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Wind
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4.5.3.1. Strömungsbedingungen in Abhängigkeit von der Geländegestalt 

Die einfachste und wichtigste Information über die Windverhältnisse an einem Ort kann mit der Windgeschwindigkeit und der Windrichtung zu einem bestimmten Zeitpunkt angegeben werden. Da die bodennahe Strömung mit grossen Schwan­kungen von Ort zu Ort oder auch von Zeitpunkt zu Zeitpunkt sehr turbulent ist, werden die Wind­angaben in Form von zeitlichen Mittelwerten er­arbeitet. In der Regel werden für die Mittelungszeit 30 oder 60 Minuten, gelegentlich aber auch 10 Minuten gewählt (siehe Tabelle 4.5.1).

Für die vier ausgewählten Standorte innerhalb des Oberrheingrabens, Philippsburg, Freistett, Wyhl und Schwörstadt, an denen die Badenwerk AG Messmasten betreibt, sind die für den Zeitraum vom 1.1.1981 bis zum 31.12.1990 ermittelten Häufigkeitsverteilungen der Windgeschwindig­keit und Windrichtung in den Tabellen 4.5.2 bis 4.5.5 zusammengestellt worden. Die als halbstün­dige Mittelwerte aus 40 m über Grund vorliegenden Daten sind in 10 °-Richtungsklassen und 1 m s-1 Geschwindigkeitsklassen eingeteilt worden.

In den Tabellen sind die relativen Häufigkeiten jeder Klasse in Promille angegeben. Die letzte Zeile gibt jeweils die Häufigkeit an, mit der Wind­geschwindigkeiten im Intervall von 0-1 m s-1, von 1-2 m s-1 etc. vorkommen. Die letzte Spalte liefert die Häufigkeit der Fälle, mit der der Wind aus den angegebenen Windrichtungsklassen weht.

Aus der Tabelle 4.5.3 für die Station Freistett ist ersichtlich, dass Windgeschwindigkeiten im Inter­vall von 1-2 m s-1 mit der grössten Häufigkeit auftreten. Als häufigste Windrichtung findet man 190-200 °. Dies erstaunt zunächst, wenn man von der Vorstellung ausgeht, dass sich das Gebiet gross­räumig betrachtet mitten in der Westwindzone befindet. Es wird jedoch anhand der Häufigkeits­verteilung sofort deutlich, dass sich jeweils die Richtung des Rheingrabens in den Zahlen widerspiegelt. Dieses durch die Geländegestalt geführte Strömungssystem wurde von WIPPERMANN & GROSS (1981) und FIEDLER (1983) ausführlich beschrie­ben. Alle in der freien Atmosphäre aus Süd über West bis Nord kommenden grossräumigen Strö­mungen bilden sich im Oberrheingraben auf süd­liche Winde ab. Bei grossräumigen östlichen An­strömungen des Gebiets klappt die bodennahe Strömung im Oberrheingraben auf nördliche Windrichtungen um. Das in dem angegebenen 10-­jährigen Zeitraum gemessene höchste Halbstun­denmittel der Windgeschwindigkeit beträgt für Freistett 17,5 m s-1.

Für die nördlicher gelegene Station Philipps­burg (Tabelle 4.5.2) ergibt sich eine sehr ähnliche Verteilung. Hier macht sich lediglich die Öffnung des Rheingrabens zum Kraichgau hin und die leichte Drehung des Rheingrabens bemerkbar. Am häufigsten treten die Windrichtungsklasse 210-220 ° und die Windgeschwindigkeitsklasse 2-3 m s-1 auf.

An der Station Wyhl (Tabelle 4.5.4), die nord­westlich vom Kaiserstuhl liegt, ist die häufigste Windrichtungsklasse 190-200 ° und die häufigste Windgeschwindigkeitsklasse 1-2 m s-1, vergleich­bar mit Philippsburg (Tabelle 4.5.2) und Freistett (Tabelle 4.5.3). Dennoch ist die absolut höchste gemessene Geschwindigkeit mit 13,2 m s-1 deut­lich niedriger als an den bei den nördlichen Sta­tionen. Hierfür sind zwei Ursachen massgeblich. Die Station Wyhl befindet sich im Auwaldgebiet des Rheins mit einem etwa 20 m hohen Baumbe­stand, so dass der Abstand der Messhöhe (40 m) zur begrenzenden Oberfläche deutlich verringert ist. Zusätzlich verursachen die höheren Bergrücken der Vogesen im Westen und des Schwarzwalds im Osten ebenfalls ein stärkeres Abbremsen der Strö­mung (ADRIAN 1992).

Die in Tabelle 4.5.5 enthaltenen Ergebnisse für die Station Schwörstadt zeigen ein deutlich ande­res Bild, da sie im engeren Hochrheintal liegt und hier dementsprechend die Strömungskanalisierung in West- bzw. Ost-Richtung dominiert (Windrich­tungsklassen 260-280 ° und 80-90 °). Auch wenn das maximale Halbstundenmittel der Windge­schwindigkeit 18,6 m s-1 beträgt, ist die häufigste Windgeschwindigkeitsklasse 0-1 m s-1. Dabei ist zu beachten, dass die Kalmen gleichmässig auf alle Windrichtungsklassen verteilt worden sind. Spe­zielle Windphänomene in diesem Gebiet wurden von DÜTSCH (1985) untersucht und beschrieben und von ADRIAN (1995) weiter analysiert.

Interessant ist bezüglich der beobachteten Ex­tremwerte der Windgeschwindigkeiten, dass sie an den vier Stationen alle bei einer anderen Wetterla­ge aufgetreten sind. Bei den Stationen Philipps­burg und Wyhl handelte es sich um Wetterlagen, bei denen die Strömung entlang der Talachse aus Süden erfolgte. In Freistett stellte sich die höchste gemessene Geschwindigkeit bei einer Anströmung aus der Zaberner Senke ein. In Schwörstadt verur­sachte eine westliche Anströmung die maximale Geschwindigkeit. Man erkennt, dass jeweils nur eine relativ geringe Richtungsänderung der gross­räumigen Anströmung genügt, um das bodennahe Windfeld aufgrund der Geländestruktur deutlich zu verändern, wodurch an manchen Stellen Düsen­effekte entweder verstärkt oder abgeschwächt, an anderen Stellen Windschattenbereiche erweitert oder zurückgedrängt werden. An allen vier Statio­nen treten die höchsten Geschwindigkeitswerte im Januar oder Februar auf. Es handelt sich dabei um Stürme, die mit dem Durchzug intensiver Zyklonen verbunden sind.

Tab. 4.5.2: Häufigkeitsverteilung der Windgeschwindigkeit (v) und der Windrichtung (A) in Philippsburg.
Werte unter 0,1 ‰ sind nicht dargestellt worden.

Philippsburg 1981-1990
Anzahl der Werte: 150469 / Halbstundenmittel, Häufigkeiten in ‰

Tab. 4.5.3: Häufigkeitsverteilung der Windgeschwindigkeit (v) und der Windrichtung (A) in Freistett.
Werte unter 0,1 ‰ sind nicht dargestellt worden.

Freistett 1981-1990
Anzahl der Werte: 163556 / Halbstundenmittel, Häufigkeiten in ‰

Tab. 4.5.4: Häufigkeitsverteilung der Windgeschwindigkeit (v) und der Windrichtung (A) in Wyhl.
Werte unter 0,1 ‰ sind nicht dargestellt worden.

Wyhl 1981-1990
Anzahl der Werte: 158324 / Halbstundenmittel, Häufigkeiten in ‰

Tab. 4.5.5: Häufigkeitsverteilung der Windgeschwindigkeit (v) und der Windrichtung (A) in Schwörstadt.
Werte unter 0,1 ‰ sind nicht dargestellt worden.

Schwörstadt 1981-1990
Anzahl der Werte: 139167 / Halbstundenmittel, Häufigkeiten in ‰