Noch einmal ein Sprung ins (kühle) Nass?

Sommerzeit ist in unseren Breiten auch Badezeit - zumindest bei Sonnenschein und entsprechend hohen Temperaturen. Beide Parameter sind heute und in den kommenden Tagen nochmals gegeben, daher steht einem Sprung in einen heimischen Badesee eigentlich nichts im Wege.

Der Mensch besteht nicht nur zu einem Großteil aus dem Lebenselixier Wasser, es übt auf viele von uns auch eine fast unwiderstehliche Anziehungskraft aus. In der Forschung gibt es dazu umfangreiche Abhandlungen, die von psychologischen bis hin zu
evolutionsbiologischen Hintergründen reichen. Diese Theorien würden aber natürlich den Umfang des Artikels sprengen, daher beschränkt sich das heutige "Thema des Tages" auf die Eigenschaft des Wassers als Grundlage für verschiedenste Freizeitaktivitäten.

Zu einem perfekten Nachmittag in oder an einem Badesee gehört natürlich die "richtige" Wassertemperatur. Doch diese ist gar nicht so einfach zu definieren: die Einen bevorzugen das erfrischende Erlebnis in einem kühlen Bergsee, die Andern werden dagegen nur froh, wenn beinahe Badewannentemperaturen erreicht werden. Zum Glück gibt es aber eine große Auswahl an unterschiedlichen Seen, es sollte also für jeden etwas zu finden sein.

Die Gewässertemperaturen sind in unseren Breiten vor allem deutlichen jahreszeitlichen Schwankungen ausgesetzt. Diese sind zum einen abhängig von der Geographie und dem Einzugsgebiet, zum anderen von der Meteorologie und der Klimatologie. In den Küstengebieten kommen dazu auch noch die Meeresströmungen hinzu. Generell erreichen die meisten heimischen Seen Mitte bis Ende August, und damit etwas später als die Luft, ihr jahreszeitliches Temperaturmaximum. Eine Ursache dafür ist die relativ hohe spezifische Wärmekapazität des Wassers. Definiert ist diese als die Fähigkeit eines Stoffes thermische Energie zu speichern. Für flüssiges Wasser beträgt diese bei 20 Grad Celsius ca. 4,2 kJ/(kg*K). Das bedeutet, dass zur Erwärmung von 1 kg Wasser um ein Kelvin 4,2 Kilojoule aufzuwenden sind. Zum Vergleich: bei trockener Luft mit 20 Grad Celsius wären nur rund 1 kJ/(kg*K) und damit ein Viertel der Energie erforderlich. Folgerichtig braucht es einfach länger, um das Wasser eines Sees zu erwärmen, bei der Luft geht das deutlich schneller. Eine weitere Konsequenz daraus ist, dass Wasser die gespeicherte Energie auch deutlich langsamer abgibt als Luft. Daher sind in vielen Seen die Wassertemperaturen bis in den September hinein badetauglich.

Allerdings würde eine immense Energiemenge notwendig sein, um zum Beispiel die Temperatur des gesamten Bodensees um 10 Kelvin zu erhöhen - immerhin besteht dieser aus 48 Billionen Litern Wasser. Damit wären mehr als 2 Trillionen Joule notwendig, um eine solche Erwärmung zu erreichen. In einem klassischen mitteleuropäischen Sommer ist dies natürlich nicht mal annähernd zu schaffen.

Daher können sich die "Wasserratten" unter uns glücklich schätzen, dass Wasser noch eine weitere Besonderheit aufweist: die sogenannte Dichteanomalie. Wasser erreicht nämlich die höchste Dichte bei etwa 4 Grad Celsius. Bei höheren oder tieferen Temperaturen nimmt die Dichte dementsprechend ab. Die Konsequenz daraus ist nun, dass sich im Sommer das wärmste Wasser des Sees immer im obersten Teils des Sees befindet (weil es am leichtesten ist). Die meisten Schwimmer werden diesen Effekt auch schon bemerkt haben, wenn sie mit den Zehen etwas tiefere Wasserschichten erreicht haben. Im Frühsommer spielt außerdem auch noch der Wind eine entscheidende Rolle. Solange dieser zu einer Durchmischung der obersten Wasserschichten führt, geht die Erwärmung des Wassers nur sehr langsam vor sich.

Im Herbst beginnt sich das Temperaturprofil eines Sees langsam wieder umzudrehen. Die oberflächennahen Wasserschichten kühlen aus, werden damit dichter und sinken ab. Damit kommt es zur einer Umwälzung des Wassers und damit auch der Nährstoffe, die für den Artenreichtum eines Sees natürlich sehr wichtig sind. Im Winter zeigt schließlich die Dichteanomalie des Wassers den zweiten entscheidenden Vorteil: das leichtere oberflächennahe Wasser gefriert unter Umständen, während es sich die Fische am Seegrund bei etwa 4 Grad Celsius "gemütlich" machen können.

Damit soll der kurze Winterexkurs aber schon wieder enden, denn aktuell stehen sommerliche Tage mit Badewetter ins Haus. Das Temperaturniveau von Ende Juli ist zwar nicht mehr erreichbar, allerdings lohnt es sich vielleicht trotzdem nochmal den einen oder anderen Badesee aufzusuchen. Achten Sie aber bitte regional auf mögliche starke Schauer und Gewitter, ganz besonders, wenn sie sich auf einem der heimischen Seen tummeln.

Mag.rer.nat. Florian Bilgeri
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 24.08.2019