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Windrechner

Die Berechnung des Windes ist in Zeiten der alternativen Energien an Land ein Thema von zunehmender Wichtigkeit. Dabei ist vor allem die Genauigkeit bedeutsam, da anderenfalls schwerwiegende Fehler entstehen. Aus diesem Grund ist ein zuverlässiger Wind Rechner ein unverzichtbares Werkzeug für die Installation von Windrädern, die Nautik und die Luftfahrt.

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Die Geschwindigkeit des Windes berechnen – wie gehen Sie vor?

Um zu ermitteln, mit welcher Geschwindigkeit (v) sich der Wind in einer anderen Maßeinheit über Land oder See bewegt, geben Sie den Ihnen vorliegenden Messwert in das entsprechende Feld ein. Eine Einstufung auf der Beaufortskala findet ebenfalls statt. Der Rechner ist in der Lage, mit folgenden Werten zu rechnen: Meter pro Sekunde, Kilometer pro Stunde, Knoten und Meilen pro Stunde. Geben Sie an, ob es um den Wind an Land oder auf See geht.

Sobald Sie Ihre Daten eingegeben und den Ort ausgewählt haben, betätigen Sie den Button "Berechnen" unterhalb des leeren Feldes am Wind Rechner. In diesem sehen Sie die Ergebnisse Ihrer Berechnung. Zuoberst steht die Geschwindigkeit in den verschiedenen Einheiten in gleicher Reihenfolge wie oben. Darunter finden Sie die Kategorie, in welche die Windstärke fällt, das zugehörige Windsymbol und eine Beschreibung der Kategorie.

Abgetrennt von einem horizontalen Balken stehen die Informationen zum Windstau. Dieser ist in Pascal pro Quadratmeter angegeben. Zudem entnehmen Sie der Angabe, dass ein Pascal pro Quadratmeter einem Newton pro Pascalmeter entspricht und ebenso einem bar. Zusätzlich sind Hinweise über die Berechnung des Staudruckes vorhanden. Dieser ist von der Luftdichte abhängig. Als Defaultwert der Rechnung für trockene Luft bei 20 Grad Celsius ist eine Dichte von 1.2 Kilogramm pro Meter auf Meereshöhe angegeben.

Die Windlast ist in Kilogramm pro Quadratmeter zu lesen. Dazu ist als Erklärung angegeben, dass die Masse, deren Gewichtskraft den Druck ausüben würde, lediglich zur Veranschaulichung dort steht. Zudem ist es möglich, ein Objekt durch strömungsbedingte Sogwirkung zu belasten. Die Umströmung beziehungsweise die Form des Objektes bedingen die Druck- und Sogwirkung des Windes.

Ist es Ihnen lieber, die Ergebnisse im Papierformat vorliegen zu haben, klicken Sie auf den Button "Drucken" neben jenem für die Berechnung. Der Druckvorgang startet sogleich. Das Erzeugnis sieht ebenso aus wie die Seite, welche auf dem Bildschirm zu sehen ist.

 

Ein Beispiel für den Wind Rechner

Angenommen Sie geben eine Windgeschwindigkeit von 50 Kilometer pro Stunde an Land an, sehen Ihre Ergebnisse wie folgt aus:

  • 13.89    in m/sek
  • 50    in km/h
  • 27    in kn
  • 31.07    in m/h

Es handelt sich dabei um einen steifen Wind von sieben Beaufort, das Windsymbol ist  und die Bäume werden als schwankend beschrieben, beim Gehen bestehen Schwierigkeiten. Der Windstau beträgt 115.76 Pascal pro Quadratmeter, die Windlast 11.81 Kilogramm pro Quadratmeter.

 

Erklärung relevanter Begriffe

Um die Ergebnisse zu verwenden, ist es notwendig, deren Bedeutung genauer zu erklären. Ein Kilometer pro Stunde entspricht 0.278 Meter pro Sekunden, 0.540 Knoten oder 0.621 Meilen pro Stunde. An Land nutzen Sie hierzulande die ersten beiden Einheiten, während Knoten für die Seefahrt entscheidend sind. In Staaten, deren gängige Einheit Meilen anstelle von Kilometern sind, entspricht dies der verwendeten Messgröße.

Bei Windstau handelt es sich um eine Auswärtsbewegung des Windes, wenn dieser auf geografische Hindernisse trifft. Da an Land mehr Barrieren vorhanden sind, ist der Windstau dort stärker. Die Windlast ist die Kraft, die sich aus der Geschwindigkeit und der Beschaffenheit des Hindernisses ergibt.

Der Staudruck wird anhand der Formel: Staudruck=0,5 x Luftdichte x Windgeschwindigkeit x Windgeschwindigkeit berechnet. Er gibt die Erhöhung des Druckes am Staupunkt des Hindernisses an.

 

Die Entwicklung der Beaufortskala

Die Windstärke ist anhand der Einheit Beaufort bestimmt, welche der englische Admiral Sir Francis Beaufort 1806 entwickelte. Bis dahin existierte eine Einheit, um den Wind an Land anzugeben, die jedoch nicht auf das Meer übertragbar war. Als Seefahrer war er sich der Bedeutung des Windes für die Nautik bewusst. Daher bestimmte er ein System, das sich an den sichtbaren Erscheinungsformen der Windstärke orientiert, weshalb es keine Messwerkzeuge benötigte. Er beschrieb die Merkmale separat für Land und See.

Null steht für Windstille, zwölf stand ursprünglich für Orkan. Erst rund 100 Jahre später erweiterte die Wissenschaft die Skala bis 17. Jeder Stufe ist ein Symbol zugeordnet und eine Beschreibung, welche die Auswirkungen an Land oder auf See angeben.

1835 erklärten die Teilnehmer des ersten internationalen meteorologischen Kongresses die Skala für allgemeingültig. Bis heute ist sie weltweit das Maß für die Bewertung der Windstärke.

 

Anwendungsbereiche für die Berechnung der Windstärke

Die Luftfahrt ist einer der wichtigsten Bereiche, in dem die Geschwindigkeit des Windes berechnen, elementar ist. Um Aufwinde für Segelflugzeuge zu bestimmen, ist die Windgeschwindigkeit entscheidend. Dasselbe gilt für Gleitschirme oder Heißluftballons.

Windräder fangen die Kraft des Windes ein, um die Energie für unseren wachsenden Bedarf zu erlangen. Daher ist bei der Bestimmung des Standortes, an dem sich ein solches Rad befindet, relevant. An einer Stelle mit wenig Wind ist es nicht ergiebig. Das ist ein Grund dafür, weshalb sie in der Regel nahe der Küste oder auf großen flachen Ebenen stehen.

Natürlich ist es auch im Alltag von Nutzen, die Geschwindigkeit des Windes berechnen zu verstehen. Auf diese Weise sind die Menschen vor Orkanen gewarnt und in der Lage, sich darauf vorzubereiten. Bei Bedarf besteht die Möglichkeit, Häuser aufzubessern, lose Gegenstände zu sichern oder sich im Notfall rechtzeitig aus der Gefahrenzone zu bringen.

Die Seefahrt ist auf die Berechnung des Windes angewiesen, um die Wellenstärke vorherzusagen. Je nach Größe des Schiffes oder Bootes ist eine stürmische Wellenlage unter Umständen gefährlich. Beim Segeln ist auch die Windstärke entscheidend, da diese Fortbewegungsart auf den Luftzug angewiesen ist. Andererseits ist bei stürmischen Böen das Segel einzuholen, da es eine anfällige Angriffsfläche bietet.

Die Berechnung der Windstärke und der damit verbundenen Größen ist eine Angelegenheit, die hoher Präzision bedarf. Der vorliegende Wind Rechner ist die passende Anwendung dafür. Alle relevanten Faktoren finden darin Berücksichtigung, was ihn zu einem attraktiven Hilfsmittel macht.





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