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DEWI MAGAZIN NO. 44, FEBRUARY 2014 
measurement locations the upper limit in turbulence cat 
egory A was exceeded two to four times (see Tab. 2, 
Fig. 4). 
For example at 100 m height, which is a typical hub height 
of offshore wind turbines, at FIN03 the wind speed 
increased from 23 m/s to 37 m/s within 10 minutes (Fig. 2) 
which equals to 14 m/s per 10 minutes. Such a sudden 
increase of wind speed could lead to serious loads on 
rotor, drive train or wind turbine structure of a nearby 
wind turbine (e.g. at wind farm DanTysk which is under 
construction and in short distance to FIN03) if it was not 
operating in save mode yet after a shut down due to 
storm. The change of wind direction of ca. 70° from 220° 
to 290° observed at the same time could also pose a tre 
mendous challenge to the yaw drive in the nacelle of a 
wind turbine. 
This shows the necessity for ongoing discussion of stan 
dards due to current research results. 
Acknowledgement 
This article was produced within the research project 
"FINO-Wind" which is supported by the Federal Ministry 
for the Environment, Nature Conservation and Nuclear 
Safety and Projektträger Jülich. The objective of the 
research project is the development of standardizations 
for the analysis of the meteorological measurements at 
FINOl, 2 and 3. This is to ensure on the one hand a better 
comparability of the data of the three platforms as well as 
a consistent archiving in the BSH FINO database. On the 
other hand the results of the wind speed measurements 
shall be compared with regard to the wind climates in the 
North and Baltic Sea. If applicable, suggestions for the 
adjustment of the technical measurement system and the 
data analysis shall be developed. 
For more information see www.dwd.de/fino-wind. 
Literatur 
[IEC61400-1] IEC 64100-1 International Standard Wind turbi 
nes - Part 1: Design requirements. 
[DWD 2013a] Deutscher Wetterdienst: Orkantief CHRISTIAN am 
28. Oktober 2013, www.dwd.de, Stand: 
13.11.2013. 
[DWD 2013b] Deutscher Wetterdienst: Orkantief XAVER über 
Nordeuropa vom 5. bis 7. Dezember 2013, 
www.dwd.de, Stand: 30.12.2013. 
[DWD Wetterlexikon] www.dwd.de, Stand: 20.01.2014. 
Position FIN03 insgesamt weniger sprunghaft aus, d.h. mit 
wesentlich weniger abrupten Windgeschwindigkeits- und 
Windrichtungsänderungen. Xaver wies allerdings eine 
wesentlich längere Wirkdauer auf, mit Windgeschwindig 
keiten von deutlich über 30 m/s (im 10-Minuten-Mittel auf 
100 m Flöhe), die über Zeiträume von mehreren Stunden 
anhielten. Der Wert von 25 m/s wurde sogar während einer 
Dauer von mehr als 24 Stunden überschritten (Abb. 2). 
Dies, zusammen mit der vorherrschenden nordwestlichen 
Windrichtung, hat zu den z.T. sehr schweren Sturmfluten an 
der deutschen Nordseeküste geführt. Die maximal erreich 
ten Windgeschwindigkeiten während dieses Orkans lagen 
auf der Position FIN03 nur unwesentlich unter denen von 
Christian. Laut Aussage des Betreibers hat FIN03 beide 
Stürme ohne nennenswerte Schäden überstanden. 
Wasserstand und Seegang 
An den Nordseeplattformen FINOl und FIN03 hat der 
Orkan Christian im Vergleich mit normalen Tiden für einen 
ca. 0,5 m - 1 m höheren Wasserstand gesorgt (Abb. 3). Die 
Dauer des Orkans betrug aber nur einen kompletten Tiden 
zyklus, so dass die nächsten Gezeiten wieder reguläre Was 
serstände zeigten. In der Ostsee (FIN02) führte der starke 
Wind aus westlichen Richtungen zu einem kurzzeitigen Nie 
drigwasser. 
An der FINOl erreichte der Seegang am 28. Oktober 2013 
kurz nach 12 UTC Werte von knapp über 6 m signifikanter 
Wellenhöhe (Fl s ) und über 10 m maximaler Wellenhöhe 
(H M ax)- A n der FIN03 traten die höchsten Wellen etwas 
später, gegen 13:50 UTC auf. Hier erreichte Fl s 5,3 m und 
FI Max knapp 8 m. An der Plattform FIN02 wurden um 17:30 
UTC für die Ostsee hohe Werte von 4,1 m Fl s und 6,3 m FI Ma)( 
gemessen. Der Orkan Christian bildete, trotz der extrem 
hohen Windgeschwindigkeiten, aus ozeanographischer 
Sicht kein Extremereignis. 
Die an der Nordsee gemessenen Wasserstands- und See 
gangsdaten, die der Orkan Xaver mit sich brachte, zeigen 
ein anderes Bild. Der Zeitraum, über dem der Sturm in der 
Deutschen Bucht tobte, war mit zweieinhalb Tagen deut 
lich länger. Der Wasserstand erhöhte sich über mehrere 
Tiden, da das Wasser bei Ebbphasen nur noch geringfügig 
nach Westen abfließen konnte. An den Stationen FINOl 
und FIN03 war der Wasserstand bei Ebbe in der Nacht vom 
5. auf den 6. Dezember deutlich höher als normalerweise 
die Flochwasser. An der Nordseeküste liefen extreme 
Sturmfluten auf. Auch der Seegang baute sich über mehre 
re Tage auf und erreichte gemessene Werte von knapp 
10 m Fl s und 16 m FI Ma)( an der FINOl. An der FIN03 wurden 
Wellenhöhen von 9,1 m Fl s und 13,5 m FI Ma)( gemessen. 
Auswirkungen auf Windenergieanlagen 
Für den Betrieb von Windenergieanlagen offshore sind 
Kenntnisse über die Belastungen wie z.B. durch Turbulenz, 
die auf die Anlagen wirken, unerlässlich. Als Richtlinie für 
die Belastungen auf die die Anlagen ausgelegt sind, wird 
die IEC 61400-1 [IEC61400-1] verwendet. Im Folgenden 
wird dargestellt, ob und wie oft die Turbulenzintensitäten 
bei den hier betrachteten Stürmen Christian und Xaver die 
Grenzen der Turbulenzklassen in der lEC-Norm überschrit 
ten.