Was ist ein Windmesser?

Warum sollte man die Windgeschwindigkeit mit einem Anemometer messen?

Die Windgeschwindigkeit ist eine wichtige Information für die Wettervorhersage, ebenso wie beispielsweise die Temperaturmessung. Aber warum ist dies der Fall? Ein Windmesser oder auch Anemometer ist ein wertvolles meteorologisches Gerät, und zwar aus einem einfachen Grund: Der Wind ist eine wesentliche Kennzahl für die Vorhersage und das Verständnis von Veränderungen der Wetterbedingungen. Vielleicht haben Sie schon gehört, dass die Gezeiten gewechselt haben und sich das Wetter ändern wird. Da ist etwas Wahres dran!

Der Windmesser wird natürlich nicht nur vom Wetterdienst verwendet. Sind sie die einzigen, die Temperatur oder Luftfeuchtigkeit messen? Nein, natürlich nicht! Andere Sektoren wie der Luftverkehr oder die Schifffahrt, die sehr anfällig für schlechtes Wetter und plötzliche Wetterumschwünge sind, sind ebenfalls wichtige Anwender. Auch im Bauwesen oder in der Industrie ist die Messung der Windgeschwindigkeit wichtig.

Aber Vorsicht: Anders als Sie vielleicht denken, ermitteln Windmesser nicht die Richtung des Windes. Sie schätzen lediglich die Geschwindigkeit und den Druck. Um die Richtung zu ermitteln, müssen Sie den Windmesser mit einer Windfahne kombinieren!

Windmesser zur Messung der Windgeschwindigkeit?

Nehmen wir den Fall eines klassischen Schalenwindmessers. Meistens muss das Gerät an einem 10 Meter hohen Mast angebracht werden (welches sich für den privaten Gebrauch als relativ schwierig erweist). Das Gerät besteht aus drei kleinen Saugnäpfen, die an horizontalen Armen angebracht sind, die durch regelmäßige Abstände getrennt sind. Damit lässt sich das Messgerät an dem Mast anbringen.

Zur Messung muss nun nur noch der Wind wehen: Der Windmesser beginnt sich zu drehen und diese Drehung der Instrumente ermöglicht es, die Windgeschwindigkeit entsprechend der Anzahl der Umdrehungen pro Sekunde zu messen. Das Prinzip beruht auf den fundamentalen Gesetzen der Aerodynamik, nach dem Vertiefungen dem Wind einen größeren Widerstand entgegensetzen als gekrümmte Flächen.

In der Tat funktioniert nur eine Art des Windmessers so. Das Prinzip ist bei jedem Modell anders! Aber jedes Mal sind die gewonnenen Daten (fast) dieselben.

Die Entwicklung der Anemometer seit dem 15. Jahrhundert

Das erste in der Einleitung erwähnte Windmesser, das von Leon Battista Alberti im 15. Jahrhundert entworfen wurde, war eine Windplatte oder Plattenanenometer (mehr über diese Messgeräteart später). Auf diesem Gerät wurde dann die Windkraft unter Berücksichtigung des Winkels der beweglichen Platte, die sich um eine horizontale Achse dreht, gegenüber der vertikalen Achse geschätzt. Diese Platte befand sich im Gleichgewicht zwischen der Kraft des Windes und der Schwerkraft.

Im Laufe der Jahrhunderte haben Erfinder das Konzept und die Art von Anemometern weiterentwickelt. Dann wurden andere Parameter verwendet, um die Windgeschwindigkeit und den Winddruck zu messen: die Entwicklung der Frequenz durch den Dopplereffekt zwischen einem in Windrichtung ausgesandten Strahl und seiner Rückkehr, die Veränderung des Drucks in einem Rohr, die Zeit, die ein ausgesandter Ton braucht, um von einem Empfänger empfangen zu werden, usw. Es ist egal, welche Mittel verwendet werden, am Ende zählt nur die Genauigkeit der Messung!

Die verschiedenen Arten von Windmesser

Heute gibt es nicht nur ein Anemometer, sondern viele. Auch wenn sich ihre Beschaffenheit ändert, bleibt ihre Funktion dieselbe: Sie messen die Windgeschwindigkeit und den Druck in zweiter Linie (oder umgekehrt). Keiner von ihnen gibt jedoch die Richtung des Windes an, dafür benötigt man noch eine Windfahne.

Windmesser zur Messung der Windgeschwindigkeit

Nehmen wir zunächst das Schalenanemometer (Robinson). Ein häufig verwendetes Schalenanemometer oder Robinson-Anemometer misst die horizontale Windgeschwindigkeit und hält extremen Bedingungen stand.
Zu den Instrumenten, die auch die Windgeschwindigkeit messen, gehören vor allem das Propelleranemometer (für den Privatanwender leicht zu bedienen), das Windmühlen- (oder Byram-) Anemometer, das Hitzedrahtanemometer, das Ultraschallanemometer, das bidirektionale Anemometer, das akustische Resonanzanemometer und das Laseranemometer.

Winddruck-Anemometer

Anemometer, die mehr auf die Messung des Winddrucks spezialisiert sind, arbeiten konstruktionsbedingt anders. Einige dieser Wettermessgeräte basieren auf der Messung der Kraft, die der Wind auf eine Platte ausübt, die ihm entgegengehalten wird, andere wiederum messen den Winddruck durch ein U-Rohr mit eingebautem Druckmesser.

Diese Geräte zur Analyse des Winddrucks werden weniger genutzt als die Geräte, die Informationen über die Windgeschwindigkeit liefern, aber sie werden dennoch verwendet.

Unter den Anemometern, die speziell für die Messung des Winddrucks entwickelt wurden, aber auch die Windgeschwindigkeit messen können, ist das allererste Anemometer zu nennen: das Plattenanemometer. Es wurde weiterentwickelt, aber sein Funktionsprinzip ist dasselbe geblieben.
Andere Anemometer dieser Art sind Kugel-, Rohr- und Staurohranemometer.

Schließlich spielt es keine Rolle, wie das Anemometer funktioniert. Was zählt, ist die Genauigkeit der Winddaten, die es liefert! Wissen Sie, wie Ihr Thermometer bis ins Detail genau funktioniert, um die Temperatur zu messen? Sicherlich nicht. Aber eigentlich ist das auch nicht so wichtig.
Wenn Sie ein Anemometer kaufen und selbst Windgeschwindigkeits- oder Winddruckmessungen durchführen möchten, sollten Sie Ihre Ansprüche an die Messung und die Preise der angebotenen Geräte berücksichtigen. Wählen Sie das ideale Produkt nach Ihren eigenen Kriterien.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Anemometer das Referenzgerät für die Messung der Windgeschwindigkeit und des Winddrucks ist. Einige Typen können zu einem erschwinglichen Preis erworben und verwendet werden, andere wiederum überlässt man am besten den Fachleuten (beispielsweise den Wettervorhersagern).