Pyrocumulonimbus: Wenn Waldbrände Gewitterwolken erzeugen

Pyrocumulonimbus Feuerwolke Waldbrand. Eine Pyrocumulonimbus-Wolke ist eine Gewitterwolke, die durch die enorme Hitze eines großen Waldbrands entsteht und das Feuer durch Wind und Blitze zusätzlich anfachen kann.

Praktisch relevant ist das, weil ein Brand dann nicht nur durch Flammen Schäden verursacht, sondern auch durch unberechenbare Windböen, Rauch und Asche sowie Folgeeffekte wie Evakuierungen oder gesperrte Verkehrswege.

Ein aktuelles Beispiel aus Südwestfrankreich zeigt die Größenordnung. Bei einem Großbrand in der Gironde nahe Bordeaux verbrannten bis Ende Juli mehr als 42.000 Hektar. Nach Angaben örtlicher Behörden wurde dort erstmals in Frankreich ein Pyrocumulonimbus beobachtet. Der Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) ordnet das Phänomen als Teil von Kettenreaktionen bei Extremwetter ein.

Was eine Feuerwolke von „normalen“ Wolken unterscheidet

Wie der Klimaforscher Robert Wagner vom Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) erklärt, lässt sich der Unterschied grob mit Sommerregen im Vergleich zu einem Gewitter vergleichen. Aus einer durch Brandhitze getriebenen Quellwolke (Pyrocumulus) kann eine ausgewachsene Gewitterwolke werden.

Entscheidend ist die Kombination aus sehr starker Hitze am Boden und passenden Bedingungen in der Atmosphäre. Vereinfacht läuft das so ab.

• Ein großer Brand erhitzt die Luft stark. Rauch, Asche und Wasserdampf steigen schnell nach oben.
• Trifft die heiße, feuchte Luft in der Höhe auf ausreichend kühle und instabil geschichtete Luft, kondensiert Wasserdampf. Dabei wird zusätzliche Wärme frei, die den Auftrieb weiter verstärkt.
• Wächst die Wolke hoch genug, können sich Eispartikel bilden. Dann entstehen elektrische Ladungen und es kann blitzen.

Ab diesem Zeitpunkt kann die Wolke den Brand weiter antreiben. In einem Pyrocumulonimbus treten laut Wagner sehr starke Auf- und Abwinde auf, die Orkanstärke erreichen können.

Welche Folgen im Alltag und rund ums Wohnen typisch sind

Ein Pyrocumulonimbus verschiebt die Risikolage, weil das Feuer eigenes „Wetter“ erzeugt. Das kann die Situation für Einsatzkräfte schwerer berechenbar machen und für Anwohner und Betriebe die Auswirkungen erweitern.

Typische Folgen, die auch ohne direkten Flammenkontakt entstehen können, sind.

• Rauch- und Aschebelastung, die Gebäude und Außenflächen verschmutzen kann.
• Evakuierungen und Zugangsbeschränkungen in betroffenen Gebieten.
• Beschädigte oder gesperrte Verkehrswege, wenn Sicht und Sicherheit beeinträchtigt sind.
• Betriebsunterbrechungen, wenn Standorte nicht erreichbar sind oder der Betrieb aus Sicherheitsgründen stillsteht.

Zusätzlich ist bei Pyrocumulonimbus-Blitzen relevant, dass sie laut Wagner bis zu 20 Kilometer vom Gewitter entfernt auftreten können und dort neue Brände in trockener Vegetation auslösen können.

Einordnung: selten in Europa, in Deutschland theoretisch möglich

Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) führt im Internationalen Wolkenatlas Wolken durch Hitzequellen wie Waldbrände unter dem Zusatz „flammagenitus“. Bei einer Gewitterwolke heißt das entsprechend Cumulonimbus flammagenitus. Umgangssprachlich ist oft von „Feuerwolken“ oder „Feuergewittern“ die Rede.

In Europa sind Pyrocumulonimbus-Wolken selten, aber dokumentiert. Wissenschaftlich beschrieben wurde zum Beispiel ein Pyrocumulonimbus über dem Waldbrand von Pedrógão Grande in Portugal im Jahr 2017.

Auch über Deutschland könnte eine solche Wolke entstehen, wenn ein sehr starker Waldbrand auf passende atmosphärische Bedingungen trifft, etwa genügend Feuchtigkeit, instabile Luftschichten und ein geeignetes Windprofil. Der Feuerökologe Johann Georg Goldammer vom Global Fire Monitoring Center (GFMC) am Max-Planck-Institut für Chemie und an der Universität Freiburg ordnet ein, dass die meisten Waldbrände in Deutschland Bodenfeuer bleiben. In älteren Kiefern- und Fichtenwäldern in Brandenburg, Sachsen-Anhalt und Sachsen seien zwar vereinzelt Kronenfeuer aufgetreten, Feuerstürme mit gewitterantreibender Dynamik aber bislang nicht.

Welche Vorsorge am Gebäude laut Experten als sinnvoll gilt

Komplett vermeiden lassen sich Waldbrände nicht. In der Nähe von Wald und Vegetation kann Vorsorge jedoch das Risiko senken, dass Flammen auf Gebäude überspringen und Einsatzkräfte das Objekt besser schützen können.

Im GDV-Umfeld werden dafür vor allem Schutzabstände rund ums Gebäude genannt.

• Bis etwa 1,5 Meter rund ums Gebäude keine leichten Brandlasten.
• Bis etwa 10 Meter keine mittleren Brandlasten.
• Bis etwa 30 Meter keine schweren Brandlasten am Gebäude.

Goldammer empfiehlt außerdem, Wälder entlang von Ortsrändern, Gehöften, Betrieben und kritischer Infrastruktur gezielt aufzulichten und Brennmaterial am Boden zu entfernen. Solche Waldbrandschutzkorridore können hundert Meter breit oder breiter sein. Ein gepflegter, brennstoffarmer Bereich wird auch als „defensible space“ beschrieben, also ein Umfeld, das Objektschutz erleichtert.

Unternehmen profitieren zusätzlich von Notfallplänen, geklärten Fluchtwegen und Vorkehrungen für mögliche Betriebsunterbrechungen.

Unterm Strich zeigt das Phänomen Pyrocumulonimbus vor allem eines: Bei großer Hitze und Trockenheit kann ein Waldbrand schneller zu einer Kettenreaktion werden, bei der nicht nur die Flammen, sondern auch Wind, Blitze, Rauch und Infrastrukturfolgen die praktische Hauptrolle spielen.