Windrichtung - Beobachtungsdaten


Grundlagen

Die Windrichtung gibt die Richtung an, aus welcher der Wind weht. Ein Nordwind weht demnach aus Norden in Richtung Süden. Zur Richtungsangabe wird die 360 Grad Skala des Kreises benutzt. Die Richtungsangabe erfolgt in Grad und ist rechtsweisend auf geographisch Nord bezogen. So ergibt sich: Ost = 90°, Süd = 180°, West = 270° und Nord = 0 bzw. 360°.

Die Windrichtung wird in der Standard-Messhöhe 10 m über ebenem, ungestörtem Gelände erfasst. Von ungestörtem Gelände wird dann gesprochen, wenn der Abstand zwischen Windmessgerät und allen Hindernissen in der Umgebung mindestens das 10-fache der Höhe der Hindernisse beträgt. Wenn z. B. durch Bebauung oder Vegetation keine ungestörten Verhältnisse vorliegen, so ist eine Höhe des Windmessgeräts in mehr als 10 m über Grund zu wählen, die möglichst genau einer Standard-Windmessung in ungestörtem Gelände entsprechen würde.

Von besonderer Bedeutung in der Planung sind lokale Windsysteme, die sich aufgrund der Oberflächenstruktur und des Reliefs einstellen können. Diese Windsysteme, wie Berg- und Talwinde oder Hangwinde und Flurwinde, können von überregionalen Winden teilweise völlig entkoppelt sein. Sie sind für die Flächennutzungsplanung im Zusammenhang mit Wärmeinseln und Kenntnissen über Luftleitbahnen und Luftbelastungssituationen bedeutend. Da diese Winde in der Regel nur bodennah auftreten, werden sie durch Baumaßnahmen in hohem Maße beeinflusst. Weiter Infomrationen zu diesen Windsystemen finden sie in der Klimaanalyse NRW.


Bildnachweis: shutterstock: Matthijs Wetterauw


Info: Stärkewindrose

Die Windrichtung wird dargestellt über eine so genannte Windrose. Dies ist ein Horizontalkreis in einer Teilung von 8, 12 oder 32 Windrichtungsklassen (VDI 3786, Bl. 2). Eine Stärkewindrose stellt zusätzlich zu den Windrichtungsklassen, verschiedene Klassen der Windgeschwindigkeit (m/s) dar.

Klimatologische Angaben über die Windverhältnisse sind vor allem für die Standortplanung von Industrieanlagen, die Landschaftsplanung, das Bauwesen und die wirtschaftliche Nutzung der Windenergie in Windkraftanlagen von Bedeutung. Auch Versicherungen und Umweltinstitute gehören zum Interessentenkreis. Die spezifischen Anforderungen an Daten zu den Windverhältnissen sind allerdings sehr unterschiedlich: während für die Errichtung von Windkraftanlagen beispielsweise mittlere Windgeschwindigkeiten oder statistische Kenngrößen (nach Möglichkeit in Nabenhöhe des Konverters) als Entscheidungskriterium dienen, sind für Immissionsberechungen und industrielle Standortplanungen Daten zur Windgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Windrichtung notwendig. Diese Informationen erlauben eine Berechnung der Ausbreitung von Luftbeimengungen.

Anmerkung: weitere Informationen wie z.B. Windkarten in den Höhen zw. 100 m und 225 m finden Sie in der "Planungskarte Wind" des Energieatlas NRW.

 


Datengrundlage und Kartenerstellung

Der Deutsche Wetterdienst unterhält ein umfangreiches Windmessnetz. Windrichtung und Windgeschwindigkeit werden kontinuierlich gemessen und stehen als 10-Minuten und Stundenwerte zur Verfügung.

Für den Klimaatlas NRW wurden statistische Windauswertungen für 17 ausgewählte Stationen berechnet. Diese liegen in NRW und in den unmittelbar angrenzenden Nachbarbereichen. Es wurden Stationen ausgewählt, die mindestens eine zehnjährige Messreihe mit einer Datenverfügbarkeit von mindestens 90 % aufweisen. Die zur Verfügung stehenden Messzeiträume sind allerdings nicht einheitlich.

Für jede dieser ausgewählten Stationen wurden Stärkewindrosen erstellt. Es wurden die zweidimensionalen prozentualen Häufigkeitsverteilungen für 30-Grad-Richtungssektoren und drei Windgeschwindigkeitsklassen (0,1 m/s - 2,0 m/s; 2,1 m/s - 4,0 m/s; ≥ 4,1 m/s) verwendet. In diesem Zusammenhang bedeutet

C: Kalmen oder Windstille. Die Windgeschwindigkeit beträgt bei Windstillen weniger als 0,3 m/s

u: umlaufender Wind bedeutet unbestimmte Windrichtung. Diese liegt vor, wenn die Windrichtung innerhalb eines Mittelungszeitraumes nicht feststellbar ist. Dies ist z. B. bei Schwachwind, Windstille und Richtungsschwankungen über 180° der Fall.

Die Windmessdaten und somit die Windrosen gelten zunächst nur für den Messstandort und die unmittelbare Umgebung. Der Repräsentanzbereich einer Messstation, d. h. der Umkreis für den die Messdaten noch hinreichend genau übereinstimmen, ist vom Standort und den Umgebungsbedingungen der Anlage abhängig.

 


Kartenbeschreibung 

An den Windmessstationen in unserem Land mit freier Anströmung weht der Wind am häufigsten aus Südwest bis West. Lediglich Köln-Wahn weist aufgrund seiner Lage im Rheintal das Hauptmaximum der Richtungshäufigkeit bei Südostwind auf, bedingt durch die Leitwirkung des Windes entlang dem Rheintal und seiner flankierenden Erhebungen. Die Station Düsseldorf befindet sich ebenfalls noch im Einflussbereich des Rheintals und des nach Osten ansteigenden Bergischen Landes. Der Einfluss des Höhenzugs der Ville, der im Kölner Raum das Rheintal nach Westen hin begrenzt, ist westlich von Düsseldorf kaum noch vorhanden, so dass westsüdwestliche Winde an dieser Station ebenfalls häufig auftreten können.

Wetterlagenbedingt ist das Nebenmaximum der Richtungshäufigkeit in offenen Landschaftsräumen mit Nordostwinden verknüpft. Liegt eine Windmessstation in oro­graphisch geprägter Umgebung wie beispielsweise Greven am Südwestrand des Teutoburger Waldes, Bad Lippspringe am Westrand des Eggegebirgen oder Nörvenich in der Zülpicher Börde zwischen der westlichen Eifel und der Ville, so orientiert sich an solchen Stationen das Nebenmaximum der Windrichtungshäufigkeit an diesen örtlichen Gegebenheiten.

Am Seltensten weht der Wind in unserem Land aus nördlichen Richtungen. Abweichungen hiervon sind mit der Lage der Messstationen zu erklären. So kommt beispielsweise das Richtungsminimum an der Station Düsseldorf bei Ostwind und an der Station Köln-Wahn bei Nordostwind vor, da der Wind aus diesen Richtungen durch das vorgelagerte Bergische Land abgeschirmt wird.

 


Literatur

Der Minister für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft des Landes Nordrhein-Westfalen (1989): Klima-Atlas von Nordrhein-Westfalen, DWD, Offenbach.

DWD – Deutscher Wetterdienst: Wetterlexikon unter www.dwd.de.

Müller-Westermeier, G., A. Kreis, E. Dittmann (1999 - 2005): Klimaatlas Bundesrepublik Deutschland in 4 Teilen. Hrsg: Deutscher Wetterdienst. Offenbach.

VDI (2000): VDI- Richtlinie 3786, Bl. 2: Umweltmeteorologie : Meteorologische Messungen für Fragen der Luftreinhaltung; Wind.

WMO (2006): Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation. Preliminary seventh edition. WMO-No. 8.