Die Beaufort-Skala der Windstärke
Die Windwirkung wurde 1806 vom englischen Admiral Sir Francis Beaufort in 12 Stärkestufen eingeteilt. Dabei verdoppelte sich die "Kraft" des Windes jeweils von einer Stufe zur nächsten. Seit 1874 ist diese "Beaufort-Skala" international anerkannt; sie wird heute noch (gelegentlich) in Wetterberichten verwendet (wenigstens weitgehend). Daneben wird die Windgeschwindigkeit natürlich auch in "Knoten (kn)" oder in " Kilometer pro Stunde (km/h)" oder "Meter pro Sekunde (m/s)" angegeben. In den USA wird sie auch in "miles per hour (mph)" angegeben. Dabei ist zu beachten, dass die englische bzw. die US-Meile (statute mile, 5.280 feet) nur 1,60934 km lang ist, also deutlich kürzer als die Seemeile (1,8533 km) ist.
Da die Beaufort-Skala eine sinnlich gefühlte Einteilung repräsentiert, ist die zu gehörige gemessene Windgeschwindigkeit mit einer Bandbreite behaftet. Es ergibt sich die folgende Umrechnungstabelle.
| Beaufort | kn | km/h | m/s |
|---|---|---|---|
| 0 | <1 | <1 | <1 |
| 1 | 1 - 3 | 1 - 5 | 0,3 - 1,5 |
| 2 | 4 - 6 | 6 - 11 | 1,6 - 3,3 |
| 3 | 7 - 10 | 12 - 19 | 3,4 - 5,4 |
| 4 | 11 - 15 | 20 - 28 | 5,5 - 7,9 |
| 5 | 16 - 21 | 29 - 38 | 8,0 - 10,7 |
| 6 | 22 - 27 | 39 - 50 | 8,0 - 10,7 |
| 7 | 28 - 33 | 50 - 61 | 13,9 - 17,1 |
| 8 | 34 - 40 | 62 - 75 | 17,2 - 20,7 |
| 9 | 41 - 47 | 76 - 88 | 20,8 - 24,4 |
| 10 | 48 - 56 | 89 - 103 | 24,5 - 28,4 |
| 11 | 56 - 63 | 104 - 118 | 28,5 - 32,6 |
| 12 | >64 | >119 | >32,7 |
Die Frage ist: soll (kann) man sich das merken? Nun, es gibt eine ungenaue Umrechenregel. Bis 3 Beaufort verdoppelt man den Wert und erhält etwa die Geschwindigkeit in Konten (sm/h). Bei 4 Bft verdreifacht man, ab 5 Bft. nimmt man mal 4 und ab 8 Bft. mal 5. Da 1 sm = 1,8 km, also ungefähr 2 ist, erhält man die Geschwindigkeit in km/h, wenn man die in kn verdoppelt.
Oder anders herum, wenn Herr Kachelmann 50 km/h Windgeschgwindigkeit vorhersagt, dann ist das ein Wind mit etwas mehr als 25 kn, was ungefähr 6 Bft. x 4 ist.
Keine Kommastellen angeben: dazu ist diese Abschätzung zu ungenau!
Die Windkraft
Ein bewegter Körper hat eine kinetische Energie E, die von seiner Masse m und seiner Geschwindigkeit v abhängt:
Wird diese Energie durch verringern der Geschwindigkeit erniedrigt (negative Beschleunigung), wirkt eine Kraft. Das ist die Kraft, mit der wir segeln (der Wind wird im Segel abgebremst). Da die Luftmasse, die im Segel abgebremst wird, von der Segelfläche abhängt, gibt man die Kraft pro Quadratmeter (Newton pro m2, N/m2) an. Da Kraft pro Fläche "Druck" genannt wird, kann man bei gegebener Segelfläche aus dem berechneten "Winddruck" die Vortriebskraft berechnen.
Da die kinetische Energie mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zunimmt, verdoppelt sich der Winddruck bei Zunahme um eine Beaufort-Einheit.
| Bft | Winddruck (N/m2) |
|---|---|
| 0 | <1 |
| 1 | 0,1 - 1,4 |
| 2 | 1,6 - 6,7 |
| 3 | 7,1 - 17,9 |
| 4 | 18,6 - 38,4 |
| 5 | 39,4 - 70,4 |
| 6 | 71,7 - 117,1 |
| 7 | 118,8 - 179,8 |
| 8 | 181,9 - 263,5 |
| 9 | 266,1 - 366,1 |
| 10 | 369,1 - 496,0 |
| 11 | 499,5 - 653,0 |
| 12 | >657,0 |
| Bft. | deutsch | english |
|---|---|---|
| 0 | Flaute | Calm |
| 1 | leichter Zug | Light air |
| 2 | leichte Brise | Light breeze |
| 3 | schwache Brise | Gentle breeze |
| 4 | mäßige Brise | Moderate Breeze |
| 5 | frische Brise | Fresh breeze |
| 6 | starker Wind | Strong breeze |
| 7 | steifer Wind | Near gale |
| 8 | stürmischer Wind | Gale |
| 9 | Sturm | Strong gale |
| 10 | schwerer Sturm | Storm |
| 11 | orkanartiger Sturm | Storm |
| 12 | Orkan | Storm |
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