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01.12.2020

Faszination Nebel: Ein Forscher klärt auf

Zur Person

Prof. Dr. Otto Klemm

Er ist Professor für Klimatologie an der Universität Münster. Während seines Studiums an der Universität Bayreuth in den achtziger Jahren führte er für seine Diplomarbeit eine der ersten Untersuchungen zur chemischen Zusammensetzung von Nebel in Europa durch. Seitdem ist er einer von rund 300 Nebelforschern weltweit und forscht derzeit vor allem in Taiwan.

Beim Thema Nebel denken die meisten Menschen an Schmuddelwetter oder Unfallgefahr. Nicht so Prof. Dr. Otto Klemm. Der Klimatologe von der Universität Münster ist einer der renommiertesten Nebelforscher weltweit – und kann sich für feuchte Luft so richtig begeistern. Ein Gespräch über die Geheimnisse des Nebels und warum dieses Wetterphänomen bei uns immer seltener wird

Professor Klemm, was fasziniert Sie an Nebel? Nebel ist das Lieblingsthema meines beruflichen Lebens. Mich fasziniert, wie er entsteht, wie er sich auflöst oder wie hoch seine Dichte ist. Manchmal lächle ich über mich selbst, wenn ich in die Berge fahre, um dort nachts den Nebel zu beobachten, während andere Leute lieber tagsüber die Sonne genießen.

Gibt es Dinge, die wir über den Nebel noch nicht wissen? Nebel ist ein sehr dynamisches System. Viele Aspekte sind noch kaum erforscht: Wie wachsen die Tropfen an? Bei welcher Aerosol-Partikelbelastung oder bei welcher Temperaturentwicklung baut sich eine Tropfenpopulation auf? Auch die Nebelfernerkundung mithilfe von Satelliten ist ein sehr spannendes Feld. Dabei studiert man zum Beispiel die regionale Verteilung von Nebel: Wo befindet er sich? Wie dicht sind die Nebelschwaden und wie dick sind die einzelnen Schichten? Je genauer wir das im Laufe der Zeit untersuchen können, desto wahrscheinlicher können wir in Zukunft Nebel vorhersagen.

»Wir haben damals wahrscheinlich eine der ersten Untersuchungen überhaupt gemacht«

Prof. Dr. Otto Klemm

Wie haben Sie und der Nebel zueinander gefunden? Ich habe in den 80er-Jahren in Bayreuth Geoökologie studiert. Ein Assistent der Uni schlug mir ein Thema für meine Diplomarbeit vor. Damals stand auf der thüringischen Seite der innerdeutschen Grenze eine große Papierfabrik, deren Abgase auch auf die oberfränkische Seite zogen.

Dort beschwerten sich viele Bewohner, dass es nun mehr Nebel gäbe und dieser sauer oder vergiftet sei. So hätten viele Pferde entzündete Nüstern. Also haben der Assistent und ich das untersucht. Wir bauten Nebelsammler und stellten sie auf. Das war damals wahrscheinlich eine der ersten Untersuchungen zur chemischen Zusammensetzung von Nebel überhaupt in Europa. Seit diesem Startschuss habe ich mich immer wieder mit dem Thema beschäftigt.

Die Faszination für Nebel ist also geblieben? Ja, mich faszinieren zum Beispiel die ganz unterschiedlichen Wege, auf denen Nebel entsteht. Im Gebirge oder im Mittelgebirge bildet er sich, indem Luftmassen aufsteigen und abkühlen. Weil kalte Luft weniger Feuchtigkeit halten kann, kondensiert die Luftfeuchtigkeit zu Nebel oder Wolken. Im flachen Land hingegen bildet sich Nebel, wenn die bodennahe Luft abkühlt und den Wasserdampf nicht mehr halten kann.

Sie haben eben von einem Nebelsammler gesprochen – was ist das überhaupt? Ein Nebelsammler ist ein Gerät, mit dem man die kleinen Nebeltropfen so lange sammelt, bis man ausreichend Flüssigwasser für eine chemische Analyse der Inhaltsstoffe hat. Die Tropfen haben einen Durchmesser von 0,002 – 0,05 mm, man muss also sehr viele davon sammeln. Es gibt unterschiedliche Techniken. Wir verwenden aktive Fadensammler: Die nebelige Luft wird mit einem starken Ventilator durch ein Array von »Harfen«, einigen Hundert schräg aufgestellter Teflonfäden gesaugt. Die Nebeltropfen »impaktieren«, schlagen sich auf den Fäden nieder, sammeln sich zu größeren Tropfen, die schließlich der Schwerkraft folgend in eine Sammelflasche fließen.

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Warum ist Nebelforschung wichtig? Wir untersuchen zum Beispiel, wie Nebelwasser auf die Vegetation übergeht. Dieser Vorgang, den wir Deposition nennen, hat nicht nur Auswirkungen auf den Wasserhaushalt des Ökosystems, sondern auch auf die Nährstoffversorgung und auf die Schadstoffbelastung. Die Analyse der chemischen Zusammensetzung des Nebels ist ein wichtiger Aspekt. Und dank moderner Messtechnik kommen wir den Antworten immer näher.

Wo auf der Welt haben Sie Nebel bisher untersucht? Zum Beispiel in den USA, in China, in Paris sowie in Chile. Besonders oft bin ich in Taiwan. Dort tritt an vielen Standorten verlässlich Nebel auf, was uns Planungssicherheit für grundlegende mikrophysikalische Untersuchungen gibt. Andererseits verfolgen wir dort angewandte Fragen wie die Schadstoffbelastung des Nebels durch die Emissionen aus Festland-China.

»Manchmal fragt man sich: Tue ich hier das Richtige?«

Prof. Dr. Otto Klemm

Gibt es Momente, in denen Sie Ihre Berufswahl bereuen? Wenn man müde und gleichzeitig angespannt stundenlang im Dunkeln in der Kälte ausharrt – da fragt man sich schon mal: Tue ich hier das Richtige? In den Tropen sollte man sich auch vor giftigen Tieren in Acht nehmen. Aber als Feldforscher müssen wir Prioritäten setzen. Die Wissenschaft geht vor, auch wenn der Magen knurrt und ich die nächsten zwei Stunden an nichts Essbares komme.

Stundenlang den Nebel beobachten – das klingt ehrlich gesagt nicht besonders ereignisreich …? Ach, als Nebelforscher kann man durchaus etwas erleben. Anfang der 90er-Jahre war ich im US-Bundesstaat New Hampshire. Der Weather Channel kündigte für den Abend günstige Bedingungen an. Also bin ich ins Auto gesprungen, holte an der Uni das Equipment und fuhr weiter in den State Park. Es nebelte sich bereits ein, also fuhr ich etwas schneller. Plötzlich Blaulicht hinter mir. Ich hielt an, die Hände am Lenkrad, bloß nicht bewegen. Als mich einer der Officer nach meinen Papieren fragte, antwortete ich, dafür müsste ich die Kiste vom Beifahrersitz nehmen. Da hörte er meinen Akzent und fing an zu lachen: »You are the fog man!« Die beiden hatten von mir und meiner Arbeit im State Park gehört. »You are late, it’s already foggy. Hurry up!« Und so ließen sich mich weiterfahren.

»Es war eine gute Nebelnacht«

Prof. Dr. Otto Klemm

Haben Sie den Nebel noch erwischt? Ja, es war eine gute Nebelnacht. Ich konnte viele Proben nehmen. Ich studierte damals chemische Reaktionen im Nebel, die Oxidation von Schwefeldioxid. Man muss viel Glück haben, um die perfekten Bedingungen für eine solche Studie zu erwischen. Zwar fehlten mir zu Beginn etwa zwei Stunden. Der Nebel dauerte aber fast bis Mittag an, sodass ich eine meiner besten Zeitreihen aufstellen konnte.

Worin liegt die besondere Schwierigkeit bei Ihren Forschungen? Aus meteorologischer Sicht ist die Grenze zwischen Nebel und Nicht-Nebel sehr fein. Bei feuchter Luft ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass sich Nebel bildet. Aber ob die Luft dann tatsächlich diese feine Grenze überschreitet, ist nicht leicht vorherzusagen.

Gefühlt gab es früher in Deutschland häufiger Nebel. Können Sie als Wissenschaftler das bestätigen? Ja, es ist ganz deutlich zu sehen, dass der Nebel abnimmt. In ganz Europa und an vielen Stellen weltweit. Das hat zwei Ursachen: Eine davon ist der Klimawandel. Die Luft wird wärmer, und deswegen kann sie mehr Wasserdampf aufnehmen. Daher gibt es weniger Kondensation, also weniger Nebelbildung. Ein anderer Grund ist, dass die Luft sauberer wird. Deshalb gibt es weniger Kondensationskerne.

Also ist es ein gutes Zeichen, dass der Nebel seltener wird? Sicher, wenn der Nebel aufgrund besserer Luftqualität weniger wird, ist das gut. Wenn es durch den Klimawandel verursacht wird, kann das in gewissen Regionen aber zum Problem werden. In manchen Gebirgen der Tropen und Subtropen ist das ökologische Gleichgewicht vom Nebel abhängig. Beispielsweise gedeihen dort einige Baumarten gut, die mit wenig Sonnenstrahlung auskommen. Wandert nun die Nebelzone im Gebirge rasch nach oben, kommt der Nebelwald nicht schnell genug hinterher und das ursprüngliche Ökosystem ist gestört.

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Aber hier in Deutschland: Brauchen wir den Nebel überhaupt? Würde ich Nein sagen, würde sich eine andere Frage stellen: Brauchen wir Wolken? Denn Nebel ist eine spezielle Art von Wolke. Und Wolken brauchen wir natürlich schon – um Niederschlag zu produzieren. Wolken sind extrem wichtig für den Wasserkreislauf. Daher würde ich schlussfolgern, dass wir Nebel durchaus brauchen.

Letzte Frage: Gehen wir recht in der Annahme, dass der Herbst Ihre liebste Jahreszeit ist? (lacht) Am liebsten mag ich den Sommer. Ich muss mich nicht mein ganzes Leben im Nebel aufhalten. Und zur Not gibt es ja auch in warmen Regionen Nebel, wie eben in Taiwan. Dort kann man hinreisen, und wenn es einem reicht, lässt man den Nebel wieder hinter sich.

Interview  Madita Tietgen
Fotos          Mareiken Baumberger, Bettina Breuer, Universität Münster
Videos        Bjorn Bakstad/iStock, phaitoons/iStock, alptraum/iStock

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