Windstärke und Beaufortskala

Bft. m/s km/h kts mph Beschreibung
0 0-0,2 <1 <1 <1 still
1 0,3-1,5 1-5 1-3 1-3 leiser Zug
2 1,6-3,3 6-11 4-6 4-7 leichte Brise
3 3,4-5,4 12-19 7-10 8-12 schwache Brise
4 5,5-7,9 20-28 11-16 13-18 mäßige Brise
5 8,0-10,7 29-38 17-21 19-24 frische Brise
6 10,8-13,8 39-49 22-27 25-31 starker Wind
7 13,9-17,1 50-61 28-33 32-38 steifer Wind
8 17,2-20,7 62-74 34-40 39-46 stürmischer Wind
9 20,8-24,4 75-88 41-47 47-54 Sturm
10 24,5-28,4 89-102 48-55 55-63 schwerer Sturm
11 28,5-32,6 103-117 56-63 64-72 orkanartiger Sturm
12 >32,7 >118 >64 >73 Orkan

 

Sturm auf Nordseeinsel Baltrum 1999/2000
Abb.1: Wintersturmflut, Windstärke 9 Bft, Insel Baltrum

Am Hafen auf der Nordseeinsel Baltrum (Foto oben) war die Messung sehr einfach, weil ein entsprechender Windmesser am Hafengebäude der Reederei der Baltrum-Linie angebracht ist, den man von außen ablesen kann.

Absolute Stille auf Nordseeinsel Baltrum 1999/2000
Abb.2: Spiegelglatte See, Windstärke 0 Bft, eine Woche danach

Dieser Tag war insofern besonders, weil nach dem Sturm wenige Tage zuvor weder Brandung an das Ufer lief, noch ein Lüftchen wehte. Es war absolute Stille am Ufer, was normalerweise auch bei Ebbe nicht vorkommt. Über hunderte von Metern hörte man das Klicken der Fotokameras am Strand. Tagelanger Ostwind hatte das Meer glatt gefegt und war dann eingeschlafen.

 

Auswirkungen des Windes auf See

Bft. Beobachtung der Auswirkung des Windes auf See
0 Spiegelglatte See
1 Kleine schuppenförmige Kräuselwellen, Kräuseln
2 Kleine kurze Wellen, Kämme glasig und brechen nicht
3 Erste Kämme beginnen sich zu brechen, glasiger Schaum
4 Wellen noch klein, aber länger werdend, weiße Schaumköpfe treten verbreitet auf
5 Mäßige, aber langlaufende Wellen, überall weiße Schaumkämme, noch nicht verweht
6 Bildung größerer Wellen, Kämme brechen, teilweise weiße Schaumflächen, Gischt
7 See geht höher, der Schaum wird streifig in Windrichtung verweht
8 Wellenberge türmen sich auf, von den Kämmen weht Gischt ab, starke Schaumstreifen
9 Hohe Wellenberge, dichte Schaumstreifen, See beginnt zu rollen, Sicht beeinträchtigt
10 Sehr hohe Wellenberge, See weiß vor Schaum, schweres stoßartiges Rollen der See
11 Gewaltige Wellenberge, riesige Wellenkämme brechen, die See donnert, brodelt, zischt
12 Donnergrollen, Gischt fliegt nur so umher, See vollständig weiß, sehr geringe Sicht

 

Auswirkungen des Windes im Binnenland

Bft. Beobachtung der Auswirkung des Windes im Binnenland
0 Windstille, Rauch steigt senkrecht empor
1 Windrichtung nicht durch Windfahne angezeigt, nur Rauch zeigt Windrichtung an
2 Wind im Gesicht fühlbar, Blätter säuseln, Windfahne wird bewegt
3 Blätter und dünne Zweige bewegen sich, Wind läßt Wimpel flattern
4 Staub und loses Papier werden verweht, Blätter und Zweige werden bewegt
5 Kleine Bäume beginnen zu schwanken, große rauschen kräftig
6 Starke Bäume geraten in Bewegung, Wind fängt an zu pfeifen
7 Ganze Bäume schwanken, merkliche Schwierigkeiten beim Gehen gegen den Wind
8 Äste an Bäumen brechen, Zweige fliegen umher, Gehen wird erheblich erschwert
9 Kleinere Schäden an Häusern, Dachziegel klappern, Abdeckungen fliegen umher
10 Bäume werden entwurzelt, Atmen gegen den Wind fällt schwer, Gehen schwierig
11 Verbreitet Sturmschäden, Gehen kaum möglich
12 Schwere Verwüstungen, Gehen unmöglich

 

Berechnung Beaufortskala über Windgeschwindigkeit

Auf Grundlage der 1946 revidierten Beaufortskala ergibt sich folgende Gleichung zur Berechnung der Windstärke in Beaufort:

Formel BeaufortGl. 1.0

Und aufgelöst zur dimensionslosen Größe Beaufort B [-]:

Formel BeaufortGl. 1.1

Die Windgeschwindigkeit v ist dabei jeweils in [m/s] anzugeben und wird in 10 m Höhe über dem Boden gemessen. Das Ergebnis wird kaufmännisch auf die nächste natürliche Zahl gerundet und seit 1970 mit maximal 12 angegeben. Die Beaufort-Skala ist heutzutage also wieder 12-teilig, wie bei ihrer Einführung im Jahr 1806. Die Formel ist ursprünglich im britischen Einheitensystem definiert worden, daher ist als Faktor 0,836 m/s als Dezimalzahl zur Umrechnung in SI-Einheiten enthalten. Die Beaufort-Skala sollte das Verhältnis von der Windgeschwindigkeit zum erlebten Biegeeindruck von Segelmasten, Fahnenstangen usw. abbilden, damit man beim Segeln einen Anhaltswert für das notwendige Reffen der Segel bei aufkommendem Wind hat.

Die Beaufortskala ist eine stark vereinfachte empirische Formel aus der Seefahrt. Dieses erkennt man unmittelbar an der fehlenden Höhenkorrektur. Der Staudruck der Luft nimmt in großer Höhe infolge der geringeren Luftdichte ab, so dass ein Wind oben auf einem Berg zum Beispiel in 3000m Höhe nicht dieselbe Auswirkung hat, wie in Seehöhe (MSL). Hierauf nimmt die Beaufortskala jedoch keine Rücksicht. Zu beachten ist zugleich, dass alte Windgeschwindigkeitsmesser vom Staudruck abhängen und somit in großen Höhen viel zu geringe Windgeschwindigkeiten anzeigen. Dadurch erschien damals eine Windmessung in großer Höhe wiederum richtig im Sinne der Beaufort-Skala, auch wenn die Windgeschwindigkeit viel höher ist. Insofern würde man heutzutage eine solche Formel selbstverständlich über den Staudruck (Gl. 2.0) definieren:

Formel StaudruckGl. 2.0

Es sollte jedem klar sein, dass die empirische Beaufort-Skala auch politische Einflüsse aus der Seefahrt beinhaltet. Im Endeffekt geht das heutzutage bis hin zur Auslegung von Versicherungsverträgen, was ein Sturmschaden ist und was nicht. Diese Themen entziehen sich allesamt einer wissenschaftlichen Betrachtung. Insofern ist die Beaufortskala eine einfache praktische Formel, die auf Seehöhe das zu beobachtende Geschehen an Land und auf See ganz gut beschreibt. Aufgrund der Anschaulichkeit der Auswirkungen vom Wind hat die Beaufortskala bis heute zu Recht einen festen Platz in der Wetterkunde und ist in fast jedem Wettbericht zu finden.

Inzwischen gibt es auf Wikipedia einen umfassenden Artikel zum Thema Beaufortskala, der vor allem die historische Entwicklung genauer beschreibt.

 

Anwendungsbereich Hangflug

Im Flugwesen spielt die Beaufort-Skala keine Rolle, hier sind die Knoten (kn/KTS) relevant, zum Beispiel beim Anflug mit Seitenwind. Bei einem Flugzeug findet man im Flughandbuch im Kapitel Operational Limitations den Maximum Demonstrated Crosswind in Knoten. Für solche Angaben etwa wäre die Beaufort-Skala einfach zu ungenau.

Im Hangflug ist die Beaufort-Skala sehr hilfreich, weil man als Pilot ohne weitere Hilfsmittel während des Fluges durch Beobachtung der Natur die Windänderung beurteilen kann. Wenn man passend für 8 Bft ballastiert hat und es unbemerkt auf 10 Bft aufgefrischt hat, wäre der Rückanflug zur Landung das letzte, was man vom Segelflugmodell sieht, bevor es im Lee hinter dem Horizont verschwindet. Die Kenntnis der Beaufort-Skala mit den Beobachtungsmerkmalen ist beim Hangflug in schwierigen Bedingungen für eine sichere Flugdurchführung sehr hilfreich.

Insbesondere an der Küste kann man am Wasser sehr genau die Windentwicklung erkennen und entsprechend den Landeanflug passend zum aktuellen Modell-Setup durchführen. Viele vermeidbare Zwischenfälle im Hangflug entstehen durch Fehlballastierung, wenn der Pilot die geänderten Windbedingungen nicht erkannt hat. Die Planung und Durchführung des Landeanflugs ist entsprechend den geänderten Bedingungen anzupassen. Das klingt trivial und selbstverständlich, aber die Praxis zeigt allzu oft das Gegenteil. Die genaue Kenntnis der Beaufort-Skala ist beim Hangflug ein sehr nützliches Werkzeug, um die Lage ohne Anemometer richtig beurteilen zu können.

Quellen- und Literaturnachweis