Wie schwer ist eine Wolke wirklich?

Du guckst nach oben, siehst eine fluffige weiße Wolke und denkst: leicht wie Watte. Spoiler: das Ding über deinem Kopf wiegt rund 500 Tonnen. Das ist so viel wie 100 ausgewachsene Elefanten, die in der Luft schweben. Eine richtige Gewitterwolke kann sogar mehrere Millionen Tonnen schwer sein. Trotzdem fällt sie nicht runter. Warum nicht? Und wie kommen Wissenschaftler überhaupt auf diese verrückte Zahl? Wir zeigen dir, wie viel eine normale Schönwetterwolke wirklich wiegt, was ein Gewitterturm an Wasser mit sich rumschleppt und warum das alles trotzdem oben bleibt.

Wie viel wiegt eine ganz normale Wolke?

Die Antwort kommt von der US-Behörde USGS und überrascht fast jeden: eine durchschnittliche Schönwetterwolke wiegt rund 500 Tonnen. Gemeint ist eine Cumulus-Wolke, also eine von den fluffigen weißen, die du an einem schönen Sommertag siehst.

Zur Einordnung: der Eiffelturm wiegt rund 7.300 Tonnen. Eine einzige Wolke ist also etwa so schwer wie 14 vollgetankte Boeing 747. Das Verrückte: diese 500 Tonnen sind nur das Wasser. Die Wolke besteht aus winzigen Tröpfchen, jedes kleiner als ein Stecknadelkopf. Aber sie sind eine Menge. Eine typische Cumulus-Wolke hat ein Volumen von rund einem Kubikkilometer. Pro Kubikmeter Wolkenluft schweben etwa 0,5 Gramm Wasser. Rechne das mal: eine Milliarde Kubikmeter mal 0,5 Gramm sind 500 Millionen Gramm. Also 500.000 Kilogramm. Also 500 Tonnen.

Warum fällt das Ding dann nicht runter?

Faire Frage. 500 Tonnen Wasser über deinem Kopf klingen nach Problem. Die kurze Antwort: die Wolke ist trotz ihres Gewichts leichter als die Luft drumherum. Kein Witz.

Die Wassertröpfchen in einer Wolke sind so klein, dass sie zwischen den Luftmolekülen quasi schwimmen. Tatsächlich ist die warme, feuchte Luft, in der die Wolke entsteht, weniger dicht als die kühlere, trockenere Luft drumherum. Die Wolke wird also nach oben gedrückt, ähnlich wie ein Heißluftballon. Und die einzelnen Tröpfchen? Die fallen tatsächlich. Aber so langsam, dass aufsteigende Luftströme sie immer wieder hochtragen, bevor sie unten ankommen. Erst wenn die Tröpfchen groß genug werden, fallen sie als Regen runter.

Wie schwer ist eine Gewitterwolke?

Wenn dich 500 Tonnen schon schocken: eine richtige Gewitterwolke spielt in einer ganz anderen Liga. Eine große Cumulonimbus-Wolke (das sind die hohen Türme, die du vor einem Sommergewitter siehst) ist rund sechsmal schwerer als eine normale Cumulus-Wolke. Aber das ist nur der Anfang. Wirklich große Gewittertürme können bis zu 10 Kilometer hoch und genauso breit sein. Die enthaltene Wassermenge: schätzungsweise rund 2 Millionen Tonnen.

Wenn so ein Brocken sich entlädt, kommen zehntausende Tonnen Wasser als Regen, Hagel und Wolkenbruch runter. Der Rest verdunstet wieder oder zieht weiter. Wer schon mal mitten in einem Sommergewitter stand, hat dieses Gewicht ein Stück weit gespürt. Innerhalb von Minuten kann eine einzige Gewitterzelle so viel Wasser ausschütten, dass Straßen zu reißenden Bächen werden.

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So berechnet man das Gewicht einer Wolke

Wissenschaftler wiegen Wolken nicht direkt. Stattdessen schätzen sie zwei Werte und multiplizieren sie. Erstens die Wolkengröße: per Radar, Satellit oder einfach mit dem Auge plus Höhenmessung. Eine typische Schönwetter-Cumulus-Wolke ist etwa 1 Kubikkilometer groß. Zweitens die Wasserdichte in der Wolke: bei einer normalen Cumulus-Wolke etwa 0,5 Gramm pro Kubikmeter. Bei einer dichten Gewitterwolke kann es 2 Gramm oder mehr pro Kubikmeter sein.

Multipliziert man Volumen mal Dichte, kommt das Gewicht raus. Bei der Cumulus-Wolke also: 1 Milliarde Kubikmeter mal 0,5 Gramm sind 500 Millionen Gramm, also 500 Tonnen. Die Methode ist überraschend simpel. Kompliziert wird sie nur dadurch, dass kein Mensch genau weiß, wie groß eine bestimmte Wolke gerade ist. Deswegen sagen Wissenschaftler immer rund 500 Tonnen, nicht exakt 491,3 Tonnen. Das gleiche Prinzip nutzen übrigens auch Wettersatelliten, um abzuschätzen, wie viel Regen ein Sturm bringen wird.

Warum unsere Intuition bei Wolken versagt

Wir Menschen sind schlecht darin, Volumen einzuschätzen. Eine Cumulus-Wolke sieht aus wie ein bisschen Watte am Himmel. Tatsächlich ist sie ein Würfel von einem Kilometer Kantenlänge, gefüllt mit Mikrotröpfchen. Wenn wir nur die sichtbare Form ansehen, vergessen wir das Volumen dahinter. Genau dieser Fehler taucht in vielen Schätzaufgaben auf. Mehr dazu in unserem Post über warum wir Zahlen systematisch falsch schätzen.

Was du dir merken solltest

Drei Sachen, die du beim nächsten Blick in den Himmel im Hinterkopf haben kannst. Eine normale Schönwetterwolke wiegt rund 500 Tonnen, also etwa 100 Elefanten. Eine große Gewitterwolke kann mehrere Millionen Tonnen Wasser tragen. Sie fällt nicht runter, weil die warme Luft drunter dichter ist als die Wolke selbst. Wenn die Tröpfchen irgendwann zu groß werden, kommt der Rest als Regen.

Take-Away: Wolken sehen federleicht aus, wiegen aber so viel wie ein paar Dutzend Elefanten. Lust auf mehr Aha-Effekte? Probier unsere Wissenschafts-Quizfragen oder schau in unseren Post über 12 kontraintuitivste Geografie-Fakten.