbildung. Niederschlagsverstärkende Prozesse entstehen zudem durch Um- und Überströmung der Gebirge. Unterstützend können auch lokale Windsysteme im Bereich der Gebirge (Hangwinde) wirken. Steigungsregen ist in verschiedenen Klimazonen zu beobachten, in den Tropen und Subtropen genauso wie in gemäßigten Breiten wie in Deutschland.

Ein ausgedehntes Niederschlagsgebiet oder auch stratiformer Regen entsteht, wenn großflächige Hebungsprozesse wirksam werden. Besonders im Bereich der planetarischen Frontalzone (Westwindzone der beiden Halbkugeln) kommt es in Gebieten großer horizontaler Temperatur- und Druckunterschiede zu großflächigen Hebungsprozessen. Die aufwärts gerichteten vertikalen Geschwindigkeiten erreichen zwar nur wenige Zentimeter pro Sekunde, dauern aber über vielen Stunden hinweg an; sie lassen schließlich riesige zusammenhängende Wolken- und Niederschlagsgebiete entstehen. Im Bereich von Tiefdruckgebieten bilden sich Niederschlagsgebiete, die eine Ausdehnung von mehr als 100.000 km² erreichen können.

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Text Dr. Ute Münch & Dipl. Met. Bernhard Mühr Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Center for Disaster Management and Risk Reduction Technology (CEDIM).