Der Wind ist ein ziemlicher Kraftbolzen. Und das weiß die Menschheit schon seit vielen Jahren und nutzt daher die Kraft und die Energie des Windes. Dank ihrer Hilfe stachen die Menschen mit Segelschiffen in See und waren in der Lage, Getreide zu mahlen. Wie du sicherlich weißt, nutzen wir die Windkraft heute vor allem dazu, Strom zu erzeugen.
Wo kommt diese Kraft her?
Die Physik gibt uns Aufschluss darüber: Wenn sich ein Objekt bewegt, erzeugt es Kraft und je schneller es sich bewegt, desto größer wird diese Kraft. Du hast das sicher schon bemerkt, dass es einen wesentlichen Unterschied macht, ob du bei einem Sprung vom 1er oder 5er einen Bauchfleck machst (das Aufklatschen vom 5er auf der Wasseroberfläche tut in der Regel mehr weh). Du kannst dir auch ein Auto vorstellen, das langsam auf eine Mauer zufährt. Vielleicht kann es die Mauer nicht umwerfen, bei schnellerer Geschwindigkeit kann die Mauer zerstört werden. Aus den gleichen Gründen kann auch Wind, obwohl die Luft sehr leicht ist, bei sehr hoher Geschwindigkeit eine Kraft aufbauen, die Bäume entwurzeln und Häuser zerstören kann.
Wieviel Kraft kann entstehen?
Hierbei kann der Wind unglaublich schnell an Kraft gewinnen. Bei einer Windgeschwindigkeit von 20 Metern pro Sekunde herrscht ein Druck von 50 Kilogramm pro Quadratmeter. Bei einer Windgeschwindigkeit von 40 Metern pro Sekunde bereits ein Druck von 190 Kilogramm pro Quadratmeter. Das letzte Beispiel entspricht etwa einem Taifun, der mit dem Druck von etwa 190 Kilogramm pro Quadratmeter bereits Dächer zerstören kann.
Schon mal von der Corioliskraft gehört?
Flugzeuge, die von New York nach Frankfurt fliegen, haben ganz schön viel Power im Rücken. Der Wind, der sie antreibt, bläst in etwa 10 Kilometern Höhe von West nach Ost und wird Jetstream genannt. Dieser kann bis zu 500 km/h schnell sein. Ihre Richtung ist das Ergebnis der so genannten Corioliskraft: Durch die Erdrotation tritt zusätzlich eine scheinbare Kraft auf, die die auf der Nordhalbkugel vom Äquator wegwehenden Winde nach Osten und die zum Äquator hin wehenden Winde nach Westen ablenkt. Auf der Südhalbkugel sind die Verhältnisse entsprechend umgekehrt. Bewirkt wird das durch eine ablenkende Kraft, die Corioliskraft. Übrigens wird auf der Erde die Windkraft zusätzlich durch Reibung beeinflusst und kann auch durch Berge/ Täler etc. stark variieren. Bei rotierenden Systemen wie Wirbelstürmen, in vielen Teilen der Welt vorkommen, spielt zusätzlich die Zentrifugalkraft eine entscheidende Rolle.
Der Fahrtwind und der sich aus ihm ergebende scheinbare Wind, ist übrigens kein Wind im herkömmlichen Sinn,. Ein scheinbarer Gegenwind entsteht bei Fahrtwind auch, wenn die Luft ruhend ist, durch die Bewegung des Objekts selbst. Das Objekt kannst auch du sein: Wenn du bei Windstille mit 20 km/h mit deinem Rad fährst hast du den vierfachen Luftwiderstandskraft zu überwinden, als wenn du mit 10 km/h unterwegs bist. Die Luftwiderstandskraft nimmt nämlich hier quadratisch mit der relativen Geschwindigkeit durch die umgebende Luft zu. Na, wieder einiges dazugelernt heute. :o)
Was ist Corioliskraft: https://www.planet-schule.de/
Infos zu Windskala und Windrechner: https://www.windinfo.eu/wettervorhersage/windskala-windrechner/
Hier geht’s übrigens zu einem tollen Erlebnis, bei dem du Windräder in Natur anschauen kannst:
