Frostgefährdung

Bei der Bewertung der Frostgefahr ist es wichtig zu beachten, dass die Temperatur in 2 m Höhe (normalerweise als Lufttemperatur bezeichnet) sich von den Temperaturen direkt am Erdboden unterscheiden kann. Um eine Frostgefährdung für Pflanzen abzuschätzen, muss daher beachtet werden, in welcher Höhe über dem Erdboden sich die frostempfindlichen Pflanzenteile befinden.

In der Abbildung 1 sind daher sowohl die Temperatur am Erdboden (durchgezogene Linie) als auch die Temperatur in 2 m Höhe (gepunktete Linie) für die nächsten 3 Tage angegeben. Während für die Frostgefährdung bei der Blüte von Obstbäumen die Temperatur in einigen Metern über Grund entscheidend ist, sind beispielsweise für Salat und Grünkohl die Temperaturen am Erdboden ausschlaggebend.

Der Verlauf der Frostgefährdung wird für die kommenden 3 Tage dargestellt (Abbildung 1).

Beispiel

Da eine Vorhersage der Frostgefahr in der Regel nicht genau ist und kleinräumige Phänomene, die zur Bildung von Kaltluftseen et cetera führen können, von einem Wettervorhersagemodell mit einer räumlichen Auflösung von ca. 8 x 8 km nicht erfasst werden können, wird bereits ab 2,5 °C auf die Möglichkeit, dass es Frostschäden geben könnte, hingewiesen. Liegt der vorhergesagte Wert unter 0 °C, so wird in unterschiedlichen Stufen gewarnt. Bis -5 °C reden wir von leichtem, bis -10 °C von mäßigem und bei noch niedrigeren Temperaturen von starkem Frost.

Einige Regeln können neben der Vorhersage helfen, die Situation selber vor Ort noch genauer abzuschätzen

Je geringer der Abstand zum Erdboden, desto niedriger sind in der Regel die nächtlichen Tiefstwerte und desto höher ist somit die Frostgefährdung. Die Temperatur am Erdboden kann bis zu 8 °C unter der Temperatur in 2 m Höhe liegen. Bei hohen Windgeschwindigkeiten wird die Luft gut durchmischt und der Unterschied zwischen der Temperatur am Erdboden und der Lufttemperatur ist nur gering. Bei schneebedecktem Boden und geringen Windgeschwindigkeiten treten die höchsten Unterschiede auf: Knapp über dem Boden ist es dann bis zu 8 °C kälter als in 2 m Höhe.
Die langwellige Ausstrahlung wird durch Wolken stark reduziert. Bei klarem Himmel bewirkt die starke Ausstrahlung tiefere Temperaturen als bei dichten Wolken. Bei feuchter Luft kondensiert das Wasser während der nächtlichen Abkühlung schneller als bei trockener Luft, was der Ausstrahlung entgegenwirkt. Somit sind klare und windstille Nächte gepaart mit trockenen Luftmassen die optimalen Voraussetzungen für Nachtfrost.
Die Abkühlung in der Nacht ist durch das Fehlen der Sonneneinstrahlung und die langwellige Ausstrahlung vom Erdboden zu erklären. In der Regel treten die tiefsten Temperaturen kurz nach Sonnenaufgang auf, da die Zeit für die Ausstrahlung bis dahin am längsten ist. Durch die Ausstrahlung vom Erdboden aus wird die Luft direkt über dem Erdboden am kältesten. Da kalte Luft schwerer ist als warme Luft, hat die Ausstrahlung eine stabilisierende Wirkung und verhindert vertikalen Luftaustausch. Das erklärt letztendlich die möglichen großen Temperaturunterschiede in der Nacht zwischen der Luft direkt über dem Boden und der Luft in größerer Höhe. Bei Sonneneinstrahlung am Tag werden der Erdboden und die darüber liegende Luft erwärmt. Da wärmere Luft leichter als die darüber liegende kältere Luft ist, steigt erstere auf und damit findet ein vertikaler Luftaustausch (Konvektion) statt, der so in der Nacht nicht auftreten kann.
In stark gegliedertem Gelände müssen noch weitere Faktoren beachtet werden. Durch die Ausstrahlung wird schwere kalte Luft gebildet, die sich entsprechend der Topographie in die tiefer gelegenen Gebiete bewegt (Kaltluftabfluss) und in den am tiefsten gelegenen Gebieten sogenannte Kaltluftseen ausbildet. Somit muss in Mulden oder Tallagen noch mit etwas kälteren Temperaturen, als in der Vorhersage ausgewiesen, gerechnet werden.

Als Gegenmaßnamen gegen den Frost können die Pflanzen mit Folien geschützt werden. Im Obstbau werden auch Feuer oder die Frostberegnung eingesetzt.

Stand: 23.09.2020