BSH

Seegang

Definition

Seegang ist der durch Windenergie erzeugte Schwingungszustand der Meeresoberfläche (Wellen). Als Maß für die Stärke des Seegangs wird die signifikante Wellenhöhe (Hs) verwendet, welche als mittlere Wellenhöhe des oberen Drittels der Wellenhöhenverteilung definiert ist. Als Wellenhöhe wird der vertikale Abstand zwischen Wellenberg und Wellental bezeichnet.
Der Seegang setzt sich dabei aus Windsee und Dünung zusammen:
Die Wellenhöhen der Windsee sind abhängig von der Windstärke, der Wirkdauer des Windes und der Windstreichlänge. Das ist die Strecke, über die der Wind auf die Meeresoberfläche wirkt (englisch: Fetch).
Die Dünung ist „alter“ Seegang aus weiter entfernten Sturmgebieten, der sich über große Distanzen unabhängig vom lokalen Wind ausbreitet. Dünungswellen sind im Gegensatz zu Wellen der Windsee abgerundet. Das bedeutet, sie haben eine geringere Steilheit, welche als Verhältnis von Wellenhöhe zu Wellenlänge definiert ist, da sie insbesondere größere Wellenlängen (einen größeren Abstand zweier benachbarter Wellenberge) besitzen. So können Dünungswellen im Atlantik Wellenlängen von mehr als 200 m erreichen.

Ziel und Zweck von Seegangsmessungen

Zweck der Messungen ist, Daten zu gewinnen für die

  • generelle Auskunft zu Seegangsverhältnissen in Nord- und Ostsee,
  • Sicherheit in der Schifffahrt, bei Offshore-Einsätzen (zum Beispiel in Offshore-Windparks), der Fährdienste und bei Vermessungsarbeiten,
  • Überprüfung des numerischen Seegangsvorhersagemodells des Deutschen Wetterdienstes, das dieser zur Routenplanung und zur Planung von Offshore-Einsätzen nutzt,
  • Überprüfung und Verbesserung von Hindcast-Datensätzen, die als Bemessungsgrundlage zur Errichtung von Offshore-Bauwerken benutzt werden,
  • allgemeine Untersuchung der Seegangsverhältnisse und deren Veränderung,
  • Überprüfung von Modellergebnissen zur zukünftigen Klimaentwicklung.

Das Messen von Seegang

Seegangsmessung kann unterschiedlich erfolgen. An festen Bauwerken (zum Beispiel Offshore-Windenergieanlagen, Forschungsplattformen oder Bohrinseln) werden Radar-, Laser- oder Schwimmerpegel und Wellenmessdrähte installiert. Gemessen wird hier der zeitliche Verlauf der vertikalen Auslenkung der Meeresoberfläche. Werden drei oder mehr Pegel verwendet, so kann auch auf die Wellenlaufrichtung geschlossen werden. Dort wo keine festen Installationen im Meer vorhanden sind wird der Seegang traditionell mit Seegangsmessbojen gemessen, die am Meeresboden verankert sind. Die Bojen sind mit GPS, einem Kompass, Neigungs- und Beschleunigungssensoren ausgestattet. Die Bojendaten werden dann an Land gefunkt und dort weiter verarbeitet. An Bedeutung gewinnen immer mehr satellitengestützte Seegangsmessungen. Hier werden beispielsweise Radarrückstreusignale oder radargestützte Abbildungsverfahren verwendet um Seegangsgrößen zu bestimmen.

Messstationen

Das BSH betreibt eigene Messtationen und greift zusätzlich auch auf die Boje WESTERLAND / SYLT zurück. Dies ist eine Messstation des Landesbetriebs für Küstenschutz, Nationalpark und Meeresschutz Schleswig-Holstein.
Insgesamt sind im Datenarchiv des BSH Daten folgender Stationen gespeichert:

StationPosition (Breite)Position (Länge)WassertiefeVerfügbar ab
Nordseeboje-255° 00.000' N06° 20.000' E42 m1993
Nordseeboje-354° 41.000' N06° 47.000' E40 m2010 (bis 2012)
Helgoland-Süd54° 09.600' N 07° 52.089' E20 m1989
Helgoland-Nord54° 13.164' N07° 49.109' E30 m2008
Elbe53° 59.825' N08° 06.630' E25 m1990
Fino 154° 00.860' N 06° 35.031' E30 m 2003
Fino 255° 00.420' N13° 09.250' E24 m2014
Fino 355° 12.000' N07° 09.000' E25 m2011
Arkona54° 53.116' N 13° 51.644' E46 m2002
Darss/Zingst54° 51.900' N12° 42.000' E21 m1991
Westerland54° 55.030' N 08° 13.300' E 13 m 1989

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