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26. Juli 2025 | Hochschulpraktikant Luis Wolf in Zusammenarbeit mit Diplom-Meteorologe Marcel Schmid

Wie funktioniert ein Radar?

Wie funktioniert ein Radar?

Datum 26.07.2025

Ein Radar ist ein wichtiges Hilfsinstrument fĂŒr die Wettervorhersage. Doch wie funktioniert es eigentlich und welche technischen Herausforderungen gibt es beim Betrieb eines Radars?

Das Wort Radar ist eine AbkĂŒrzung fĂŒr RAdio Detection And Ranging. Dahinter verbirgt sich eine Technologie, die elektromagnetische Wellen nutzt, um WetterphĂ€nomene wie Regen, Schnee oder Hagel zu erkennen. In der modernen Meteorologie ist das Radar ein unverzichtbares Werkzeug zur Beobachtung der AtmosphĂ€re – insbesondere, wenn es um die kurzfristige Erkennung von Niederschlag und dessen IntensitĂ€t geht.

Geschichte

Das Wetterradar entwickelte sich ab dem zweiten Weltkrieg, als militĂ€rische Radarsysteme erste Wettersignale erfassten. In den folgenden Jahrzehnten wurde die Technologie gezielt fĂŒr meteorologische Zwecke weiterentwickelt. Seit den 1950er Jahren kamen Radare zunehmend im zivilen Wetterdienst zum Einsatz. Mit der EinfĂŒhrung des Doppler-Radars ab den 1960er Jahren und spĂ€ter polarmetrischen Technik wurde es möglich, nicht nur die IntensitĂ€t, sondern auch die Art und Bewegung von Niederschlag prĂ€zise zu erfassen. Heute ist das Wetterradar ein zentrales Instrument, das der modernen Wetterbeobachtung dient und als wichtige Grundlage fĂŒr Wetterwarnungen herangezogen wird.


Wetterradar am Flughafen Dresden


Grundprinzip des Radars

Die Funktionsweise eines Wetterradars ist so aufgebaut, dass es elektromagnetische Wellen mit bestimmten Frequenzen aussendet. Treffen diese Wellen auf Niederschlagsteilchen – also auf Regentropfen, Schneeflocken oder Hagelkörner – werden sie reflektiert. Die reflektierten Signale kehren zum Radar zurĂŒck und werden dort von einer Antenne aufgefangen. Ein Computer wertet diese Daten anschließend aus und liefert dann die Radarbilder.
Mithilfe der reflektierten Signale lassen sich verschiedene Eigenschaften des Niederschlags bestimmen:
- Position: Wo befindet sich das Niederschlagsgebiet?
- IntensitÀt: Wie stark ist der Niederschlag?
- Art des Niederschlags: Handelt es sich um Regen, Schnee oder Hagel?
- Bewegung: In welche Richtung bewegt sich das Niederschlagsgebiet?
- Windgeschwindigkeit: Durch den Doppler-Effekt (siehe www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2015/3/30.html) kann zusÀtzlich die Geschwindigkeit ermittelt werden, mit der sich die Wolken bewegen

Radarbild


Niederschlagsradarbild von Bayern am 26.07.2025 um 12 Uhr MESZ (Quelle Deutscher Wetterdienst)


Herausforderungen

Obwohl das Wetterradar ein sehr prĂ€zises Instrument ist, gibt es auch einige technische Herausforderungen. Die SignalstĂ€rke des Radars nimmt mit wachsender Entfernung immer weiter ab. Je weiter also ein Niederschlagsgebiet vom Radar entfernt ist, desto schwĂ€cher ist das reflektierte Signal. Diese AbschwĂ€chung wird auch FreiraumdĂ€mpfung genannt. Um dies auszugleichen, muss die Empfindlichkeit des EmpfĂ€ngers entsprechend angepasst werden. Ein weiteres Problem entsteht, wenn große Mengen Wasser oder Eis die ausgesendeten Wellen so stark reflektieren, dass dahinterliegende Gebiete vom Radar nicht mehr erfasst werden können. Hier spricht man von einem Radarschatten. Dieses Problem kann man beheben, indem man mehrere Radare zusammen im Verbund einsetzt, und ihre Sichtweiten ĂŒberlappen lĂ€sst. Dies stellt eine flĂ€chendeckende Abdeckung sicher und hilft, Messfehler zu reduzieren. Weitere Störfaktoren wie GebĂ€ude oder Landerhebungen, welche ungewĂŒnschte Signale im Radarbild verursachen, kann man durch Rechenverfahren aus den Radarbildern heraus subtrahieren. Dies ist gut möglich, da sich GebĂ€ude und Landerhebungen nicht bewegen, sondern statisch an einem Fleck bleiben.

Um ein vollstĂ€ndiges Bild der AtmosphĂ€re zu erhalten, sendet ein Wetterradar seine elektromagnetischen Impulse nicht nur in eine Richtung, sondern rundum in unterschiedlichen Höhenwinkel (sog. Elevationswinkel) aus. Durch diese gestaffelte Abtastung können mehrere Schichten der AtmosphĂ€re erfasst werden – von bodennahen NiederschlĂ€gen bis hin zu höheren Wolkenstrukturen. Die dabei entstehenden sogenannten Volumenscans liefern ein dreidimensionales Bild des Niederschlagfeldes, das wichtige RĂŒckschlĂŒsse auf die Struktur, IntensitĂ€t und Entwicklung von Wetterereignissen erlaubt.

In Deutschland betreibt der Deutsche Wetterdienst insgesamt 17 Wetterradarstationen. Diese sind so verteilt, dass das gesamte Bundesgebiet abgedeckt wird. Die Daten dieser Stationen werden laufend aktualisiert und fließen direkt in die Wetterwarnsysteme, Kurzvorhersagen und die Information der Bevölkerung beispielsweise bei Unwettern ein.



© Deutscher Wetterdienst

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