Anfang Dezember 2013 sorgte Orkantief "Xaver" im nahen Nordwesteuropa und im nördlichen Mitteleuropa für
heftige Windböen in Orkanstärke. In den schottischen Highlands wurden Spitzenböen über 200 km/h, an den
Küsten von Nordsee und Ostsee über 150 km/h registriert. Vor allem an der dänischen und deutschen Nordseeküste sowie
in der Elbmündung kam es durch anhaltenden Nordweststurm zu einer schweren Sturmflut.
"Xavers" Anfänge
Anfang Dezember 2013 formierte sich über dem Nordatlantik im Bereich großer horizontaler Temperaturgegensätze
eine bestens intakte Frontalzone. Treffen in den mittleren Breiten herangeführte kalte Polarluftmassen und
Warmluft subtropischen Ursprungs auf engem Raum zusammen, so generiert der starke Temperaturgradient in der
oberen Troposphäre ein ausgeprägtes Starkwindband (Jetstream). Deutlich erkennbar ist das Temperaturgefälle auch auf
den Karten der 850-hPa-Temperatur. Diese zeigen die Lufttemperatur in etwa 1500 Metern Höhe, wo die Troposphäre
meist oberhalb der Grenzschicht überwiegend frei von Einflüssen der Erdoberfläche ist. Am Morgen des 05.12.
erreichten die Windgeschwindigkeiten über dem Nordatlantik in etwa 9 Kilometer Höhe über 300 km/h (siehe Karte).
Häufig finden
sich bei solch einer Ausgangslage auf der linken Vorderseite eines Jetstreammaximums ideale Bedingungen
für die Entwicklung von kräftigen Sturm- oder Orkantiefs. Verschiedene meteorologische Prozesse sorgen genau dort
für die rasche Evakuierung von Luft aus einer gedachten vertikalen Luftsäule. Mit anderen Worten herrscht dort
starke Höhendivergenz vor, die den Luftdruck am Boden rasch sinken lässt und die Genese kräftiger Tiefdruckgebiete
einleitet. Damit verschärfen sich am Boden die horizontalen Luftdruckgegensätze, die die Atmosphäre wiederum
mit Wind ausgleichen möchte.
Für den starken Druckfall bei der Entwicklung von "Xaver" war
maßgeblich die Advektion von positiver Vorticity in der oberen
Troposphäre verantwortlich (siehe Karte). Ein Höhentrog fiel hier
mit einem Bereich sehr hoher Windgeschwindigkeiten - einem
sogenannten Jetstreak - zusammen. Stromab dieses Musters wird sowohl
viel Krümmungs- als auch viel Scherungsvorticity herangeführt,
was eine große Höhendivergenz hervorruft.
Die Luftmassen, welche den Jetstreak von West nach Ost passieren,
versuchen, sich in ihrer Bewegung der veränderlichen Drängung und
Krümmung der Isohypsen anzupassen. Nach der starken Beschleunigung
der Luftmassen im Jetstreak wird die Strömung im Jetausgang, wo die
Drängung der Isohypsen abnimmt, durch ihre Trägheit nach rechts abgelenkt.
Die in Bewegungsrichtung nach rechts ablenkende Corioliskraft übertrifft dort
die nach links zeigende Druckgradientkraft. Zu einer Störung dieses
Kräftegleichgewichts führt in nicht weniger starkem Maße der Rückgang
der Isohypsenkrümmung im Jetausgang. Beide Prozesse evakuieren im
Jetauszug Luft, und zwar in ihrer Summe vor allem in dessen linken,
hier also nördlichen Teil, was in diesem Bereich zu massivem Druckfall am Boden führt.
"Xaver" konnte am Mittag des 04.12. im Seegebiet südlich von Grönland als
offene Welle und junges Tief mit einem Luftdruck von etwa 1010 hPa ausgemacht werden. Am 05.12., 06 UTC lag
"Xaver" nach rascher Intensivierung mit einem Kerndruck von 975 hPa nördlich von Schottland. Damit erfüllte
die Tiefdruckentwicklung das Kriterium einer rapiden Zyklogenese (mindestens 24 hPa Druckfall innerhalb 24 Stunden).
Der größte Luftdruckgradient bildete sich südlich und westlich des Tiefkerns aus. Damit lag "Xavers" Sturmfeld im Bereich
hochreichend kalter und labil geschichteter Polarluft, die rückseitig des Tiefs aus den hohen Breiten angezapft wurde.
Im 500-hPa-Niveau (in etwa 5,5 Kilometer Höhe in der mittleren Troposphäre) stieß mit Durchschwenken des kurzwelligen Höhentroges
die -40 °C-Isotherme südwärts bis nach Dänemark vor. Aufgrund der labilen Schichtung konnten die starken Höhenwinde
durch vertikalen Transport von horizontalem Impuls
vor allem bei Schauern und Gewittern bis zum Erdboden durchgereicht werden. Dadurch bildete sich bei der klassischen
Bjerknes'schen Polarfrontzyklone ein Rückseiten- und Trogsektorsturm aus,
der nicht nur an den Küsten und auf den Bergen, sondern auch im Flachland mit Orkanböen aufwartete. Am Morgen des 05.12. wurden
in Großbritannien 3-stündige Druckfalltendenzen bis zu -17,1 hPa in Lerwick und Steigtendenzen bis zu 18,1 hPa
in Sule Skerry registriert. Diese Werte liegen im Größenbereich vergangener starker Winterstürme
über Mitteleuropa, wie beispielsweise von
"Kyrill" im Januar 2007.
Über dem nördlichen Mitteleuropa wurden am späten Vormittag und Nachmittag etwas geringere Druckfalltendenzen bis -14,4 hPa/3 h
in Thyboroen (DK) gemessen. Auch die tiefrückseitigen Druckanstiege blieben hinter den Werten vom Vormittag zurück.
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Karten des amerikanischen Wettervorhersagemodells GFS für den 05.12.2013, 06 UTC |
Quelle: wetter3.de |
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| Wind (ca. 9 Kilometer Höhe) |
500-hPa-Geopot./Bodendruck |
850-hPa-Temperatur |
300-hPa-Vorticityadvektion |
Weitere Entwicklung und Auswirkungen von "Xaver"
Britische Inseln
Am Vormittag des 05.12. erfasste "Xaver" während seiner Intensivierung Irland und vor allem den Norden Großbritanniens.
Dort traten entlang der Küste, auf den Hebriden und besonders in den schottischen Highlands die ersten Orkanböen auf. Knapp
vor dem Cairnwell (933 m) nahm Aonach Mor (1130 m) die Spitzenposition ein, wo Windgeschwindigkeiten bis zu 228 km/h
gemessen wurden. Auf den Gipfeln der
Highlands sind Windböen jenseits der 200 km/h allerdings bei kräftigen Winterstürmen desöfteren zu beobachten.
Der britische Landesrekord datiert am 20. März 1986, als der Cairngorm Summit (1245 m) sogar 283 km/h
erreichte. Aber auch in den teilweise küstenferneren Niederungen brachte "Xaver" Orkanböen. Edinburgh maß 132 km/h, Drumalbin 145 km/h.
Der Sturm verursachte vor allem Schäden an Infrastruktur und Gebäuden, Bäume wurden entwurzelt. An der Ostküste folgten
durch die anhaltend starken Nordwestwinde mehrere Sturmfluten. In Norfolk und Sussex mussten etwa 10.000 Einwohner
evakuiert werden. Zum Schutz von London wurde mehrmals die Flutschutzanlage "Thames Barrier" geschlossen. Auf den
Britischen Inseln forderte der Orkan zwei Menschenleben.
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Analysekarten zum 05.12.2013, 06 UTC |
Quellen:
yr.no,
UQAM,
EUMeTrain
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| IR-Satellitenbild Europa |
300-hPa-Geopot./10-m-Wind |
300-hPa-Isotachen/Bodendr. |
Bodendruckanalyse |
Nordseeraum, Ostseeraum, Dänemark, Deutschland
Im Laufe des Tages verlagerte sich "Xaver" unter weiterer Verstärkung ostwärts und erreichte nach Überquerung der
Nordsee zum Abend Südschweden. Bis 18 UTC sank der Kerndruck des Orkantiefs auf 961 hPa. Zum 06.12. hin
nahm "Xaver" allmählich die Position eines Zentraltiefs im Zentrum des Höhentroges ein. Damit endete aufgrund
nachlassender Hebungsantriebe die weitere Intensivierung und das Tief verringerte seine Zuggeschwindigkeit. 12 Stunden
später lag der Orkanwirbel am Morgen des 06.12. mit nahezu unverändertem Kerndruck über der zentralen Ostsee. Auf "Xavers"
Rückseite bekamen besonders der mitteleuropäische Nordsee- und Ostseeraum, Dänemark sowie Norddeutschland das kräftige Sturmfeld
mit Orkanböen zu spüren. Da sich das Tief immer langsamer ostwärts verlagerte und von Südwesten her als Gegenspieler
ein kräftiges Hochdruckgebiet nachrückte, hielt unter einem nachwievor kräftigen Jetstream der Nordweststurm vom
Nordatlantik bis zur deutschen Nordseeküste sowie bis zur deutschen und polnischen Ostseeküste lange an. Erst ab
dem Mittag des 06.12. ließen die Windgeschwindigkeiten überall langsam nach.
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Analysekarten zum 05.12.2013, 18 UTC (oben) und 06.12.2013, 06 UTC (unten) |
Quellen:
yr.no,
UQAM,
EUMeTrain,
wetter3.de
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| IR-Satellitenbild Europa |
500-hPa-Geopot./Bodendruck |
300-hPa-Geopot./10-m-Wind |
Bodendruckanalyse |
Ein erster Höhepunkt bei den Windgeschwindigkeiten zeichnete sich im niederländischen, deutschen und dänischen
Nordseeraum bei der Passage der Kaltfront ab. Linienartig organisiert erreichten die Schauer gegen 15 MEZ
von Nordwesten her das europäische Festland. Durch die sehr kalte Luft in der Höhe und der labil geschichteten
Luftmasse entwickelten sich entlang der Kaltfront zahlreiche Wintergewitter, die über den Niederlanden und über
der Nordhälfte Deutschlands bis zum Abend weit landeinwärts vorankamen. Mit Herabmischen der starken Höhenwinde
trat in Stavoren in den Niederlanden eine Orkanböe von 137 km/h auf. An der dänischen Nordseeküste wartete
Torsminde mit 152 km/h auf, gefolgt von Büsum in Nordfriesland mit 137 km/h. Im privaten Wetterstationsnetz
von Meteomedia hielt die Station List/Sylt-Ellenbogen eine Orkanböe von 159 km/h fest. Am Südende der Insel
fegten in Hörnum Windböen bis 148 km/h hinweg. Im Landesinneren nahmen die maximalen Windgeschwindigkeiten nach
Süden hin stetig ab. Nur die Mittelgebirge konnten sich mit orkanartigen Böen oder Orkanböen behaupten. Kombiniert
mit stärkeren Schneefällen gab es dort oft Schneeverwehungen. Im Flachland
blieb es meist bei Sturmböen oder schweren Sturmböen, so beispielsweise am Köln/Bonner-Flughafen oder in Erfurt-Bindersleben
mit jeweils 97 km/h.
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Pegel HH/St.Pauli
© BSH
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Der absolute Höhepunkt des Orkans erfolgte an den deutschen Küsten, in Dänemark und im Ostseeraum allerdings nur selten mit der
Kaltfrontpassage. Vielerorts kam es erst während des Abends und in der Nacht zum 06.12. zu den stärksten Böen, als sich
in der labilen Kaltluft zahlreiche Regen-, Schnee- und Graupelschauer entwickelten, in deren Umgebung die Höhenwinde
durchgereicht und mitunter downburstartig beschleunigt werden konnten. Während des Rückseitensturms maß Glücksburg-Meierwik
in Schleswig-Holstein mit 158 km/h die höchste Windgeschwindigkeit im DWD-Messnetz. Meteomedia registrierte
an der Nordseeküste in List/Sylt-Ellenbogen eine Spitzenböe von 185 km/h, in Hörnum auf Sylt 162 km/h. Im
Ostseeraum hielt der Dornbusch auf Hiddensee (Meteomedia) eine Orkanböe von 167 km/h fest, der Kieler Leuchtturm (DWD)
kam auf 144 km/h. Entlang der gesamten deutschen Nord- und Ostseeküste gab es während "Xaver" teilweise extreme Orkanböen.
In Dänemark teilten sich Torsminde und Nissum Fjord die höchste Böengeschwindigkeit von 159 km/h. Selbst im
10-Minuten-Mittel erreichten beide Stationen mit jeweils bis zu 132 km/h vollen Orkan (ab 118 km/h). Die anhaltend
starken Winde aus Nordwest verursachten, verbunden mit einer zusätzlichen Springtide bei Neumond, an der Westküste Dänemarks,
in der Deutschen Bucht und in der Elbmündung mehrere schwere Sturmfluten. Der höchste Scheitel wurde in der Nacht und am Morgen des
06.12. registriert. Hamburg/St. Pauli zeigte einen maximalen Wasserstand von 3,98 m über mittlerem Hochwasser (MHW).
Bei der Sturmflutkatastrophe im Februar 1962 lag das Maximum mit 4,03 m über MHW nur minimal höher. Hamburgs Rekordsturmflut
geht auf den Capella-Orkan im Januar 1976 zurück, als das Hochwasser bis auf 4,67 m über MHW anstieg.
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Reanalysen für vergangene starke Sturmfluten an der Nordseeküste und Elbmündung |
Quelle: Wetterzentrale |
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| "Xaver", 05./06.12.2013 |
Capella-Orkan, 03/04.01.1976 |
Sturmflutkatastrophe, 16./17.02.1962 |
Trotz des hohen Wasserstandes lief die Sturmflut in Hamburg durch diverse Hochwasserschutzanlagen und ergriffenen Schutzmaßnahmen
relativ glimpflich ab. Auch in Ost- und Nordfriesland blieben
alle Deiche intakt. Auf Sylt brach bei Keitum ein Wall, die Einwohner wurden allerdings rechtzeitig
evakuiert. Auf dem Festland hielten sich große Sturmschäden weitgehend in Grenzen, da einige Wochen zuvor Orkantief
"Christian" bereits zahlreiche Bäume entwurzelte und instabile Infrastruktur beschädigte. Dennoch gab es massive Behinderungen
im Straßen-, Bahn-, Schiffs- und Flugverkehr. In Teilen Schleswig-Holsteins, Hamburgs und Niedersachsens blieben
vorsorglich die Schulen geschlossen. Auch in Südschweden und Polen wütete "Xaver" mit orkanartigen Windböen. Im nördlichen
Mitteleuropa kamen mindestens 10 Menschen durch den Sturm ums Leben.
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Eindrücke von der Sturmflut in Nordfriesland |
Quelle: privat, Lars Rohwer, www.husumwetter.de
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| Mole Dagebüll |
Husum Dockkoog |
Husum Dockkoog |
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Webcam Dagebüll (links), Zeitraffer der Sturmflut auf Hallig Hooge (rechts) |
Quellen:
Amrum/Pegelturm Dagebüll
Hallig Hooge
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| Dagebüller Mole in Nordfriesland, 05.12., 13:50 MEZ |
Zeitraffer der Webcam auf Hallig Hooge |
Einordnung
"Xavers" Spitzenböen, die an den Küsten über 150 km/h erreichten, kamen nicht ganz an die Windgeschwindigkeiten von Orkan
"Christian" heran, der
erst wenige Wochen zuvor Ende Oktober 2013 in derselben Region wütete. "Christian" brachte Spitzenböen bis zu
172 km/h in St. Peter Ording (DWD) und bis zu 191 km/h auf Borkum und Helgoland-Oberland (beide Meteomedia).
Kegnæs Fyr in Dänemark stellte bei "Christian" mit 193 km/h sogar einen neuen landesweiten Windrekord auf.
Allerdings war von dem sting-jet-Orkan nur ein relativ kleiner Korridor betroffen, "Xavers" Sturmfeld nahm eine größere
Fläche ein. Verglichen mit weiter zurückliegenden starken mitteleuropäischen Winterstürmen hat "Xaver" auch bei den Orkantiefs
"Anatol" (Dezember 1999), "Lothar" (Dezember 1999),
"Kyrill" (Januar 2007) und
"Emma" (März 2008) das Nachsehen.
Bei den beiden letztgenannten Stürmen waren vor allem die Kaltfronten stärker ausgeprägt, die auch im Binnenland verbreiteter
Orkanböen mit Schäden hervorriefen. "Anatol" brachte am 03.12.1999 in List auf Sylt mit 184 km/h die stärkste im offiziellen
DWD-Messnetz jemals aufgezeichnete Windböe an Deutschlands Küsten. "Lothar" stach als Schnellläufer und heftiger Binnenlandorkan
vor allem durch extreme und in Mitteleuropa sonst noch nie beobachtete Druckfall- und Drucksteigtendenzen hervor.
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Reanalysen für vergangene starke Winterstürme im mitteleuropäischen Raum |
Quelle: Wetterzentrale |
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| "Anatol", 03.12.1999 |
"Lothar", 26.12.1999 |
"Kyrill", 18.01.2007 |
"Emma", 01.03.2008 |
Windgeschwindigkeiten bei "Xaver"
Chronologie der Spitzenböen im jeweiligen Zeitintervall bei "Xaver" am 05.12.2013
Datenquellen: DWD,
MetOffice,
UWZ,
DMI
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| 03-06 UTC Berge |
Windböe |
Aonach Mor (GB)
Cairnwell (GB)
Bealach Na Ba (GB)
Glen Ogle (GB)
Great Dun Fell (GB)
|
228 km/h
220 km/h
181 km/h
152 km/h
126 km/h
|
| 03-06 UTC Flachland/Küsten |
Windböe |
Loch Glascarnoch (GB)
South Uist Range (GB)
Skye Lusa (GB)
Altnaharra (GB)
Tiree (GB)
Stornoway (GB)
Foula (GB)
Lindesnes (N)
Krakenes (N)
Hanstholm (DK)
|
148 km/h
143 km/h
133 km/h
126 km/h
124 km/h
124 km/h
124 km/h
108 km/h
104 km/h
93 km/h
|
|
| 06-09 UTC Berge |
Windböe |
Great Dun Fell (GB)
Aonach Mor (GB)
Brocken (D)
|
167 km/h
120 km/h
112 km/h
|
| 06-09 UTC Flachland/Küsten |
Windböe |
Drumalbin (GB)
Eskdalemuir (GB)
Edinburgh (GB)
Islay Port Ellen (GB)
Malin Head (IRL)
Glasgow (GB)
Inverbervie (GB)
Loftus (GB)
Torsminde (DK)
Texel (NL)
|
145 km/h
133 km/h
131 km/h
128 km/h
126 km/h
124 km/h
118 km/h
113 km/h
100 km/h
94 km/h
|
|
| 09-12 UTC Berge |
Windböe |
Cairnwell (GB)
Great Dun Fell (GB)
Bealach Na Ba (GB)
Brocken (D)
Fichtelberg (D)
|
180 km/h
154 km/h
146 km/h
122 km/h
86 km/h
|
| 09-12 UTC Flachland/Küsten |
Windböe |
Lindesnes (N)
St. Bees Head (GB)
Strucklahnungshörn (D)
Utsira (N)
Ronaldsway (GB)
Hanstholm (DK)
Blaavandshuk (DK)
Torungen (N)
St. Peter Ording (D)
Helgoland (D)
|
133 km/h
130 km/h
119 km/h
119 km/h
118 km/h
118 km/h
118 km/h
115 km/h
115 km/h
115 km/h
|
|
| 12-15 UTC Berge |
Windböe |
Brocken (D)
Cairnwell (GB)
Fichtelberg (D)
Weinbiet (D)
Milesovka (CZ)
|
151 km/h
146 km/h
112 km/h
97 km/h
94 km/h
|
| 12-15 UTC Flachland/Küsten |
Windböe |
Torsminde (DK)
Hvide Sande (DK)
Stavoren (NL)
Büsum (D)
Roemoe (DK)
List/Sylt (D)
Hallig Hooge (D)
Kegnaes (DK)
Kiel Leuchtturm (D)
Helgoland (D)
|
152 km/h
137 km/h
137 km/h
137 km/h
130 km/h
126 km/h
126 km/h
124 km/h
122 km/h
115 km/h
|
|
| 15-21 UTC Berge |
Windböe |
Brocken (D)
Feuerkogel (A)
Fichtelberg (D)
Feldberg/Schw. (D)
Wasserkuppe (D)
|
155 km/h
144 km/h
133 km/h
122 km/h
122 km/h
|
| 15-21 UTC Flachland/Küsten |
Windböe |
Torsminde (DK)
Obrestat (N)
Gniben (DK)
Thyboroen (DK)
List/Sylt (D)
Spiekeroog (D)
Strucklahnungshörn (D)
Fehmarn (D)
Köln/Bonn-Flughafen (D)
Erfurt-Bindersleben (D)
|
159 km/h
155 km/h
152 km/h
150 km/h
148 km/h
144 km/h
140 km/h
133 km/h
97 km/h
97 km/h
|
|
| Bis 16 UTC Meteomedia |
Windböe |
List/Sylt-Ellenbogen (SH)
Helgoland-Oberland (SH)
Hörnum/Sylt (SH)
Wangerooge (NI)
Westerhever (SH)
Borkum (NI)
Baltrum (NI)
Hallig Gröde (SH)
Amrum (SH)
Bad Harzburg-Burgberg (NI)
Pellworm (SH)
Esens-Bensersiel (NI)
Harlesiel-Flugplatz /NI)
Juist-Flugplatz (NI)
Wilhelmshaven (NI)
Darßer Ort (MV)
Langeoog (NI)
|
159 km/h
154 km/h
148 km/h
146 km/h
135 km/h
133 km/h
132 km/h
128 km/h
126 km/h
126 km/h
124 km/h
120 km/h
119 km/h
113 km/h
113 km/h
111 km/h
109 km/h
|
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Spitzenböen [km/h] am 05.12.2013 im jeweiligen Zeitraum |
Quelle:
DWD Ninjo
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| 05.12., 03-06 UTC |
05.12., 06-09 UTC |
05.12., 09-12 UTC |
 |
 |
 |
| 05.12., 12-15 UTC |
05.12., 15-18 UTC |
05.12., 18-21 UTC |
Spitzenböen Deutschland 05./06.12.2013 von "Xaver" bis 06.12., 06 UTC
Datenquellen: DWD,
UWZ
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| DWD-Messnetz |
Windböe |
Glücksburg-Meierwik (SH)
Brocken (ST)
Spiekeroog (NI)
List auf Sylt (SH)
Fichtelberg (SN)
Leuchtturm Kiel (SH)
Strucklahnungshörn (SH)
Rostock Warnemünde (MV)
Büsum (SH)
Deutsche Bucht
|
158 km/h
155 km/h
148 km/h
148 km/h
144 km/h
144 km/h
140 km/h
137 km/h
137 km/h
137 km/h
|
|
| Meteomedia Nordseeküste |
Windböe |
List/Sylt-Ellenbogen (SH)
Hörnum/Sylt (SH)
Helgoland-Oberland (SH)
Westerhever (SH)
Wangerooge (NI)
Borkum (NI)
Hallig Gröde (SH)
Pellworm (SH)
Baltrum (NI)
Bremerhaven (HB)
|
185 km/h
162 km/h
154 km/h
154 km/h
146 km/h
146 km/h
137 km/h
137 km/h
135 km/h
125 km/h
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| Meteomedia Ostseeumfeld |
Windböe |
Hiddensee-Dornbusch (MV)
Heiligendamm (MV)
Greifswalder Oie (MV)
Darßer Ort (MV)
Schwerin (MV)
Demmin (MV)
Wismar (MV)
Rattey (MV)
Rostock (MV)
|
167 km/h
141 km/h
131 km/h
122 km/h
111 km/h
98 km/h
96 km/h
96 km/h
93 km/h
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Text: DK, RB
Dezember 2013
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