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Wie entsteht Regen? Vom Wolkentröpfchen zum Regentropfen erklärt

Kurzantwort: Regen entsteht, wenn feuchte Luft aufsteigt und dabei abkühlt. Unterschreitet sie den Taupunkt, kondensiert Wasserdampf an winzigen Staub- oder Rußteilchen zu Wolkentröpfchen von 5 bis 10 Mikrometern. Die sind viel zu leicht zum Fallen. Sie müssen erst auf mehr als 0,5 Millimeter anwachsen, meist über Eiskristalle in der Wolke oder durch Zusammenstöße mit anderen Tröpfchen. Dann trägt die Luft sie nicht mehr, und sie fallen als Regen.

Jede Wolke besteht aus Wasser. Trotzdem regnet es aus den meisten Wolken nie. Der Grund liegt in der Größe der Tröpfchen, und genau darum geht es beim Regen.

Ein Wolkentröpfchen ist etwa hundertmal kleiner als ein Regentropfen. Damit aus dem einen das andere wird, braucht es einen Wachstumsprozess. Davon gibt es zwei, und in Deutschland läuft fast immer der kältere ab.

Die Zahlen in diesem Artikel stammen vom Deutschen Wetterdienst (DWD) und aus der deutschen Wikipedia. Wo eine Zahl gerechnet ist, steht es dabei.

Schritt 1: Luft steigt auf und kühlt ab

Warme Luft kann mehr Wasserdampf halten als kalte. Steigt feuchte Luft auf, kühlt sie ab. Solange kein Wasser kondensiert, verliert sie laut Wikipedia rund 1 Grad Celsius pro 100 Höhenmeter.

Irgendwann erreicht die Luft ihren Taupunkt. Ab hier ist sie mit Wasserdampf gesättigt, die relative Feuchte liegt bei 100 Prozent. Jetzt kondensiert Dampf zu Tröpfchen, und die Wolke beginnt. Weil beim Kondensieren Wärme frei wird, kühlt die Luft von da an nur noch um etwa 0,6 Grad pro 100 Meter ab.

Drei Dinge zwingen Luft nach oben. Ein Gebirge, das den Wind aufsteigen lässt. Die Sonne, die den Boden heizt und Warmluftblasen aufsteigen lässt. Und eine Front, an der warme Luft auf kalte Luft aufgleitet. Der DWD unterscheidet danach orographischen, konvektiven und advektiven Niederschlag.

Schritt 2: Aus Wasserdampf wird ein Wolkentröpfchen

Wasserdampf kondensiert in der Luft nicht von allein. Er braucht eine Oberfläche, einen sogenannten Kondensationskern. Das sind Staubpartikel, Ruß oder Ammoniumverbindungen.

Manche Kerne ziehen Wasser stark an. Hydrophile Teilchen wie Ammoniumverbindungen wirken laut Wikipedia schon bei 60 bis 70 Prozent Luftfeuchte. Ruß ist wasserabweisend und braucht 100 Prozent Feuchte oder Übersättigung.

So entstehen Wolkentröpfchen mit 5 bis 10 Mikrometern Durchmesser. Ein Mikrometer ist ein Tausendstel Millimeter. Diese Tröpfchen sinken so langsam, dass die leichteste Aufwärtsströmung sie in der Schwebe hält. Deshalb steht eine Wolke am Himmel, statt herunterzufallen.

Ein Regentropfen mit 1 Millimeter Durchmesser hat den hundertfachen Durchmesser eines 10-Mikrometer-Tröpfchens. Das Volumen wächst mit der dritten Potenz. Rechnerisch stecken also rund eine Million Wolkentröpfchen in einem einzigen kleinen Regentropfen.

Schritt 3: Tröpfchen wachsen zu Tropfen

Hier entscheidet sich, ob es regnet. Wolkentröpfchen wachsen durch weiteres Anlagern von Wasserdampf nur sehr langsam. Wikipedia nennt diesen Weg „wenig effizient“. Es braucht einen zweiten Mechanismus, und davon gibt es zwei.

Der kalte Weg: Eiskristalle in Mischwolken

In unseren Breiten reichen Regenwolken meist in Höhen mit Minusgraden. Dort schweben unterkühlte Wassertröpfchen neben Eiskristallen. Wasserdampf lagert sich lieber an Eis an als an Wasser. Die Eiskristalle wachsen deshalb auf Kosten der Tröpfchen. Das heißt Bergeron-Findeisen-Prozess.

Am wirksamsten läuft er laut Wikipedia zwischen minus 5 und minus 15 Grad Celsius. Die Kristalle werden schwer, fallen, zerbrechen beim Zusammenstoß mit Tropfen, und die Splitter wachsen weiter. Auf dem Weg nach unten durchqueren sie wärmere Luft und schmelzen.

Der DWD schreibt dazu, dass Regen „hauptsächlich durch Sublimation in Mischwolken entsteht“. Fast jeder Regentropfen in Deutschland war also erst eine Schneeflocke.

Der warme Weg: Zusammenstoßen und Verschmelzen

In Wolken ohne Eis, etwa in den Tropen oder in flachen Stratuswolken, läuft es anders. Große Tröpfchen sinken schneller als kleine. Sie holen kleinere ein, stoßen mit ihnen zusammen und verschmelzen. Das nennt sich Koaleszenz.

Nicht jeder Zusammenstoß gelingt. Kleine Tröpfchen werden oft mit der Luft um den großen Tropfen herumgeleitet. Ab einem Radius von etwa 30 Mikrometern wird die Kollision laut Wikipedia sehr wahrscheinlich. Aus diesem Weg entsteht der Sprühregen mit Tropfen unter 0,5 Millimetern.

Schritt 4: Der Tropfen fällt

Der DWD definiert Regen als Tropfen mit mehr als 0,5 bis höchstens 5 Millimetern Durchmesser. Am Boden kommen laut Wikipedia meist Tropfen von 0,6 bis 3 Millimetern an.

Ein Tropfen mit 1 Millimeter Durchmesser fällt mit etwa 6 Metern pro Sekunde, das sind rund 20 Kilometer pro Stunde. Bis etwa 1 Millimeter bleibt er kugelrund. Größere Tropfen drückt der Luftwiderstand unten flach, ihre Form ähnelt einem Brötchen. Ab etwa 6 Millimetern zerplatzen sie. Der größte je fotografierte Tropfen maß 9 Millimeter.

Fällt Regen durch eine Luftschicht unter null Grad, kann er unterkühlen und am Boden sofort gefrieren. Das ist gefrierender Regen, und er sorgt für Glatteis.

Regenstärke in Zahlen

Der DWD misst Regen als Niederschlagshöhe in Millimetern. Ein Millimeter entspricht einem Liter pro Quadratmeter. Die Stufen für Regen sehen so aus:

Stufe (DWD) Menge in 60 Minuten Menge in 10 Minuten
leicht unter 2,5 mm unter 0,5 mm
mäßig 2,5 bis unter 10 mm 0,5 bis unter 1,7 mm
stark ab 10 mm ab 1,7 mm
sehr stark ab 50 mm ab 8,3 mm

Übers Jahr fielen in Deutschland im Mittel der Jahre 1961 bis 1990 laut DWD 789 Liter pro Quadratmeter. In der Periode 1991 bis 2020 waren es 791 Liter. Das Jahr 2025 blieb mit 655 Litern rund 17 Prozent darunter.

Die höchste Tagesmenge 2025 maß der DWD am 8. September in Bedburg-Weiler Hohenholz in Nordrhein-Westfalen mit 134 Litern pro Quadratmeter. In den Staulagen der Alpen und des Schwarzwalds kamen übers Jahr mehr als 1.500 Liter zusammen. Das ist der Steigungsregen aus Schritt 1 in Zahlen.

Häufige Fragen

Warum fällt eine Wolke nicht einfach herunter?

Ihre Tröpfchen sind mit 5 bis 10 Mikrometern so klein, dass schon schwache Aufwinde sie tragen. Erst Tropfen ab etwa 0,5 Millimetern sind schwer genug zum Fallen.

Beginnt jeder Regen als Schnee?

In Deutschland fast immer. Der DWD nennt die Sublimation in Mischwolken als Hauptweg. Ausnahmen sind Sprühregen aus flachen Wolken und kurze Schauer in den Tropen.

Wie schnell fällt ein Regentropfen?

Ein Tropfen mit 1 Millimeter Durchmesser erreicht etwa 6 Meter pro Sekunde, also rund 20 Kilometer pro Stunde. Größere Tropfen fallen schneller, zerplatzen aber ab etwa 6 Millimetern.

Was ist der Unterschied zwischen Regen und Sprühregen?

Die Tropfengröße. Sprühregen hat laut DWD Tropfen unter 0,5 Millimetern und entsteht in reinen Wasserwolken. Regen hat Tropfen von über 0,5 bis 5 Millimetern.

Ab wann spricht der DWD von Starkregen?

Ab 10 Millimetern in 60 Minuten oder 1,7 Millimetern in 10 Minuten. Sehr starker Regen beginnt bei 50 Millimetern pro Stunde.

Wie viel regnet es in Deutschland pro Jahr?

Im Mittel 1991 bis 2020 waren es 791 Liter pro Quadratmeter. 2025 fielen nur 655 Liter, im Schwarzwald und in den Alpen dagegen über 1.500.

Quellen

Das passt dazu

Drei Artikel, die dieselbe Frage von einer anderen Seite angehen:

Geschrieben von Clara, Redaktion wissens-bote.de — sie erklärt hier Alltagsfragen mit belegten Antworten.

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