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WissensARTen – Wie Kunst und Wissenschaft die Welt erkunden

Die Ordnung der Wolken

Von Sibylle Anderl, 27.08.2015

Für die dritte Folge der Serie WissensARTen haben wir in Berlin und München eine Künstlerin und einen Meteorologen getroffen, deren Tätigkeiten in sehr unterschiedlicher Weise Bezüge zum Thema „Wolken“ aufweisen. Dabei haben wir nicht nur einiges über die Vorhersage von Wolken erfahren, sondern auch, wie es historisch gelungen ist, eine Ordnung in die Vielfalt der flüchtigen und veränderlichen Wolken zu bringen und warum Goethe einem Wolkenforscher ein Gedicht gewidmet hat.

Der Wissenschaftler Sven Plöger (Diplom-Meteorologe und TV-Moderator)
„Die Wolken machen Wetter überhaupt erst sichtbar“
Die Künstlerin Katrin von Lehmann (Bildende Künstlerin in Berlin und Potsdam)
„Ich fand es erstaunlich, dass Wolkenklassifizierung mit Augenbeobachtung gemacht wird“

Die Künstlerin

S ie ziehen sich als sanfte Schleier über blauen Himmel, türmen sich in die Atmosphäre auf wie riesenhafte Festungen, die sich in apokalyptischen Gewittern entladen können, oder liegen tief wie ein grauer Vorhang über der Landschaft. Wolken bestimmen unser Leben, unsere Stimmung, unsere Aktivitäten, nicht zuletzt einen großen Teil unserer Alltagskommunikation. In ihrer Flüchtigkeit, ihrer permanenten Veränderung, Entwicklung, scheinbaren Greifbarkeit und gleichzeitig völliger Unnahbarkeit haben die Wolken auch Generationen von Künstlern in ihren Bann gezogen. Insbesondere die Romantiker des 19ten Jahrhunderts, wie William Turner oder Caspar David Friedrich, waren fasziniert davon, den im ständigen Wechsel begriffenen Himmel auf der Leinwand einzufangen und in Wolkenstudien malerisch festzuhalten. Der Einfluss der Wolken zu dieser Zeit beschränkte sich aber nicht nur auf die Kunst. Auch in der Wissenschaft markiert das 19te Jahrhundert den Beginn systematischer Wetterforschung. Im Jahr 1803 veröffentlichte der Engländer Luke Howard seine Studie „On the Modification of Clouds“, in der die Wolken in drei Grundformen mit verschiedenen Zwischenformen eingeteilt wurden: Cirrus (Federwolke), Cumulus (Haufenwolke) und Stratus (Schichtwolke). Auch heute findet man diese Klassifikation in erweiterter und verfeinerter Form innerhalb der Meteorologie bei der Beobachtung und Beschreibung von Wolken.

Es ist dieser wissenschaftlich-klassifizierende Umgang mit den Wolken, der die in Berlin ansässige Künstlerin Katrin von Lehmann dazu inspiriert hat, zum Thema Wolken zu arbeiten: „Es war nicht so, dass ich ein Thema mit oder über Wolken machen wollte, sondern ich bin dazu aufgrund eines Besuches in einem meteorologischen Observatorium gekommen.“ Im Meteorologischen Observatorium Lindenberg in Brandenburg erlebte sie 2009, wie jede halbe Stunde die zu diesem Zeitpunkt am Himmel zu sehenden Wolken anhand ihrer lateinischen Klassifikationsbezeichnungen in einem sogenannten Wolkentagebuch festgehalten wurden. Obwohl diese Tätigkeit heute prinzipiell auch automatisiert anhand von Wolkenscannern durchgeführt werden könnte, ist dabei der menschliche Beobachter und dessen „Augenbeobachtung“ erheblich zuverlässiger. „Menschliche Handlungen werden heute ja immer mehr ersetzt durch technische Geräte. Daher fand ich es höchst erstaunlich, dass die Wolkenklassifizierung mit Augenbeobachtung gemacht wird, und so wissenschaftliche Daten erzeugt werden“, beschreibt von Lehmann.

© Jens Gyarmaty Die Berliner Künstlerin Katrin von Lehmann entdeckte das Thema Wolken vor sechs Jahren als Inspiration für ihre künstlerische Arbeit. Im Observatorium Lindenberg verfolgte sie, wie Wolkenbeobachtungen klassifiziert und dokumentiert werden. In ihren Werken reflektiert sie diese wissenschaftliche Übersetzung des Naturphänomens der Wolken.

Tatsächlich ist das menschliche Vermögen des Einordnens von Komplexem in Typen und Kategorien nach wie vor technisch kaum zu schlagen. Es ist einer der grundlegendsten Prozesse menschlicher Welterschließung, das Irreguläre, Besondere, Einmalige unter allgemeine Begriffe zu bringen. Der große Erfolg der Wissenschaften hat nicht zuletzt auch damit zu tun, dass hier besonders universell gültige und effektive Klassifikationssysteme entwickelt wurden, die eine Ordnung in die chaotisch scheinende Komplexität unserer Welt zu bringen vermögen. „Mich interessiert insbesondere die Frage, wie Naturphänomene von Wissenschaftlern übersetzt werden“, fasst von Lehmann diesen Punkt zusammen. In ihrer Arbeit „Augenbeobachtung“ verfolgt sie diesen Prozess zum einen nach, zum anderen kehrt sie ihn um und bricht ihn damit auf.

Genau wie die Wolkenbeobachter begann auch von Lehmann mit der Beobachtung, allerdings war das Beobachtungsobjekt in ihrem Fall nicht der Himmel, sondern die Wolkenaufzeichnungen, die im Observatorium Lindenberg in der Dokumentation jeweils eines Monats entstanden waren. Die lateinischen Begriffe wurden daraufhin von ihr intuitiv, ohne einen notwendigen Bezug zu den klassifizierten Wolken, in Zeichnungen übersetzt. Die daraus resultierenden, einen Wettermonat repräsentierenden Zeichnungen wurden schließlich gefaltet und chronologisch übereinander geschichtet. Dieser materielle Verdichtungsprozess soll damit für die finale künstlerische Arbeit auch eine inhaltliche Verdichtung erzeugen. Die Wolkenklassifikation als Ausgangspunkt wird im Schaffensprozess der „Augenbeobachtung“ kurzzeitig in den kaum begrenzten Raum intuitiver Assoziation hinein überwunden. Die individuelle Vielfalt der resultierenden Zeichnungen verschwindet schließlich durch die Schichtung aber wieder im abstrakten Schwarz-Weiß der Querschnitte.

  • © Andreas Pein Augenbeobachtung 1, März 2010 (von Lehmann 2010): Wolkenbeobachtungen eines Monats, in Zeichnungen rückübersetzt und geschichtet.
  • © Andreas Pein Augenbeobachtung 1, März 2010 (von Lehmann 2010): Die Faltung der Zeichnungen soll eine Verdichtung bewirken.
  • © Andreas Pein Die am Himmel zu sehenden Wolken werden jede halbe Stunde anhand ihrer lateinischen Klassifikationsbezeichnungen in einem sogenannten Wolkentagebuch festgehalten.
  • © Andreas Pein Atelier-Literatur: In ihrer Flüchtigkeit, ihrer permanenten Veränderung und Entwicklung haben die Wolken Generationen von Künstlern in ihren Bann gezogen.
  • © Andreas Pein Von Lehmann in ihrem Atelier. „Ich sehe die künstlerische Arbeit eher als Öffnung, in dem Sinne, dass Fragen gestellt werden.“
  • © Andreas Pein „In der Wiederholung entsteht immer eine kleine Veränderung, eine Variation und diese Variation wirft neue Fragen auf.“
  • © Andreas Pein Neues Atelierhaus Panzerhalle in Potsdam, der Arbeitsort Katrin von Lehmanns

So wie in der regelmäßigen Anwendung wissenschaftlicher Klassifikationen auch, spielt der Aspekt der Wiederholung für von Lehmanns Arbeiten eine große Rolle: „Oft bringt ja Wiederholung etwas Neues: Es entsteht immer eine kleine Veränderung, eine Variation und diese Variation wirft neue Fragen auf, neue Ideen. Was ist eigentlich mit den sogenannten Fehlern? Die finde ich sehr wichtig. Vielleicht stellen sie mein selber gewähltes System in Frage.“ Starre Algorithmen und klar definierte Systeme tragen insofern immer auch den Keim zu ihrer kreativen Überwindung in sich.

An der Frage, wie der menschliche Drang zur Klassifizierung einzuschätzen ist, haben sich allerdings seit je her die Geister geschieden. Der naturwissenschaftlich engagierte Johann Wolfgang von Goethe nahm Howards Wolkenklassifikation beispielsweise so begeistert auf, dass er ihr sogar ein Gedicht widmete. Man kann fast eine gewisse Erleichterung aus den Zeilen lesen darüber, dass endlich eine Ordnung im Wolkenchaos gefunden werden konnte: „Er aber, Howard, gibt mit reinem Sinn/ Uns neuer Lehre herrlichsten Gewinn./ Was sich nicht halten, nicht erreichen lässt,/ Er fasst es an, er hält zuerst es fest.“ Caspar David Friedrich hingegen, der von Goethe um die Anfertigung von Wolkenstudien gemäß der Howard’schen Klassifikation gebeten worden war, weigerte sich, die Natur dermaßen in ein Schema zu pressen. Diese Kontroverse führt weitergedacht in eine letztendlich philosophische Frage, die wiederum auch auf die schwere Automatisierbarkeit der Wolkenbeobachtung zurückweist: Bilden unsere Klassifikationen eine Ordnung ab, die von uns unabhängig in der Welt existiert? Oder verdeutlichen theoretische Klassifikationen vielmehr die Art und Weise, wie wir als Menschen auf die Welt schauen?

Diskussionen wie diese anzuregen, sieht von Lehmann als grundlegende Aufgabe von Kunst an. Nach dem Abitur hatte sie durchaus in Betracht gezogen, Meteorologie zu studieren, bevor sie sich dann doch für ein Kunststudium entschied. Ihre Arbeit heute sieht sie zwar auch als eine Art des Forschens, allerdings ohne dass der Schwerpunkt auf dem Finden von Antworten liegen würde: „Ich sehe einen großen Unterschied zur wissenschaftlichen Arbeit. Die Wissenschaftler versuchen, dauerhafte Antworten auf Lebensphänomene zu geben. Ich sehe die künstlerische Arbeit eher als Öffnung, in dem Sinne, dass Fragen gestellt werden.“

Der Wissenschaftler

D er Meteorologe und Moderator Sven Plöger ist bekennender Wolkenfan mit Vorliebe für dramatische Wolkenformationen. „Die Wolken machen Wetter überhaupt erst sichtbar. Wenn wir in einen blauen Himmel gucken, sehen wir nichts von dem, was in der Atmosphäre passiert. Die Wolken sind faszinierend, weil sie sich ständig verändern und sie bringen das, was unser Leben ermöglicht, nämlich Wasser. Insofern habe ich Wolken gerne.“ Seine Lieblingswolke ist der Cumulonimbus capillatus incus, die hoch aufreichende Gewitterwolke, die mit ihrem ambossförmigen Abschluss an der Tropopause in rund 12 Kilometern Höhe endet. Wenn dieser imposante Wolkenkoloss sein Leben schließlich in einem schweren Gewitter beendet, hat er bereits sehr verschiedene Entwicklungsstadien durchlaufen, beginnend als kleine Quellwolke, genannt Cumulus humilis, die sich über den Mediocris zum hoch aufquellenden Congestus immer weiter auftürmt.

Die Entstehung und Entwicklung von Wolken lässt sich physikalisch einfach nachvollziehen, wenn man sich verdeutlicht, dass alle Wolken aus Wassertröpfchen beziehungsweise in großer Höhe auch aus Eiskristallen bestehen. Ob der in der Luft enthaltene Wasserdampf zu Wassertröpfchen kondensiert, hängt von der Lufttemperatur, der Luftfeuchtigkeit und dem Vorhandensein von Kondensationskeimen ab. Da diese Parameter mit der Höhe in der Atmosphäre variieren, ist für die Bildung von Wolken insbesondere vertikale Luftbewegung entscheidend, die sogenannte Konvektion. Sobald ein Luftpaket so hoch gestiegen ist, dass dessen Taupunkt erreicht ist, also die Luft mit Wasserdampf gesättigt ist, bilden sich Wassertröpfchen und damit Wolken. Die Existenz von Wolken kann somit wiederum Aufschluss über vorliegende Luftströmungen und Bedingungen in der Atmosphäre geben. Gleichzeitig ist es schwierig, die Entstehung von Wolken exakt vorher zu sagen, da die Berechnung und Vorhersage von Luftströmungen auf kleinen räumlichen Skalen physikalisch sehr schwierig ist. „Man kann großflächig gute Aussagen treffen. Man kann sagen: Prinzipiell ist morgen ein wolkiger oder ein sonniger Tag, oder es gibt einen Wechsel. Aber natürlich kann man in der Prognose nicht sagen: im Süden von Berlin gibt es morgen um 14.43h einen kräftigen Schauer aus jener Wolke, die sich siebzehn Minuten vorher gebildet hat. Das werden wir auch nie können,“ dämpft Plöger falsche Erwartungen.

© Jens Gyarmaty Was ist an den Wolken eigentlich so faszinierend und wie können wir ihr Auftreten zuverlässig vorhersagen? Der Meteorologe und TV-Moderator Sven Plöger wurde schon als Kind von den Themen Wolken und Wetter in den Bann gezogen und seitdem nicht mehr losgelassen. Als einer der bekanntesten deutschen Fernseh-Meteorologen kennt er den Variantenreichtum der Wolken wie kaum ein anderer.

Die Wettervorhersage basiert zu einem großen Teil auf komplexen numerischen Modellen. Um das zukünftige Wetter zu simulieren, wird zunächst ein relativ grobes, globales Modell gerechnet, bei dem Prozesse auf kleinen Skalen vernachlässigt werden können. Auf der Grundlage der globalen Berechnung kann man dann mit detaillierteren Modellen auf lokale Regionen fokussieren. Diese detaillierteren Modelle erlauben es aufgrund ihrer räumlichen Beschränktheit, mehr physikalische Prozesse mit höherer Genauigkeit zur berücksichtigen. Die Wettervorhersagen, die Sven Plöger und sein Team jeden Tag anfertigen, beruhen auf den Resultaten verschiedener meteorologischer Modelle aus vielen Nationen, unter anderem den USA, England und Deutschland. Bei der Auswertung der Modellvorhersagen spielt aber auch die meteorologische Erfahrung eine große Rolle. Dabei ist nicht nur physikalisches Wissen relevant, genauso fließen in die Einschätzung der Wetterlage geographisches und orographisches Wissen, d.h. ein Verständnis des Einflusses der Höhenstrukturen der Erdoberfläche, mit ein. „Es ist manchmal erstaunlich, wie sehr man trotz jahrelanger Erfahrung durch eine Modellrechnung überrascht werden kann“, berichtet Plöger, „Das macht doch keinen Sinn und widerspricht jeder Erfahrung, sagt man sich dann und liegt mit einer ordentlichen Korrektur manchmal auch richtig gut. Aber man kann ebenso gut auch fürchterlich reinfallen. Denn das Modell ist in der Lage, sehr viele Prozesse gleichzeitig zu betrachten – und ist dabei sehr emotionslos.“ Wenn sich Modell und Erfahrungen widersprechen, ist eine mögliche Strategie, die Stabilität der Modellvorhersage zu testen. Dafür variiert man die Anfangsbedingungen des Modells, das heißt die aktuelle beobachtete Wetterlage von der ausgehend gerechnet wird, und schaut, wie empfindlich das Modell auf solche Variationen reagiert.

Solche Strategien können dabei helfen, die Belastbarkeit von Modellvorhersagen einzuschätzen und die aktuelle Wetterlage besser zu verstehen. Sie haben allerdings nichts mit den prozentualen Wetterprognosen zu tun, die in den Medien häufig anzutreffen sind und beispielsweise eine Regenwahrscheinlichkeit von 50 Prozent anführen. Plöger steht diesem Stil der Wettervorhersage kritisch gegenüber: „Wenn ich in etwas keinen Sinn sehe, dann in dieser Angabe. Denn was bedeutet sie? Wenn ich zum Beispiel ein Bundesland wie Brandenburg habe, und eine Wetterlage, wo es in der Westhälfte den ganzen Tag durchregnet und in der Osthälfte nicht. Habe ich dann 50 Prozent? Ist es also eine Flächenfrage? Oder bedeutet es: ‘Schauer ja, Schauer nein’, also immer ein Wechsel? Muss ich die Zeit zusammenrechnen? Ich glaube, die Angabe beschreibt nur ein reines Gefühl.“ Laut Plöger entspringt diese Art der Wetterbeschreibung lediglich dem Wunsch nach einer sehr kurzen, durch eine Zahl präzise wirkenden Zusammenfassung, ohne dass sie einen wirklichen Informationsgehalt aufweist.

  • © Jens Gyarmati In diesem Studio wird jeden Tag die Wettervorhersage für verschiedene aktuelle Wettersendungen aufgenommen.
  • © Jens Gyarmati Im meteorologischen Büro darf weder ein Wolkenkalender, noch eine Übersicht der Wolkentypen fehlen.
  • © Jens Gyarmati Die Wettervorhersagen, die Sven Plöger und sein Team jeden Tag anfertigen, beruhen auf den Resultaten verschiedener meteorologischer Modelle aus vielen Nationen.
  • © Jens Gyarmati In die Einschätzung der Wetterlage fließt geographisches und orographisches Wissen, d.h. ein Verständnis des Einflusses der Höhenstrukturen der Erdoberfläche, mit ein.
  • © Jens Gyarmati „Die Wolken bringen das, was unser Leben ermöglicht, nämlich Wasser.“

Es ist ein interessanter Aspekt der Wettervorhersage, dass ihre Alltagsrelevanz sehr zu Wertungen einlädt. Wolken sind schließlich sehr viel mehr als nur eine Anhäufung physikalisch prognostizierbarer Wassertröpfchen. Anders als die meisten anderen Naturwissenschaftler, deren Forschungsresultaten in der Öffentlichkeit weitgehend emotionslos begegnet wird, müssen Meteorologen daher immer auch aufpassen, nichts Falsches zu sagen: „Mit Eindrücken von Menschen ist das immer so eine Sache, jeder hat so sein Gefühl. Ein Landwirt empfindet zum Beispiel Regen oft anders als ein Jugendlicher, der Sommerferien hat. Mein Anspruch ist eigentlich, wertfrei das Wetter zu moderieren, das heißt ich habe nicht zu beurteilen, ob es schön oder schlecht ist. Aber wenn es drei Wochen lang fast jeden Tag mal regnet und der Folgetag sonnig und trocken werden soll, dann kann es mich auch mal erwischen und ich sage: Morgen wird´s endlich mal ein bisschen schöner.“ In solchen Fällen muss ein Fernsehmeteorologe allerdings immer mit dem Widerspruch von Zuschauern rechnen.

Seit 16 Jahren sagt Sven Plöger nun das Wetter im deutschen Fernsehen voraus. Man könnte sich durchaus fragen, ob sich in dieser langen Zeit das Wetter trotz der Vielfalt der Wolkentypen und möglichen Wetterlagen nicht irgendwann wiederholen muss. Von Langeweile ist Plöger aber bisher verschont geblieben: „Manchmal denke ich selber: meine Güte, was fasziniert dich daran? Ich weiß es nicht, es macht einfach Spaß, sich damit zu beschäftigen. Aber ich verspreche, in dem Moment, wenn es mich langweilt höre ich auf.“

© Jens Gyarmaty Gewitterwolken, Schäfchenwolken, Federwolken - Wolken faszinieren Künstler wie Wissenschaftler. Was haben sich ein Meteorologe und eine Künstlerin zu sagen, die zum Thema Wolken und Wolkenklassifikationen gearbeitet hat?

Die Begegnung bei wolkenlosem Himmel

Was haben sich ein Meteorologe und eine Künstlerin zu sagen, die zum Thema Wolken und Wolkenklassifikationen gearbeitet hat? Wir haben Katrin von Lehmann und Sven Plöger in München auf dem Gelände der Bavaria Filmstudios getroffen. Direkt gegenüber von der zu besichtigenden Kulisse des Films “Das Boot” steht das Gebäude der Cumulus-Media GmbH, in dem Sven Plöger und sein Team jeden Tag die Wettervorhersage für verschiedene aktuelle Wettersendungen wie zum Beispiel “Das Wetter im Ersten” vorbereiten und aufzeichnen. Im kleinen, benachbarten Park, in dem die Wetterstation “Grünwald-Bavaria Filmstadt” installiert ist, trafen von Lehmann und Plöger sich bei strahlendem Sonnenschein zum Gespräch, um sich über die Beobachtung und Klassifikation von Wolken, Prinzipien der Wettervorhersage und Unterschiede zwischen der künstlerischen und dem wissenschaftlichen Perspektive auf die Welt auszutauschen. Welche Gemeinsamkeiten und Unterschiede gab es zu entdecken und was haben beide Protagonisten aus dem Treffen mitnehmen können?

© Jens Gyarmaty Der Meteorologe und TV-Moderator Sven Plöger und die Künstlerin Katrin von Lehmann haben sich in München getroffen, um gemeinsam über das Thema Wolken zu diskutieren. Hat ihnen der Austausch etwas gebracht, oder haben sich die wissenschaftliche und die künstlerische Perspektive doch als unvereinbar herausgestellt?

Das Multimedia-Projekt „WissensARTen“ wird gefördert von der Robert-Bosch-Stiftung. Themen der Serie sind auch auf der Projektwebseite www.wissensarten.net dokumentiert.

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Quelle: F.A.Z.

Veröffentlicht: 27.08.2015 14:29 Uhr