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3.4.1 Windstatistik
Der Wind hat die Eigenschaft, in
den Größen, die ihn kennzeichnen, keine Konstanz zu zeigen,
sondern kurzfristig Geschwindigkeit und Richtung zu ändern. Die
Auswertung meist langjähriger Beobachtungen bzw. Messungen
liefert eine Windstatistik.
Die Windrose gibt die prozentuale
Häufigkeit des Auftretens der einzelnen Windrichtungen (aus
denen der Wind kommt) gemäß der Kompass-Skala an. Die
Häufigkeit für das Auftreten von Windstille (Calmen) ist
meistens in einem freien Feld in der Mitte des Diagramms
verzeichnet. Für Anwendungen im Bereich der Energiewirtschaft
empfiehlt sich eine Betrachtung der jahreszeitlichen
Windrichtungsverteilung, bzw. des Sommers und des Winters wie im
Beispiel der Abbildung 3/23 gezeigt.
Die Einbeziehung der
Windgeschwindigkeit vervollständigt die Information über die
mittleren Windverhältnisse. So wird in der
Häufigkeits-Stärke-Windrose (kurz: Stärkewindrose) die
Häufigkeit des Auftretens bestimmter
Windgeschwindigkeitsbereiche für jede Windrichtung gesondert
dargestellt. Im Fall der Abbildung 3/24 wurde eine
Darstellungsart gewählt, welche die Windrichtungshäufigkeiten
zweier Geschwindigkeitsbereiche, nämlich der sehr schwachen und
der sehr starken Winde gegenüberstellt. Die Darstellung zeigt,
dass am Messort die Richtung der häufigsten Winde
(Hauptwindrichtung) mit der Richtung der im Mittel stärksten
Winde identisch ist. Gleichzeitig erweist sich die Windrichtung
Ost als typische Schwachwindrichtung, welche in diesem unteren
Stärkebereich der Hauptwindrichtung an Häufigkeit nur
geringfügig nachsteht.
Für die Windgeschwindigkeit gelten die
folgenden Umrechnungen:
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Meter pro Sekunde
|
1 m/s |
= 1,943 Knoten
= 3,600 km/h |
|
Kilometer pro Stunde |
1 km/h |
= 0,540 Knoten
= 0,278 m/s |
|
Knoten
(Seemeile pro Std.) |
1 kn |
= 1,852 km/h
= 0,515 m/s |
Tab. 3/3: Umrechnungstabelle für die
Windgeschwindigkeit
Tabelle 3/4 gibt eine Übersicht der
mittleren Windgeschwindigkeit nach Monaten und Windrichtungen
sowie für das Jahresmittel (Stuttgart-Flughafen: 2,4 m/s). Am
stärksten sind im Mittel Westwinde (3,4 m/s), während es die
Südostwinde im Mittel nur auf 1,4 m/s bringen. In Stuttgart
sind im Jahresverlauf der April (3,2 m/s) und der Februar (2,8
m/s) und der November (2,8 m/s) die windstärksten Monate.
Allgemein werden in Deutschland im November
die höchsten und im August und September die geringsten Windgeschwindigkeiten
gemessen (vgl. dazu DIN 4710, Meteorologische Daten zur
Berechnung des Energieverbrauches).
Eine Temperaturwindrose bedeutet die
Kombination von Zeitreihen des Windes und der Lufttemperatur.
Sie beantwortet die Frage, welche Temperaturen am Messstandort
auftreten, wenn der Wind aus einer bestimmten Richtung weht.
Da sommerliche Ostwinde mit hohen
Lufttemperaturen verbunden sind, während östliche Winde im
Winter Kälte bedeuten, ist es nicht sinnvoll, die Daten zu
einer Jahresstatistik zu vereinen. Hier führt nur die in Abbildung
3/25 gewählte jahreszeitliche Differenzierung zu
verwertbaren Informationen.
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Richtung |
N |
NE |
E |
SO |
S |
SW |
W |
NW |
Mittel |
|
Januar |
1,5 |
1,4 |
1,5 |
1,1 |
1,6 |
3,0 |
2,7 |
1,6 |
1,8 |
|
Feb. |
2,5 |
2,2 |
1,8 |
1,3 |
1,8 |
3,7 |
3,9 |
2,6 |
2,8 |
|
März |
2,6 |
2,9 |
2,3 |
1,4 |
1,7 |
3,7 |
3,4 |
2,1 |
2,6 |
|
April |
2,7 |
3,1 |
2,6 |
1,8 |
2,1 |
4,0 |
4,2 |
3,2 |
3,2 |
|
Mai |
2,4 |
2,1 |
2,3 |
1,8 |
1,6 |
2,9 |
3,6 |
2,8 |
2,5 |
|
Juni |
2,6 |
2,3 |
2,1 |
1,4 |
1,5 |
2,6 |
3,2 |
2,7 |
2,4 |
|
Juli |
2,1 |
1,9 |
1,8 |
1,5 |
1,4 |
2,4 |
2,9 |
2,6 |
2,2 |
|
August |
2,1 |
1,9 |
2,1 |
1,6 |
1,4 |
2,4 |
2,7 |
2,3 |
2,1 |
|
Sept. |
1,9 |
2,1 |
1,8 |
1,2 |
1,3 |
2,2 |
2,4 |
1,6 |
1,8 |
|
Okt. |
1,9 |
1,9 |
2,3 |
1,6 |
1,4 |
3,0 |
3,3 |
2,1 |
2,3 |
|
Nov. |
1,9 |
1,9 |
1,2 |
1,0 |
2,1 |
3,7 |
4,1 |
2,7 |
2,8 |
|
Dez. |
2,0 |
2,1 |
1,6 |
1,1 |
1,3 |
3,2 |
3,9 |
2,6 |
2,4 |
|
Jahr |
2,2 |
2,2 |
1,9 |
1,4 |
1,6 |
3,1 |
3,4 |
2,4 |
2,4 |
Tab. 3/4: Mittlere Windgeschwindigkeit in
m/s; Stuttgart-Flughafen 1969-1974, Quelle: DIN 4710
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Abb. 3/23: Windrosen für das
Sommerhalbjahr (Linie), Calmen=14%
und das Winterhalbjahr (gestrichelte
Linie), Calmen=15,6%, Stuttgart-Flug-
hafen 1961-80, Quelle: DWD
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Abb. 3/24: Windrichtungshäufigkeit
schwacher Winde (0,5 bis 1,5 m/s
(Linie)) und starker Winde (5,5 m/s
und darüber (gestrichelte Linie))
Quelle: DWD
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Abb. 3/25: Jahreszeitliche Tempera-
turwindrosen (Stuttgart-Vaihingen,
1981-1985); unter "C" (Calmen) sind die im Mittel bei
Windstille gemessenen
Temperaturen angegeben.
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