Die Küste, 76 (2009), 205-224
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2.2 Windstauanalyse
Es wird davon ausgegangen, dass sich der beobachtete Windstau h mit Hilfe eines
konstanten Glieds b 0 , den Regressionskoeffizienten b i und den unabhängigen Variablen
Windgeschwindigkeit W i und Windrichtung <p ; mit
h i = b^+b^Wr sin(^ i )3A 2 fFfcos(^ i )+h 3 fF/sin(^ i )3A 4 fE i :i cos(^ i )+<?i (3)
beschreiben lässt (Baehrens et ah, 2003 und Müller-Navarra et ah, 1999). Mit Hilfe der
Methode der kleinsten Quadrate wird die Zielfunktion
= X [hyl/L+h,h / r’sin((i> i )+h 2 h / | xos((i> i )+hJ'i / i ? sin((i> i )+h 4 h / i ? cos((i> i ))] 2 —> min! (4)
i=i i=1
bestimmt. Als globales Gütemaß zur Prüfung der Regressionsfunktion wird der mit Hilfe
der Residuen e ; , der Anzahl der Beobachtungen N und der Anzahl der Regressoren/ zu er
mittelnde Standardfehler
herangezogen. Dieser gibt an, welcher mittlere Fehler bei Verwendung der Regressionsfunk
tion zur Schätzung der abhängigen Variablen h gemacht wird. Als Maß zur Prüfung der
Regressionskoeffizienten wird der/»-Wert verwendet. Mit dem empirischen t-Wert
= h
^ emp Sbi
(6)
und dem theoretischen i-Wert i tab der Student-Verteilung wird bei einer vorgegebenen Ver-
trauenswahrscheinlichkeit von 95 % und der Anzahl der Freiheitsgrade / der Einfluss der
unabhängigen Variablen als signifikant erklärt, wenn |i | > i tab . Dabei gibt der /-Wert die
zweiseitige Überschreitungswahrscheinlichkeit für den empirischen i-Wert an.
Zunächst wird untersucht, welcher Wind als repräsentativ für die Deutsche Bucht anzu
sehen ist und welcher Wert dabei als stauwirksam für Sturmfluten gilt. Dabei wurden bisher
unterschiedliche Ansätze verfolgt. Während Tomczak (1952) für die Berechnung der Wind
stauunterschiede an der Schleswig-Holsteinischen Westküste die Wettermeldungen der Feu
erschiffe Borkumriff, Außenjade, Elbe 1 und Amrumbank sowie der Station Helgoland
nutzte und dabei als stauwirksam den Wind annahm, der in den letzten vier bis fünf Stunden
vor dem Hochwasser an der nordfriesischen Küste herrschte, verfolgen Müller-Navarra
et al. (1999) einen empirischen Windstauansatz anhand der Feuerschiffe Ems, Elbe und Deut
sche Bucht sowie der Station Helgoland, der den Wind der dritten vollen Stunde vor Eintritt
des Hochwassers berücksichtigt.
Für die Windstauanalyse im Bereich Nordfriesland werden die Aufzeichnungen der
Windmessstationen Ems, Unbemanntes Feuerschiff (UFS) Deutsche Bucht, Helgoland, List
auf Sylt und Sankt Peter-Ording vektoriell gemittelt. Dabei wird die Station Helgoland nur
berücksichtigt, wenn sowohl Ems als auch UFS Deutsche Bucht keine Werte aufgezeichnet