Wo bitte geht's zur Thermik?

Der folgende Beitrag von mir ist im aktuellen DHV-Info 151 erschienen. Da nicht alle lu-glidz-Leser das Heft bekommen, gibt es hier die Online-Version:
Neue Meteo-Modelle berechnen nicht nur Wind- und Wetterkarten, sondern auch punktgenaue Thermikprognosen. Die tagesaktuellen Thermikkarten sind eine wertvolle Hilfe für die Flugplanung
Wie gut wird die Thermik, wie hoch liegt die Basis? Das sind Fragen, deren Antwort jeder Pilot am liebsten schon vor dem nächsten Flugtag wüsste. Die Analyse der Luftschichtung aus realen oder modellierten Ballonsondenaufstiegen (Temps) ist für die meisten Flieger aber noch immer ein Buch mit sieben Siegeln. Glücklicherweise braucht man dieses Wissen nicht unbedingt. Im Internet sind mittlerweile gut aufbereitete und aktuelle Thermikprognosen zu finden. Schon weitläufig bekannt sind die Vorhersagen von Alptherm und Regtherm (s. Thermiklinks). Diese Prognosen sind jedoch nur für typische Regionen im Alpenraum verfügbar. Flachlandflieger können sich auf die Segelflugwettervorhersagen des Deutschen Wetterdienstes stützen – wobei diese sehr große Räume (ganze Bundesländer) umschreiben, weshalb lokale Thermik-Highlights häufig unerwähnt bleiben.

Das RASP-Modell
Ideal wären täglich aktualisierte Thermikkarten mit einer hohen räumlichen Auflösung, auf denen man mit einem Blick erfassen kann, wo gute Thermik zu erwarten ist. Das dachte sich auch der US-Meteorologe und Segelflieger John Glendening, besser bekannt als Dr. Jack, weshalb er vor einigen Jahren ein auf Thermikprognosen spezialisiertes Wettermodell entwickelte. Regional Atmospheric Soaring Prediction (RASP), nannte er seine Software. Und weil die Rechenkraft seines eigenen Computers damals nur ausreichte, um die Thermikverhältnisse über seiner Heimat Kalifornien täglich neu zu berechnen, er aber selbst auch an Prognosen aus anderen Regionen interessiert war, stellte er kurzerhand das Programm anderen Anwendern kostenlos zur Verfügung.


Bild 1: Ein Überblick der Thermikstärke in ganz Deutschland. Reales Steigen ist erst bei Werten über 120 cm/s zu erwarten. Lokale „Thermiköfen“ werden sicher auch bessere Steigwerte liefern.

Mittlerweile haben auch mehrere europäische Segelflugpiloten das RASP-Modell auf privaten Servern installiert. Im Internet sind RASP-Thermikkarten für ganz Deutschland, Benelux und die Alpen, die deutschen Mittelgebirge, den Zentralalpenraum (Österreich/Italien), den Chiemgau sowie Norditalien zu finden. Mit wenigen Klicks bekommt man dort alle interessanten Infos – von der regional zu erwartenden Thermikstärke über die Höhe der Wolkenbasis bis hin zum Wind in verschiedenen Höhen der thermisch durchmischten Luftschicht. Insgesamt berechnet RASP bis zu 26 verschiedene Parameter. Aber keine Sorge: Man muss nicht alle Karten checken, um sich ein Bild der Thermikqualität eines Tages machen zu können.

Dass Dr. Jack ein Praktiker ist, zeigt sich schon am Zuschnitt einiger Variablen. So berechnet RASP unter anderem die „nutzbare Thermikhöhe“. Das Programm berücksichtigt dabei, dass Thermikschläuche an ihrem oberen Ende, z.B. unter einer Inversion, häufig an Schwung verlieren und immer langsamer aufsteigen. Die nutzbare Thermikhöhe ist dort erreicht, wo die errechnete Auftriebsgeschwindigkeit der Thermik das Eigensinken der Fluggeräte von typischerweise 1,15 m/s nicht mehr kompensieren kann. Das kann gelegentlich weit unter den Basishöhen einer klassischen Temp-Analyse liegen!

Bild 2: Ein thermisch uninteressanter Wintertag. Laut den Prognosen der nutzbaren Thermik über Grund (AGL) zeigt sich aber nördlich von Meduno ein interessanter „Hotspot“.

Ebenso nützlich sind die Karten zur Thermikstärke kombiniert mit Turbulenzangaben. Darauf kann man schnell erkennen, in welchen Regionen besonders hohe Steigwerte zu erwarten sind. Zugleich berücksichtigt die Darstellung die Stärke und mögliche Scherung des Höhenwindes. Das liefert Hinweise darauf, wo man mit stark zerrissener Thermik rechnen muss: Je dichter ein schwarzes Punkteraster über der Grafik liegt, desto turbulenter wird es dort in der Luft zugehen.

Eins sollte man bei der Nutzung der Thermikprognosen stets beachten: RASP ist kein Abbild der Realität, es ist nur ein Modell – mit all seinen Schwächen und Ungenauigkeiten. Um die Ergebnisse besser einschätzen zu können, sollte man sich vor der intensiven Nutzung der Karten erst einmal die genauen Parameterbeschreibungen durchlesen. Dr. Jack empfiehlt selbst, die Prognosen immer wieder mit der Praxis abzugleichen, um mit der Zeit ein Gefühl dafür zu bekommen, welche lokalen Bedingungen (z.B. Talwinde, thermische Hotspots u.ä.) gut und welche weniger gut erfasst werden.

Beim Fliegen zählt letztendlich immer nur das, was tatsächlich in der Luft los ist. In der Praxis wird es eher selten vorkommen, dass man exakt die Basishöhen oder Auftriebswerte erreicht, die von RASP errechnet wurden. Aber das ist gar nicht so wichtig. Nicht die absoluten Zahlen machen den Wert der Prognosen aus, sondern die einfache Vergleichbarkeit der thermischen Verhältnisse zwischen verschiedenen Regionen. Wer regelmäßig auf die Karten schaut, wird schnell auch ein Gefühl für die thermisch besseren Tage entwickeln.

Ein Beispiel: Auf der Suche nach den besten Streckenflugbedingungen eines Tages zeigt ein Blick in die RASP-Karten, dass im Pinzgau zwar ähnlich starke Thermik herrschen könnte wie im Ennstal, die Piloten aber mit mehr störenden Turbulenzen rechnen müssen. In diesem Fall könnte es sich lohnen, einen Streckenflug lieber vom Stoderzinken aus zu starten. Auch bei Dreiecksflügen können die Karten gute Dienste leisten, indem man die Hinweise auf auftriebsträchtige Gebiete nutzt und in der Planung von Routen und Wendepunkten berücksichtigt.

Bild 3: RASP-Thermikprognosen kann man auch als Overlay in Google Earth betrachten. So kann man sogar dreidimensional im Gelände ablesen, wo die besseren Thermikzonen eines Tages liegen. Auf diesem Bild klar erkennbar: Die Südalpen sind im Vorteil.

Auf den RASP-Grafiken ist das Gelände wie auf topographischen Karten mit Höhenlinien dargestellt. Am Anfang fällt es etwas schwer, sich damit zu orientieren und gleich zu erkennen, wo welcher Berg oder welches Alpental zu suchen ist. Eine lobenswerte Hilfestellung bieten da die Seiten des Zentralalpen-RASP: Über einen Link kann man sich alle Thermikkarten auch in Google-Earth anzeigen lassen. Dank frei wählbarer Transparenz sieht man die Berge dreidimensional geschwungen, wobei sie an den thermikträchtigen Stellen dann rote Kappen tragen.

Thermik in Google-Maps Von vornherein auf solche Nutzerfreundlichkeit getrimmt ist die Internetseite www.xcskies.com. Mit diesem erst im Oktober 2007 gestarteten Projekt haben sich drei US-Meteorologen von der University of Utah, die auch begeisterte Gleitschirmflieger sind, ihren Traum einer perfekt auf Thermikflieger abgestimmten Wetterseite verwirklicht. Ihr Thermikmodell folgt ähnlichen Grundsätzen wie das RASP-Modell von Dr. Jack. Allerdings ist der Softwarecode weiter optimiert, sodass auf den schnellen Servern die thermischen Bedingungen nicht nur regional, sondern nahezu weltweit berechnet werden können – und das bis zu drei Tage im Voraus.

Bild 4: Das Thermikmodell von XC-Skies deckt bereits fast die ganze Welt ab. Auch Australien soll noch aufgenommen werden.

Geradezu genial gelöst ist die grafische Ausgabe der Ergebnisse: Sie basiert auf Google-Maps samt Geländedarstellung und Luftbildern. Die Thermik-, Wolken- und Windprognosen werden einfach überlagert. Wie bei Google-Maps üblich, kann man den Kartenausschnitt beliebig verschieben und im Zoomfaktor anpassen. Durch das fein aufgelöste Modellgitter von nur einem Kilometer werden auch kleinere topographische Details erfasst. Zur besseren Orientierung können dabei wichtige Daten wie Ortsnamen und Straßenverläufe nach Belieben ein- und ausgeblendet werden.

Bild 5: Über XC-Skies kann man auch weltweit auf aktuelle Ballonsondenaufstiege zugreifen – ein Klick auf die angezeigten Standortmarker genügt.


XC-Skies bietet aber noch mehr. Klickt man einen beliebigen Punkt in der Karte an, öffnet sich ein weiteres Menü: Nun kann man sich für diesen Punkt ein Meteogramm mit Höhenwinden, aktuelle Prognose-Temps oder die in der Nähe liegenden realen Ballonsondenaufstiege anzeigen lassen. Dabei garantiert XC-Skies höchste Aktualität. Für die Punktprognosen greift die Software nicht auf die eigenen, einmal täglich berechneten Werte, sondern die Ergebnisse des jeweils neuesten Laufes des weltweiten GFS-Modells (alle 6 Stunden neu) zurück. Ein weiteres hilfreiches Feature ist die Darstellung des weltweiten Sonnenstandes und Einstrahlungswinkels je nach Uhrzeit.

Bild 6: Ein toller Thermikflugtag in Südafrika: Bei De Aar erreicht die nutzbare Thermik laut XC-Skies bis zu 3000m über Grund, und auch der Höhenwind ist mit 10 Knoten aus West gut fliegbar.

Besonders interessant ist XC-Skies für Piloten, die gerne auch mal in exotischeren Regionen fliegen gehen. Egal ob Marokko, Südafrika, Mexiko oder ein Andenflug in Peru, stets liefert die Seite nützliche Prognosen – ein schneller Internetanschluss vorausgesetzt. Gegenüber den RASP-Anbietern hat XC-Skies im Grunde nur einen Nachteil: Die Nutzung ist nicht kostenlos. Ein Abo ist aber erstaunlich günstig. Es kostet pro Jahr 30, halbjährlich 20 und für einen Monat 5 US-Dollar. Die Abrechnung erfolgt problemlos – mit aktuellen Kursen in Euro umgerechnet – über das von Ebay bekannte Paypal-System.


So funktionieren die Thermikmodelle
Die Thermikmodelle von RASP und XC-Skies greifen auf die Prognosen des amerikanischen Wettermodells GFS zurück. Allerdings legen sie über die Landschaft ein feineres Raster, um topographische Details wie Hügel und Täler und den vorherrschenden Vegetationstyp am Boden genauer darstellen zu können. Denn diese Faktoren haben einen großen Einfluss auf die zu erwartende Stärke der Thermik. Für jeden Rasterpunkt und verschiedene Uhrzeiten berechnen sie anschließend den Grund- und Höhenwind, die eingestrahlte Energie (abhängig vom Sonnenstand und der von GFS prognostizierten Bewölkung), die abgestrahlte Energie (abhängig vom Untergrund) sowie Temperatur und Feuchtigkeit. Diese Grundwerte reichen aus, um die Stärke und die zu erwartende Höhe der Thermik, eine mögliche Cumulus-Wolkenbildung und den Windgradienten über jedem Modellrasterpunkt zu bestimmen. Mit einer passenden Farbskala eingefärbt, entstehen so die anschaulichen Thermikkarten.

Die wichtigsten Angaben der Thermikmodelle sind:
  • Nutzbare Thermikhöhe: Zeigt wie hoch eine durchschnittliche Thermik einen Piloten tragen kann (Eigensinken mitgerechnet). Die Höhe wird überm Meeresspiegel (MSL) oder über Grund (AGL) angegeben. Zum Thermikvergleich zwischen Regionen sind die AGL-Karten besser geeignet. Die Werte berücksichtigen allerdings nicht den „ziehenden“ Einfluss von Thermikwolken, d.h. an Tagen mit Wolkenthermik (s. Cumulus-Basis) sind die Angaben eher zu niedrig.
  • Thermikstärke: Zeigt die durchschnittliche Aufstiegsgeschwindigkeit einer Thermik in cm/s. Hiervon muss man noch das Eigensinken der Geräte abziehen, um auf real erzielbare Steigwerte zu kommen. Im Zentrum einer Thermik und an thermischen Hotspots ist das Steigen i.d.R. stärker, als vom Modell berechnet.
  • Cumulus-Basis: Die Karten zeigen ob und in welcher Höhe und Dichte Thermikwolken zu erwarten sind. Dort wo sich Thermikwolken bilden, beschreibt die Wolkenbasishöhe zugleich die nutzbare Thermikhöhe.
  • Grenzschicht-Höhenwind: Zeigt Stärke und Richtung des Windes auf Basishöhe. Ein wichtiges Maß zur Planung von Streckenflügen (Richtung, geschlossene Aufgaben möglich?)
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