Das Wetter von gestern

In einem schmucklosen Kellerraum des Deutschen Wetterdiensts (DWD) in Offenbach lagert ein riesiger Haufen historischer Postkarten. Bis zu 140 Jahre sind sie alt und nicht nur deshalb äußerst wertvoll. Doch sie sind in Gefahr. Deswegen sollen die Postkarten nun gesichert werden, indem sie neu verpackt und in einen anderen Kellerraum verfrachtet werden – gleich hinter der Tiefgarage. Klingt, als seien sie dort nicht wirklich sicher. Doch das werden sie sein. Denn bei diesen Postkarten gilt es nicht, sie vor dem Zugriff anderer zu schützen, indem man sie hinter Tresortüren wegsperrt. Im Gegenteil: Diese Postkarten und vor allem das, was auf ihnen niedergeschrieben steht, soll für die Allgemeinheit erhalten werden. Jedem soll der Zugriff möglich sein – nur nicht dem Verfall.

Es handelt sich dabei nicht etwa um Urlaubsgrüße aus vergangenen Zeiten, sondern um alte Wetterdaten: penibel von freiwilligen Wetterbeobachter·innen per Hand in Tabellen eingetragene Niederschlagswerte, die sie monatlich per Postkarte an die Zentrale des Wetterdiensts sendeten, um diesen bei seiner Arbeit zu unterstützen. Der DWD ist als Bundesbehörde zuständig für Wetterbeobachtung und -vorhersage in Deutschland. Er überwacht und dokumentiert das Wettergeschehen, bewertet langfristige Veränderungen, warnt vor Unwettern, beliefert andere Wetterdienste mit Daten. Er berät Unternehmen und Organisationen, die sich auf das Klima der Zukunft einstellen wollen: etwa Städte, die sich an den Klimawandel anpassen oder den Hochwasserschutz neu planen. Oder Wind- und Solarparkbetreiber·innen, die die zukünftige Ausbeute ihrer Anlagen kalkulieren. Oder Land- und Forstwirt·innen, die passend zur erwarteten Klimaentwicklung auf neue Getreide- bzw. Baumarten umstellen.

Niederschlagsmessung mit Geschichte

Der DWD wurde in seiner heutigen Form zwar erst 1952 gegründet. Doch die Geschichte der Erhebung und Sammlung von Wetterdaten geht viel weiter zurück. Schon im frühen 18. Jahrhundert begann man in Europa mit meteorologischen Beobachtungen. Im Heiligen Römischen Reich war es dann Ende des 18. Jahrhunderts die Pfälzische Meteorologische Gesellschaft "Societas Meteorologica Palatina", die Wetterbeobachtungen organisierte, durchführte und veröffentlichte: Temperatur, Niederschlag, Luftdruck, Wind und andere Parameter. Eine ganze Weile blieben solche Messungen punktuell. Richtig flächendeckend und systematisch wurden sie für den Bereich des heutigen Deutschlands erst rund hundert Jahre später. Zwischenzeitlich war in Berlin nicht zuletzt mit Unterstützung des großen Naturforschers Alexander von Humboldt das Meteorologische Institut geschaffen worden. Und dessen verschiedene Direktoren trieben das Thema über die Jahrzehnte voran.

Eine besondere Herausforderung bildete dabei die Messung von Niederschlägen. Für Temperatur und Luftdruck etwa reicht eine grobe Verteilung von Stationen über das Land. Diese Klimawerte weichen regional und über die Zeit nicht allzu weit voneinander ab, weshalb man mit relativ wenigen Messpunkten ein recht umfassendes Bild der Entwicklung erhält. So betrieb das Meteorologische Institut um die Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert in Preußen und anderen Provinzen des Deutschen Reichs rund 200 Wetterstationen, in denen diese Werte in der Regel mehrmals am Tag erfasst wurden. Niederschlag jedoch fällt mitunter zeitlich und lokal sehr begrenzt. An einem Ort schüttet es für Minuten wie aus Eimern und der Nachbarort bleibt womöglich trocken. Für ein präzises Bild und um mögliche Veränderungen zu verfolgen, brauchte es für diesen Parameter also ein weitaus dichteres Netz an Beobachtungsstationen – Tausende Messpunkte über das Land verteilt. Derart viele amtliche Wetterstationen wären finanziell und personell nicht leistbar gewesen. Doch um den Regen zu messen, war im Grunde nur ein Gefäß nötig, das den Regen auffängt und mit einer Art Skala angibt, wie viel im Verlauf eines Tages gefallen ist. Und jemand, der den Wert regelmäßig abliest und meldet, im Idealfall sogar mehrmals am Tag.

Ehrenämtler·innen mit wichtiger Mission

Die Lösung lag schon damals in einem Trick, dessen sich die Forschung heute in Zeiten des Smartphones umso häufiger bedient: der "citizen science". Von der fachfremden Forscherin über den Landwirt und die Dorflehrerin bis zum einfachen Naturfreund wurden seinerzeit engagierte Ehrenämtler·innen rekrutiert, die im Dienste der Allgemeinheit Niederschläge maßen. Ab 1881 gelang dies einigermaßen flächendeckend; in Ergänzung zu den hauptamtlichen Wetterstationen gab es nun einige hundert solcher nebenamtlichen Messstellen. Mit den Jahren wuchs ihre Zahl auf einige Tausend. 

Die Ehrenämtler·innen erhielten von der Wetterdienstzentrale ein Messgerät gestellt, ein Tagebuch, in das sie jede Messung eintrugen, sowie einen Stapel Postkarten, auf denen sie die gesammelten Werte einmal pro Monat an die Zentrale schickten. Heute geht so etwas per Internet und Handy-App mehr oder weniger in Echtzeit; viele Messungen sind automatisiert und werden durch Radarbeobachtungen ergänzt. Damals jedoch gab es nicht einmal ein Telefon. Die Postkarte war der effizienteste Weg, die Daten zu sammeln. Manche Helfer·innen taten nur das Nötigste – den täglichen Wert notieren. Wenn sie krank waren, entstand eine Lücke in den Daten. Andere waren besonders gewissenhaft, maßen nicht nur einmal am Tag, sondern mehrfach, fügten den Werten allgemeine Beobachtungen zum Wetter und andere Bemerkungen hinzu. Sie sorgten für Vertretung, wenn sie selbst nicht ablesen konnten, und führten ihr Amt selbst in den schlimmsten Kriegswirren fort. In den Karten und den teilweise ebenfalls erhaltenen Tagebüchern ist das alles festgehalten.

Einige wohlhabende Hobbymeteorolog·innen verfügten sogar über einen mechanischen Regenschreiber, wie er im frühen 20. Jahrhundert entwickelt wurde: Diese Geräte hatten in ihrem Auffangbehälter einen Schwimmer, der die Schreibnadel auf einer mit Millimeterpapier umhüllten, langsam rotierenden Trommel führte. Wie eine Uhr musste man diese aufziehen, damit sie sich kontinuierlich drehte. So stieg im Laufe des Tags parallel zum steigenden Pegelstand des Wassers auch die Markierung der Nadel – eine minutiöse 24-Stunden-Messung. "Solch präzise Messungen waren die Ausnahme, sind aber natürlich ein Segen, wenn man heute zum Beispiel die Entwicklung der Starkregen-Ereignisse in Deutschland rekonstruieren möchte", sagt Dr. Frank Kaspar, Leiter des Referats "Nationale Klimaüberwachung" beim DWD.

"Wir sind froh um jedes Originaldokument aus dieser Zeit"

Aktuell untersuche zum Beispiel der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Forschungsverbund "climXtreme" die Frage, ob und wie der Klimawandel Einfluss auf Extremwetterereignisse nimmt. "Um sie zu beantworten, brauchen die Kollegen möglichst hoch aufgelöste Daten aus der Vergangenheit. Und da sind unsere Karten und solche Aufzeichnungen auf Millimeterpapier enorm hilfreich. Je weiter zurück in die Vergangenheit die Daten reichen, desto solider ist die Basis für eine Bewertung der aktuellen und zukünftigen Entwicklung." Vom Jahr 1881 angefangen haben der DWD und seine Vorgängerinstitutionen wie der Reichswetterdienst all die Postkarten aufgehoben. Weniger aus Gründen der Nostalgie, sondern weil sie wissenschaftlich von enormem Wert sind: "Wir sind froh um jedes Originaldokument aus dieser Zeit, das wir noch haben", sagt Kaspar. "Denn darin stecken Informationen, welche die nüchternen täglichen Messwerte, die heute im Idealfall digital vorliegen, nicht hergeben." Für manche Klimastudien sind eben nicht nur Messwert, Standort und Zeitpunkt interessant, sondern auch die Umstände der Messung.

Rund eine Million monatliche Melde-Postkarten zu den örtlichen Niederschlagsmengen haben sich von den insgesamt etwa 5.000 Nebenstellen des DWD zwischen 1881 und 1935 angesammelt. 1936 ging man zu Tabellenformularen in größeren Formaten über. Manche Stationen wurden nur wenige Jahre betrieben, haben dann den Standort gewechselt oder den Betrieb eingestellt. Andere liefen über mehrere Jahrzehnte, wurden von einem zur anderen Freiwilligen übergeben. Entsprechend mehr oder weniger dick sind die Kartenstapel. In Karteimanier alphabetisch nach den Orten der Messung sortiert, warten sie in massiven hölzernen Schubladen eines alten Karteischranks auf ihre Umbettung. Die Karten im DIN-A5-Format sind gut erhalten, nur die Kanten teilweise etwas abgegriffen, das Holz der Schubfächer ist hie und da gesprungen oder verbogen. Auf manchen Karten sieht man Tinten- oder andere Farbkleckse, vielfach auch rote Korrekturen der schwarz geschriebenen Originalzahlen. "Da haben dann damals die Profis in der Zentrale eine Plausibilitätskontrolle der Daten durchgeführt und durch Abgleich mit den Werten anderer Messstationen einen offensichtlich fehlerhaften Eintrag verbessert", erklärt Michael Jacob, der beim DWD für das Papierarchiv zuständig ist. Jedenfalls sieht man den Karten kaum an, was sie durchgemacht haben, bis sie in das Außenlager des DWD in Offenbach gelangt sind, wo sie die letzten Jahre in dem alten Holzkarteischrank verbracht haben. Dorthin – so erzählt man sich – hätten sie nach dem Zweiten Weltkrieg von Berlin aus amerikanische Soldaten in ihren offenen Jeeps transportiert. Erst seit 1934 hatte es überhaupt eine deutschlandweite Wetterdienstzentrale gegeben. Davor lagerten die Bestände noch in den Landeszentralen der verschiedenen Königreiche und Großherzogtümer des Reichs: Preußen, Bayern, Sachsen, Württemberg, Baden und so weiter.

Den Papierzerfall durch eine säurefreie Umgebung bremsen

Doch auf Dauer war auch das Außenlager des DWD keine Lösung. Zumal in dem verarbeiteten Holz des Schranks Chemikalien stecken, die dem darin verwahrten Papier auf Dauer zusetzen. Daher wurden die Karten in die Zentrale gebracht, um im nächsten Schritt in das moderne Rollregalmagazin des DWD eingegliedert zu werden. Auf dessen rund 600 Regalmetern, verteilt auf 21 bewegliche Regaleinheiten in einem riesigen vollklimatisierten Kellerraum, sind schon jetzt knapp 15.000 Bände und Kisten mit anderen alten Wetterdaten untergebracht. Die hinteren Regale haben noch Platz für die Niederschlagskarten. Zu diesem Zweck werden sie Messstation für Messstation vorsichtig aus den Holzfächern in einen speziellen Archivkarton umgebettet. Jacob und seine Mitarbeiter·innen ziehen feine Baumwollhandschuhe an, damit kein Dreck oder Schweiß von den Fingern auf die Karten gerät. "Wir wollen den Papierzerfall durch eine absolut säurefreie Umgebung bremsen", so Jacob. 

Vor dem Einsortieren in den Karton werden die Karten noch in Tyvek-Vlies eingewickelt – ein Polyethylen, das recht feuerresistent ist: Erst bei extremer Hitze fängt es an zu schmoren. Diese würde im Brandfall aufgrund der Sprinkleranlage jedoch gar nicht erst erreicht. Gleichzeitig schützt das Vlies vor dem Löschwasser. Bekannt ist das Material von weißen Einmal-Schutzanzügen. Die Kartons bestehen aus Vollpappe ohne Farbstoffe, sind pH-neutral und alkalisch gepuffert. Falls der Inhalt Säure enthält, wird diese also neutralisiert. Die Pappwände sind 1,4 mm dick und mit rostfreiem Stahl genietet. "Ein solcher Karton kann locker über hundert Kilo Auflage tragen ohne einzuknicken", sagt Jacob. "Derart verpackt sind die Karten noch viele Jahrzehnte sicher – wenn nicht gar 100 Jahre und mehr."

"Wenn es gut läuft, sind wir im Herbst fertig"

Zu dem Konservierungsprojekt gehören außerdem alte Mikrofilm und Mikrofiche-Aufnahmen der Meldekarten und anderer Wetteraufzeichnungen. Nach dem Zweiten Weltkrieg hat der DWD aus der Kriegserfahrung heraus Sicherheitskopien der archivierten Daten angelegt, zunächst per Mikrofilm, ab den 1980er-Jahren per Mikrofiche. Diese sind bislang in einfachen Metalldosen oder Kassetten-Boxen gelagert. In der DWD-Außenstation in Trier bekommen auch sie jetzt eine neue, archivtaugliche Verpackung aus Tyvek-Vlies und Mikrofilmbox. Rund 7.600 Filme und 50.000 Fiches gilt es wie die Karten umzubetten. Den Arbeitsaufwand wird der DWD mit dem eigenen Personal stemmen. Dafür gehen Michael Jacob im Laufe der nächsten Monate fünf weitere Mitarbeiter·innen zur Hand, die einst selbst eine Wetterstation betrieben haben. "Wenn es gut läuft, sind wir im Herbst fertig", sagt Jacob. Die Kosten für das Verpackungsmaterial – insgesamt gut 40.000 Euro – sind durch Fördermittel der KEK abgedeckt.

Bei alldem geht es aber nicht nur darum, die alten Wetterdaten für zukünftige Forschungsprojekte zu sichern. Sie sollen zunehmend auch der Allgemeinheit zur Verfügung stehen, zumal die Bundesregierung 2017 dazu eine neue Direktive erlassen hat. Für diesen Zugang dürfen Interessierte natürlich nicht einfach in den Keller des DWD spazieren und die Karten per Hand begutachten. Stattdessen sollen diese und auch die anderen historischen Bestände des DWD mit der Zeit digitalisiert in einer Online-Datenbank verfügbar werden. "Im Zuge verschiedener Studien der letzten Jahrzehnte, in denen die alten Wetterdaten eine Rolle spielten, wurde das zum Teil schon gemacht", sagt Frank Kaspar. "Aber nur schrittweise. Vom gesamten historischen Bestand haben wir daher erst einen Bruchteil digital vorliegen." Die monatlichen Niederschlagswerte zum Beispiel sind bereits für fast alle Stationen online, die Tageswerte jedoch bislang nur sehr lückenhaft. Dabei wurden zum Beispiel wichtige Wetterstationen, deren Datenreihen mitunter sogar bis ins 18. Jahrhundert zurückreichen, bevorzugt. Nur kurzzeitig betriebene Nebenstellen hatten das Nachsehen.

Selbst das beste Digitalisat kann das Original nicht ersetzen

Der Aufwand für die Digitalisierung ist immens. Ein automatisiertes Abscannen der Karten und alten gebundenen Tabellenblätter wäre hoch anspruchsvoll, damit sie nicht zulasten ihres Erhalts gehen. Je nachdem, wie die Dokumente verarbeitet werden, nehmen sie mehr oder weniger Schaden. "Außerdem", so Kaspar, "kommt selbst modernste Texterkennungssoftware, die Frakturschrift lesen kann, mit der unregelmäßigen Tabellenform und den korrigierten Zahlen schlecht zurecht. Die Fehlerquote wäre zu hoch. Da ist es effizienter, von Anfang an fachkundige Kollegen daran zu setzen, die Originale mit Vorsicht und Akribie abzutippen." Die Gesamtzeit, die diese Arbeit in Anspruch nimmt, schätzt der DWD auf 790 Personenjahre. Nur ein kleiner Teil davon ist bereits geleistet. Ein Mammutprojekt also.

Auch dieses wird durch die moderne Archivierung der Niederschlagskarten und Mikrofilme erleichtert. "Die Aufbewahrung ist effizienter, in der geeigneten Umverpackung und einem Rollregalsystem funktioniert der Zugriff schneller und bestandsschonender", sagt Michael Jacob. Und wenn die Karten und anderen historischen Bestände tatsächlich irgendwann komplett digitalisiert sind? Könne man das Archiv dann auflösen und den Aufwand, es zu unterhalten, einsparen? "Um Himmels willen, nein!", sagt Jacob. "Selbst wenn die Daten alle digital vorliegen, garantiert das nicht die langfristige Archivierung. Außerdem können bei der Digitalisierung Abschreibfehler passieren, die man nur prüfen kann, indem man das Digitalisat mit dem Original vergleicht."

Immer wieder gebe es Nachfragen von Forscher·innen, ob der eine oder andere historische Messwert, den sie der Datenbank entnehmen, so stimme. Und Historiker·innen hätten mitunter noch ganz andere Fragen an die alten Karten als die nackten Zahlen. Sie rekonstruieren zum Beispiel die Geschichte von Wetterstationen, untersuchen das damalige Postwesen oder politische Gebietsreformen, die sich in der Zugehörigkeit der jeweiligen Station ausdrücken. "Die Karten bleiben daher ein Datenschatz von unschätzbarem Wert", so Jacob. Im Prinzip seien sie zu behandeln wie wertvolle Kunstwerke: "Bei der Mona Lisa käme doch auch niemand auf die Idee zu sagen: Ich habe jetzt ein Foto von ihr, also kann die weg."