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Vorwort
Inhalt
1.Das Klima als öffentlicher Belang in der Bau­­leit­­planung
2.Charakteristik und Erscheinungsformen des Stadtklimas
3.Energiebewusste Bauleitplanung
3.1Allgemeines
3.2Die Sonne als Energiequelle
3.2.1Globalstrahlung
3.2.2Sonnengeometrie
3.2.3Hilfsmittel zur Untersuchung der Besonnungsverhältnisse
3.2.4Tageslichtbeleuchtung
3.3Die Lufttemperatur als Einflussgröße energiebewusster Planung
3.3.1Kennwerte zur Beschreibung des thermischen Niveaus
3.3.2Lokalklimatische Gesichtspunkte
3.4Der Wind als Einfluss­größe energiebewusster Planung
3.4.1Windstatistik
3.4.2Folgerungen aus der Windstatistik
3.4.3Windzunahme mit der Höhe
4.Methoden der Informations­­­gewinnung für die Planung (Messungen, Windkanal, Numerische Modellierung)
5.Klima- und Lufthygienekarten als Hilfsmittel in der Bauleitplanung
(Beispiel: Klimaatlas Verband Region Stuttgart)
6.Empfehlungen für die Planung
7.Literaturverzeichnis
8.Thematische Websites
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ENERGIEBEWUSSTE BAULEITPLANUNG
   
 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 3/26 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 3/27 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.

Tabelle 3/2 gibt eine Übersicht der mittleren Windgeschwindigkeit nach Monaten und Windrichtungen sowie für das Jahresmittel für Mannheim (2,5 m/s). Am stärksten sind im Mittel Südwestwinde (3,6 m/s), während es die Südostwinde im Mittel nur auf 1,7 m/s bringen. In Mannheim sind im Jahresverlauf der Januar (3,2 m/s) und der März (3,0 m/s) und der Dezember (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 3/28 gewählte jahreszeitliche Differenzierung zu verwertbaren Informationen.

 

N

NO

O

SO

S

SW

W

NW

Mittel

Januar

1,9

2,0

1,9

1,8

3,3

4,3

4,2

3,0

3,1

Feb.

1,9

2,4

2,6

2,0

2,8

3,7

3,2

2,3

2,5

März

2,1

2,3

2,5

1,8

3,1

4,3

3,7

2,9

3,0

April

2,4

3,0

2,8

1,8

2,7

3,5

3,5

2,9

2,8

Mai

2,0

2,4

2,8

1,8

2,4

3,0

3,1

2,5

2,4

Juni

2,0

2,2

2,0

1,5

2,2

3,1

3,3

2,6

2,3

Juli

2,0

2,0

1,8

1,7

2,2

2,9

3,2

2,4

2,2

August

1,8

2,0

1,8

1,8

2,2

2,8

2,7

2,2

2,1

Sept.

1,6

1,9

1,5

1,4

2,6

3,1

3,2

2,0

2,1

Okt.

1,5

1,5

1,8

1,5

2,7

3,2

3,0

1,7

2,1

Nov.

1,6

2,2

2,1

1,2

3,0

3,9

3,7

2,1

2,7

Dez.

1,6

1,6

1,4

1,5

3,2

4,1

3,9

2,5

2,8

Jahr

1,9

2,2

2,2

1,7

2,8

3,6

3,4

2,5

2,5


Tab. 3/2
: Mittlere Windgeschwindigkeit in m/s; Mannheim 1976 -1986, Quelle: DIN 4710

 
 
 
Abb. 3/26: Windrose S-Flughafen, Sommerhalbjahr: durchgezogene Linie, Winterhalbjahr: gestrichelte Linie, Quelle: DWD
 
Abb. 3/27: Windrichtungshäufigkeit schwacher Winde (0,5 bis 1,5 m/s (Linie) und starker Winde (5,5 m/s und darüber (gestrichelte Linie)
Quelle: DWD
 
Abb. 3/28: Jahreszeitliche Tempera-
turwindrosen (Stuttgart-Vaihingen, 1981-1985); unter "C" (Calmen) sind die im Mittel bei Windstille gemessenen Temperaturen angegeben.