Permafrost in Deutschland?

Gibt es eigentlich Permafrost auch in Deutschland? Dieser Frage gehen wir im heutigen Thema des Tages nach.

Von Permafrost (oder Dauerfrost) wird gesprochen, wenn die Temperatur des Bodens in mindestens zwei aufeinanderfolgenden Jahren ununterbrochen unter null Grad Celsius liegt. Der Untergrund kann dabei aus Gestein, Sedimenten oder Erde bestehen und unterschiedlich große Eismengen enthalten. Meist reicht der Permafrost einige hundert Meter tief ins Erdinnere, im nordöstlichen Sibirien sogar bis zu einer Tiefe von circa 1,6 Kilometer. Grundvoraussetzung für eine solch mächtige Schicht sind eine geringe isolierende Schneedecke und eine fehlende Vereisung. Durch die gute Isolationswirkung tritt Permafrost auch unter Moor und Wald auf. Teilweise erreicht er dort sogar seine größte Mächtigkeit.

Bereits im Jahr 2019 schrieb meine Kollegin Magdalena Bertelmann ein Thema des Tages über die möglichen Auswirkungen, die ein Auftauen der Permafrostböden zur Folge haben könnten (siehe
https://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2019/5/17.html). Wussten Sie aber, dass es selbst in Deutschland Permafrost gibt?

Nun ist es sicherlich kein Geheimnis, dass es auf der Zugspitze alpinen Permafrost gibt. Allerdings findet man in einer Geröllhalde am Südhang des Berges Dornburg nördlich von Limburg an der Lahn im Westerwald in Hessen ebenfalls ?ewiges Eis?. Dabei handelt es sich um ein recht seltenes Phänomen. Dabei wirkt die Geröllhalde wärmeisolierend. In einer Tiefe von etwa 50 Zentimeter bis zu zwei Meter findet man sodann massives Eis. Das darunterliegende Erdreich ist sogar bis zu acht Metern Tiefe gefroren. Natürlich schmilzt das Eis im Sommer ab und der gefrorene Erdboden taut bis zu einer Tiefe von rund zweieinhalb Metern auf. Im Winter bildet sich das Eis jedoch neu und auch der Boden friert wieder vollständig zu.
Aber wie erklärt sich dieser Effekt?
Prinzipiell lässt es sich mit der Neigung der Halde und den Basaltsteinen recht gut erklären. Durch die Steilheit der Halde entsteht ein sogenannter Kamineffekt. Die Steine besitzen hingegen große Lücken, wodurch ein stetiger Luftzug ermöglicht wird. Zudem isolieren sie die Halde nach außen hin. Aufgrund dieser Isolation ist die Luft im Innern der Halde wärmer als die Außenluft und steigt deshalb auf (wärmere Luft ist leichter als kältere). Entsprechend muss von außen kalte und feuchte Luft nachströmen. Diese kühlt wiederum die Steine ab und es bildet sich aufgrund des Wasserdampfgehaltes Eis. Dabei wird erneut Wärme frei (sogenannte latente Wärme), die ebenfalls aufsteigt und der Prozess wiederholt sich.

Im Sommer kehrt sich der Prozess dann um. Die Luft innerhalb der Halde ist aufgrund des kühlenden Eises kälter als die Außenluft. Entsprechend sinkt die Luft ab und tritt am Fuße aus der Halde heraus, wodurch dort dann ein eisiger Luftzug spürbar wird. Von oben strömt nun wärmere Außenluft nach, die in der Folge vom bestehenden Eis ebenfalls abgekühlt wird. Die in der Außenluft enthaltene Feuchte kann dann selbst im Sommer gefrieren und ersetzt so zumindest einen Teil des geschmolzenen Eises.

Seit 1927 ist die Halde Teil des ?Naturschutzgebiets Dornburg?. Davor hatte sich eine Brauerei in der Nähe niedergelassen, um diese als Kältequelle zu nutzen. Aber der Westerwald ist nicht der einzige Ort im Bereich der Mittelgebirge, wo sich ewiges Eis hält. Neben dem Harz und der Rhön findet man dieses auch im Thüringer Wald, im Schwarzwald sowie im Böhmischen Mittelgebirge im Norden von Tschechien. Dass diese Blockhalden besonders sind, sieht man nicht nur an ihrem Eis. Es haben auch bestimmte Tierarten seit der Eiszeit dort überdauern können, die sonst nur an Gletscherrändern vorkommen (z.B. Alpenspitzmaus).

MSc.-Met. Sebastian Schappert
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 03.02.2023