Wind entsteht durch Luftdruckunterschiede zwischen Luftmassen. Luftteilchen strömen solange aus dem Gebiet mit einem höheren Luftdruck (Hochdruckgebiet) in das Gebiet mit dem niedrigeren Luftdruck (Tiefdruckgebiet) bis der Luftdruck ausgeglichen ist. Die Windgeschwindigkeit ist von der Größe der Unterschied zwischen den Luftdrucken abhängig. Je größer der Luftdruckunterschied ist, desto höher ist die Windgeschwindigkeit.
Für die Windgeschwindigkeit gibt es 3 Maßeinheiten:
Meter pro Sekunde (m/s)
Seemeile oder nautische Meile pro Stunde (Knoten = nm/h)
Kilometer pro Stunde (km/h)
Daraus ergibt sich folgende Umrechnung:
1 kn = 1 nm/h = 1,852 km/h
1 m/s = 3,6 km/h
1 kn = 0,514 m/s
Auf dem Land und Meer wird hauptsächlich die horizontale Strömung (bei Tornados ist auch die vertikale Strömung von Bedeutung) inform der Windgeschwindigkeit gemessen. In der Luftfahrt ist vertikale Strömung von Bedeutung (Aufwinde für Segelflieger oder Paragleiter).
Durch die Windgeschwindigkeit ent steht auch ein Winddruck (Windanfall) bzw. Staudruck, der in der Haustechnik einen besonderen Einfluss hat. So wirkt sich der Windeinfluss bei der Heizlastberechnung (Infiltration), bei der Schornsteinplanung, dem Lüftungsverhalten in Häusern bzw. Wohnungen bei der Fensterlüftung und bei der Auslegung bzw. Funktion von raumlufttechnischen Anlagen (z. B. KWL, Luftschleieranlage, Dunstabzughaube) aus.
| Windstärken, Windgeschwindigkeiten, Winddruck, Windbezeichnung, Wind-Auswirkungen (Land, Meer) |
| Beau-
fort
-Skala
Bft | Ge-
schw.
m/s | Ge-
schw.
km/h | Knoten kn
| Wind-
druck
Stau-
druck
Kp/m2 | Bez.
| Wind-
Auswirkungen (Land) | Wind-
Auswirkungen (Meer) |
| 0 | < 0,2 | < 1 | < 1
| 0
| Stille, Windstille
| keine Luftbewegung, Rauch steigt senkrecht empor | spiegelglatte See |
| 1 | 0,3 - 1,5 | 1 - 5 | 1 -3
| < 0,1 | schwacher Wind, leiser Zug | kaum merklich, Rauch treibt leicht ab, Windflügel und Windfahnen unbewegt |
leichte Kräuselwellen |
| 2 | 1,6 - 3,3 | 6 - 11 | 4 - 6
| 0,2 - 0,6 | schwacher Wind, leichte Brise | Blätter rascheln, Wind im am Körper spürbar | kleine, kurze Wellen, Oberfläche glasig |
| 3 | 3,4 - 5,4 | 12 - 19 | 7 - 10
| 0,7 - 1,8 | schwacher Wind, schwache Brise | Blätter und dünne Zweige bewegen sich, Wimpel bzw. Fahnen werden gestreckt | Beginn der Schaumbildung |
| 4 | 5,5 - 7,9 | 20 - 28 | 11 -15
| 1,9 - 3,9 | mäßiger Wind, mäßige Brise | Zweige bewegen sich, Blätter werden vom Boden gehoben | kleine, länger werdende Wellen, überall Schaumköpfe |
| 5 | 8,0 - 10,7 | 29 - 38 | 16 - 21
| 4 - 6 | frischer Wind, frische Brise | größere Zweige und Bäume bewegen sich, der Wind ist deutlich hörbar | mäßige Wellen von großer Länge, überall Schaumköpfe |
| 6 | 10,8 - 13,8 | 39 - 49 | 22 - 27
| 7 - 11 | starker Wind | dicke Äste bewegen sich, hörbares Pfeifen an Strom- und Telefon-leitungen | größere Wellen mit brechenden Köpfen, überall weiße Schaumflecken |
| 7 | 13,9 - 17,1 | 50 - 61 | 28 - 33 | 12 - 17 | starker Wind, steifer Wind | kleine Bäume bewegen sich, Widerstand beim Gehen gegen den Wind | weißer Schaum von den brechenden Wellenköpfen legt sich in Schaumstreifen in die Windrichtung |
| 8 | 17,2 - 20,7 | 62 - 74 | 34 - 40 | 18 - 26
| Sturm, stür-
mischer Wind | große Bäume werden bewegt, Fensterläden und Rolläden klappern, Zweige brechen von Bäumen, beim Gehen erhebliche Behinderung | ziemlich hohe Wellenberge, deren Köpfe verweht werden, überall Schaumstreifen |
| 9 | 20,8 - 24,4 | 75 - 88 | 41 - 47 | 27 - 36 | Sturm | Äste brechen, kleinere Schäden an Häusern, Ziegel und Schornstein-aufsätze werden abgehoben, Gartenmöbel werden umgeworfen und verweht, beim Gehen erhebliche Behinderung | hohe Wellen mit verwehter Gischt, Brecher beginnen sich zu bilden |
| 10 | 24,5 - 28,4 | 89 - 102 | 48 - 55 | 37 - 50 | schwerer Sturm | Bäume werden entwurzelt, Baumstämme brechen, Gartenmöbel werden weggeweht, größere Schäden an Häusern; in freier Lage, selten im Landesinneren | sehr hohe Wellen, weiße Flecken auf dem Wasser, lange, überbrechende Kämme, schwere Brecher |
| 11 | 28,5 - 32,6 | 103 - 117 | 56 - 63 | 51 - 67 | orkan-artiger Sturm | heftige Böen, schwere Sturmschäden, schwere Schäden an Wäldern (Windbruch), Dächer werden abgedeckt, Autos werden aus der Spur geworfen, dicke Mauern werden beschädigt, Gehen ist unmöglich; in freier Lage, sehr selten im Landesinneren | tobende See, Wasser wird waagerecht weggeweht, starke Sichtverminderung |
| 12 | > 32,6 | > 117 | > 63 | > 67 | Orkan | schwerste Sturmschäden und Verwüstungen; in freier Lage. sehr selten im Landesinneren | See vollkommen weiß, Luft mit Schaum und Gischt gefüllt, keine Sicht mehr |
| Alle Angaben beziehen sich auf 10 Meter über dem Boden bzw. der Wasseroberfläche (bei 4 Meter über der Wasseroberfläche ist die Windgeschwindigkeit ca. 20 % geringer) |
| Windstärke 13: Windgeschwindigkeit: 134–149 km/h
Windstärke 14: Windgeschwindigkeit: 150–166 km/h
Windstärke 15: Windgeschwindigkeit: 167–183 km/h
Windstärke 16: Windgeschwindigkeit: 184–202 km/h |
Die Windgeschwindigkeit wird mit Windmesser bzw. Windmessgeräten gemessen. Mit den Messgeräten (Hitzedrahtmessgeräte, Flügelradwindmesser oder tragbare, wasserdichte Geräte in Taschenformat) werden die Luftgeschwindigkeit, die Windstärke und bei einigen Geräten auch der Volumenstrom ermittelt. Die Ergebnisse der Luftgeschwindigkeitsmessung sollten in einem Speicher abgelegt, zu einem PC übertragen und ausgewertet werden können.
Ein Schalenkreuzanemometer mit Digitalanzeige muss nicht exakt in die Windrichtung gehalten werden. Dieses Messgerät kann mit Schnittstelle, Speicher, Datenkabel und Software zur Übertragung der Messwerte zu einem PC oder Laptop ausgestattet werden.
Das Schalenkreuzanemometer hat eine senkrechte Achse und drei oder vier eierförmige Halbschalen, die den Wind aufnehmen. Je schneller der Wind weht, desto schneller drehen sich die offenen Halbkugeln vom Schalenkreuzanemometer. Die Anzahl der Umdrehungen pro Minute wird elektronisch aufgezeichnet. Zählt man die Umdrehungen in der Sekunde oder Minute hat man ein Maß für die Geschwindigkeit des Windes. Meistens gibt es die Schalenkreuzanemometer in Verbindung mit einem Windrichtungsgeber, montiert auf einem Gestell bzw. Mast als feste Messeinheit, die möglichst frei und hoch über dem Gelände angebracht werden sollten.
Ein
Windfühler (
WF) wird als
zusätzlicher Fühler in
Heizungs-,
Kühl- und
Lüftungsanlagen eingesetzt. Aber auch als
Führungsfühler kann dieser Fühler notwendig werden, wenn ein Gebäude, Gebäudeteile oder Anlagenteile stark dem Winde ausgesetzt sind und dadurch die Raumtemperatur oder die
Luftführung beeinträchtig werden kann.
Bei einem
Windsensor wird mit
zwei Messelementen die
Windgeschwindigkeit bestimmt. Eines misst die
Umgebungstemperatur; das andere wird ständig auf eine um 10 °C höhere
Temperatur beheizt. Dazu verhält sich notwendige elektrische Leistung direkt proportional zur Windgeschwindigkeit. Sie wird als DC 0...10 V-Signal abgegeben.
Der
Fühler ist an der dem
Wind zugewandten Hauswand im Abstand von max. 0,5 m zur Hausecke und in einer Höhe von mindestens 67 % der Gebäude- bzw. Zonenhöhe anzubringen. Außerdem sind Windschatten, Windstau durch Vorsprünge oder Bäume und die Montage an
Luftabzügen zu vermeiden.
Windfühler (
Windsensoren) werden auch zur
Steuerung von
Markisen auf
Terrassen, Balkon und Wintergärten eingesetzt. Mit dem Sensor wird die Windgeschwindigkeit gemessen. Wird der eingestellte Wert (10 - 50 km/h) überschritten, so wird die
Markise eingeholt. Die Reaktionszeit beträgt in der Regel 2 Sekunden und die Freigabe nach dem Wind kann zwischen 12 bis 30 Sekunden eingestellt werden.
Ein
Windrichtungssensor bzw.
Windrichtungsgeber (Windfahne, Wetterfahne) wird zur Ermittlung der Windrichtung eingesetzt. Durch den
dynamischen Druck des
Windes wird das bewegliches Messgerät
ausrichtet.
Ein Windrichtungsgeber ist ein statisches System mit nur einem mechanisch stabilen Gleichgewichtszustand. Die asymmetrisch zur Drehachse angeordnete Fahnenfläche ist das Eingabeelement, auf die der Wind ein Drehmoment ausübt, wenn sie nicht parallel zur Windrichtung ausgerichtet ist. Als Ausgabeelement dient wieder der Windrichtungsgeber selbst, da seine Ausrichtung bei Wind dessen Richtung entspricht.
Die einfachsten Windrichtungsgeber sind Flaggen bzw. Wimpel und Windsäcke (Flug- und Straßenverkehr), mit denen Seitenwinde angezeigt werden. Windrichtungsgeber aus Metall oder Kunststoff gibt es in den verschiedensten Ausführungen. Am bekanntesten ist sicherlich der "Wetterhahn".
Windrichtungsgeber mit Windrosen (Kompassrosen) kombiniert ermöglichen ein einfaches Ablesen der Himmels- bzw. Hauptwindrichtung.
Hier stand einmal ein stattlicher Wald, der durch den
Orkan "Christian" am 28. Oktober 2013 zerstört wurde. Der Orkan "Xaver" am 5. Dezember 2013 sorgte dann für den Rest. Die "
Holzernte" im Katinger Watt konnte erst nach einem Jahr erfolgen, weil vorrangig die Schäden in den anderen Landesforsten Schleswig-Holsteins beseitigt werden mussten. Einige Wälder waren monatelang für die Besucher gesperrt.
Der Grund für diese totale
Zerstörung war, dass viele
Laubbäume wegen der milden Witterung noch Blätter trugen und damit anfälliger gegen
Starkwind waren.
Das Orkantief "Christian" (ca. 968 hPa) erreichte an der Westküste Schleswig-Holsteins die höchsten Windgeschwindigkeiten in der Zeit von 14 bis 15 Uhr (MEZ). An der Wetterstation Sankt Peter Ording des Deutschen Wetterdienstes wurden Böen von 172 km/h gemessen. An der dänischen Wetterstation Kegnaes Fyr, nahe der Schleswig-Holsteinischen Grenze, wurde eine Böe mit einer Geschwindigkeit von 193 km/h registriert.