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Lexikon der Geographie: Seegang

Seegang, an der Wasseroberfläche durch den Wind erzeugte Wellen. Unter dem Einfluss zunehmenden Windes wächst sowohl die mittlere Wellenlänge L als auch die Wellenhöhe H des Seegangs. Die Wellenhöhe beschreibt den vertikalen Abstand zwischen Wellenberg und -tal, die Wellenlänge den räumlichen Abstand zweier benachbarter Wellenberge. Den Quotienten H/L aus Wellenhöhe und -länge bezeichnet man als Steilheit der Welle. Länge und Höhe der Seegangswellen hängen neben der Windgeschwindigkeit auch von der Zeit ab, die der Wind wirkt (Wirkdauer des Windes) und der Strecke, auf der der Wind wirkt (Wirklänge des Windes). Bei hinreichender Wirkdauer und -länge bildet sich ein ausgereifter Seegang. Solange der Seegang dem Einfluss des Windes unterliegt, spricht man von Windsee. Das Verhältnis der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Seegangswellen zur Windgeschwindigkeit bezeichnet man als Alter des Seegangs. Seegang, der nicht mehr dem Einfluss des Windes unterliegt, heißt Dünung. Maximale Wellenlängen liegen bei 150 m, maximale Wellenhöhen bei 20 m. Winderzeugter Seegang ist fast immer vorhanden. Die Wellen werden lokal erzeugt (Windsee) oder stammen aus großen Entfernungen (Dünung). Beim Anprall von Seegangswellen gegen feste Teile der Küste entsteht Brandung, beim Auslaufen in seichtere Küstenwasser bilden sich Sturzseen (brechende Wellen). Kreuzseen entstehen durch Reflexion der Wellen an einer Steilküste und Überlagerung von ankommenden und reflektierten Wellen. Seegangsmessung erfolgt mit verschiedenen Methoden. An festen Bauwerken (z.B. Bohrinseln) lassen sich Schwimmpegel oder elektrische Wellenmessdrähte installieren, mit denen die vertikale Wellenauslenkung als Funktion der Zeit gemessen wird. Im offenen Meer benutzt man Bojen, deren Bewegung mit Beschleunigungs- und Neigungsmessern erfasst wird. Neben der Wellenhöhe erhält man Informationen über die Richtungsverteilung des Seegangs. Die Bojenbewegung lässt sich mit hinreichender Genauigkeit auch durch das Satellitensystem GPS verfolgen. Ebenfalls vom Satelliten aus erstellt das SAR (Synthetic Sperture Radar) Bilder der Meeresoberfläche, aus denen sich unter gewissen Voraussetzungen das Frequenzrichtungsspektrum des Seegangs ableiten lässt. Die im Seegang vorhandene Energiemenge reicht aus, um damit Wellenkraftwerke zu betreiben. Bisher existieren jedoch nur Prototypen mit geringem Wirkungsgrad. Das größte Problem ist, dass die erforderlichen Bauwerke der mechanischen Belastung durch extrem hohe Wellen standhalten müssen. Wellenkraftwerke basieren auf unterschiedlichen Methoden. Sie nutzen dabei entweder die kinetische Energie der Orbitalbewegung oder auch die potenzielle Energie aus dem Druckunterschied zwischen Wellenberg und -tal.

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Grafik:
Mathias Niemeyer (Leitung)
Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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