Auf jeder Wetter-App steht neben der Temperatur eine zweite Zahl, und sie ist fast immer kleiner. „Gefühlt wie“ heißt sie dort, und das ist eine unglückliche Übersetzung: Sie erweckt den Eindruck, es gehe um Empfindung. Es geht um Wärmeübergang an einer bestimmten Stelle eines Modellkörpers, und wer weiß, welche Stelle das ist, liest die Zahl anders.
Was der Windchill misst
Er misst, wie schnell eine unbedeckte Wange auskühlt. Genauer: Das Modell hinter der Zahl rechnet den konvektiven Wärmestrom an der windzugewandten Seite eines senkrechten Zylinders von 18 Zentimetern Durchmesser — an einem Punkt, der 50 Grad zur Windrichtung liegt und damit der Wangenmitte entspricht.
Der ausgegebene Wert ist dann eine äquivalente Temperatur: diejenige Lufttemperatur, die bei Bezugsbedingungen denselben Wärmestrom an dieser Stelle erzeugen würde — die Kurzdefinition steht im Glossar unter Windchill. Deshalb steht dort eine Gradzahl und keine Watt-Angabe, obwohl gerechnet wird, was gerechnet wird.
- Formel (metrisch)
- W = 13,12 + 0,6215 · T − 11,37 · v^0,16 + 0,3965 · T · v^0,16 T in °C, v in km/h (Wind in 10 m Höhe), W in °C
- Schwachwind (unter 5 km/h)
- W = T + [(−1,59 + 0,1345 · T) / 5] · v Lufttemperatur ≤ 0 °C und Wind größer 0, aber unter 5 km/h
- Eingeführt
- November 2001 gemeinsam durch den US National Weather Service und Environment and Climate Change Canada
Fundstelle: Environment and Climate Change Canada, Klimaglossar, Eintrag „Wind Chill“; wortgleich in Osczevski/Bluestein, Bulletin of the American Meteorological Society 86(10), 2005, Tabelle 2
Woher die Formel kommt
Sie ersetzt eine Messung aus der Antarktis, die 56 Jahre lang in Gebrauch war und methodisch nicht haltbar war. Paul Siple und Charles Passel maßen während der United States Antarctic Expedition 1939–41, wie lange Wasser in einer kleinen Plastikflasche an einem Pfosten auf dem Expeditionsgebäude zum Gefrieren brauchte. Daraus entstand 1945 der Wind Chill Index.
Osczevski und Bluestein listen in ihrer Beschreibung des Nachfolgemodells auf, was daran nicht stimmte: die große Streuung der Messpunkte, der zu kleine Zylinder, die anscheinend vernachlässigte innere Wärmeleitung und die Annahme einer konstanten Oberflächentemperatur. Dazu kam ein Fehler in der Anwendung — gerechnet wurde routinemäßig mit der Windgeschwindigkeit der Wetterstation in 10 Metern Höhe, und die ist deutlich größer als die auf Gesichtshöhe.
Welche Annahmen in der Zahl stecken
Alle, die man kennen muss, sind veröffentlicht — das ist der wesentliche Unterschied zu einer Faustregel. Die Liste steht in der Beschreibung des Modells durch die beiden Autoren, die es entwickelt haben:
| Größe | Annahme | Was das bedeutet |
|---|---|---|
| Modellkörper | Zylinder mit 18 cm Durchmesser | Gerechnet wird der konvektive Wärmestrom an der windzugewandten Seite eines senkrechten Zylinders — als Näherung für ein Gesicht. |
| Messstelle am Zylinder | 50 Grad zur Windrichtung | Das entspricht der Wangenmitte; dort liegt der Wärmeübergang etwa beim Mittel über die vordere Hälfte. |
| Bezugszustand Windstille | 1,34 m/s Eigenbewegung | Die mittlere Gehgeschwindigkeit von Fußgängern. „Windstill“ heißt im Modell nicht null, sondern Gehen. |
| Wind am Gesicht | zwei Drittel des Windes in 10 m Höhe | Die Wettermeldung nennt den Wind in Anemometerhöhe. Auf Gesichtshöhe kommt weniger an; das Modell rechnet die Differenz selbst heraus. |
| Körperkerntemperatur | 38 °C | Mittelwert der Kammerversuche, aus denen der Wärmewiderstand des Gewebes bestimmt wurde. |
| Wärmewiderstand der Wange | 0,091 m²·K/W (95. Perzentil) | Bewusst der ungünstige Fall: Die Tabelle gilt für die Menschen mit der kältesten Gesichtshaut, nicht für den Durchschnitt. |
| Strahlung | klarer Himmel, keine Sonne, trockene Luft | Sonnenschein hebt den Wert nach NWS-Angabe um rund 6 bis 10 K an. Das steckt nicht in der Formel. |
| Zeitverhalten | Beharrungszustand, bis zu 20 Minuten | Der Windchill ist die Temperatur, die sich einstellt, NACHDEM die Haut ausgekühlt ist. Kurz nach dem Hinaustreten stimmt sie noch nicht. |
Zwei dieser Zeilen verdienen einen eigenen Blick. Die erste ist die Eigenbewegung: „Windstille“ heißt im Modell nicht null, sondern 1,34 Meter je Sekunde — die mittlere Gehgeschwindigkeit von Fußgängern. Das Modell nimmt also an, dass du gehst, und zwar gegen den Wind.
Die zweite ist der Wärmewiderstand der Wange. Gerechnet wurde nicht mit dem Mittelwert der Versuchspersonen, sondern mit dem 95. Perzentil: 0,091 statt rund 0,07 Quadratmeter Kelvin je Watt. Die Tabelle gilt damit für die Menschen mit der kältesten Gesichtshaut. Für alle anderen ist sie eher zu streng — was in einer Sicherheitsangabe die richtige Richtung ist.
Wo der Index gilt
In einem engeren Bereich, als die Verwendung nahelegt. Der National Weather Service definiert ihn für Temperaturen bis 50 °F, also rund 10 °C, und für Windgeschwindigkeiten über 3 mph (rund 5 km/h). Environment and Climate Change Canada gibt ihn in der Vorhersage nur aus, wenn die Lufttemperatur 0 °C oder darunter liegt und der Wind mindestens 5 km/h beträgt — und begründet das schlicht damit, dass es oberhalb von null Grad keine Erfrierungsgefahr gibt, egal wie windig es ist.
Für Wind zwischen null und fünf Kilometern je Stunde existiert eine zweite, lineare Gleichung. Der Kältebelastungs-Rechner verwendet beide und zeigt an, wenn eine Eingabe außerhalb des amtlichen Geltungsbereichs liegt.
Wie stark der Wind wirklich wirkt
Nicht linear — und das ist der praktisch wichtigste Punkt. Im Exponenten der Formel steht 0,16, und daraus folgt: Die ersten Kilometer je Stunde kosten am meisten, danach flacht die Kurve deutlich ab.
| Wind | bei 0 °C | bei −5 °C | bei −15 °C | Unterschied bei −5 °C |
|---|---|---|---|---|
| windstill | 0 °C | −5 °C | −15 °C | kein Unterschied |
| 5 km/h | −2 °C | −7 °C | −19 °C | − 2 K |
| 10 km/h | −3 °C | −9 °C | −21 °C | − 4 K |
| 20 km/h | −5 °C | −12 °C | −24 °C | − 7 K |
| 30 km/h | −6 °C | −13 °C | −26 °C | − 8 K |
| 40 km/h | −7 °C | −14 °C | −27 °C | − 9 K |
| 60 km/h | −9 °C | −16 °C | −30 °C | − 11 K |
| 80 km/h | −10 °C | −17 °C | −31 °C | − 12 K |
Von windstill auf 20 km/h fallen bei −5 °C rund sieben Kelvin. Von 20 auf 40 km/h nur noch drei, von 40 auf 80 noch einmal drei. Wer von einem geschützten Waldweg auf einen offenen Kamm tritt, macht also den teuersten Teil des Sprungs in den ersten Metern — und der Rest des Kammes ändert vergleichsweise wenig.
Praktisch heißt das: Der Windschutz muss nicht perfekt sein, um viel zu bringen. Eine Kapuze, ein Halstuch oder eine Geländekante, die aus 40 km/h 15 machen, holen den größten Teil zurück.
Was der Windchill nicht abbildet
Deinen bekleideten Körper. Der Index beschreibt eine unbedeckte Wange. Für alles unter der Jacke sagt er nichts — dafür gibt es eine andere Größe, die erforderliche Kleidungsisolation nach ISO 11079, und die steht in Wärmehaushalt.
Die Sonne. Das Modell rechnet mit klarem Nachthimmel. Der National Weather Service gibt an, dass heller Sonnenschein den Windchill um 10 bis 18 °F anheben kann, also um rund 6 bis 10 Kelvin. Eine Südhangquerung im Februar bei Sonnenschein fühlt sich nicht deshalb wärmer an, weil man es sich einbildet.
Die Nässe. Die Formel rechnet mit trockener Luft und trockener Haut. Es gibt keinen amtlichen Index, der Feuchtigkeit einrechnet — ISO 11079:2007 nimmt Niederschlag in Abschnitt 1 sogar ausdrücklich aus ihrem Anwendungsbereich aus. Warum das gerade in Deutschland eine große Lücke ist, steht in Null bis fünf Grad.
Die ersten zwanzig Minuten. Der Windchill ist ein Wert im Beharrungszustand — er beschreibt die Lage, nachdem die Haut auf ihre tiefste Temperatur gefallen ist. Tikuisis und Osczevski geben dafür bis zu 20 Minuten an. Kurz nach dem Hinaustreten stimmt die Zahl also noch nicht, und für einen Zehnminutenstopp überschätzt sie die Belastung.
Wie du die Zahl praktisch benutzt
Als Schwellenwert, nicht als Gefühlsangabe. Die eine Grenze, die im Modell tatsächlich verankert ist, liegt bei −27 °C: Dort erreicht die Haut im Beharrungszustand −4,8 °C, und für diese Hauttemperatur setzen Osczevski und Bluestein ein Erfrierungsrisiko von fünf Prozent an. Genau dort beginnt in der kanadischen Tabelle die erste Zeitangabe.
Alles darüber ist unangenehm, aber keine Erfrierungsfrage. Alles darunter verlangt, dass keine Haut mehr frei liegt. Welche Zeiten die Tabelle nennt und warum sie eine Tabelle bleibt und keine Formel wird, steht in Erfrierungen und im Rechenweg unter Kältebelastung berechnen.
Der Überblick über alle vier Größen, die eine Wintertour ausmachen, steht im Pillar Winter draußen.
FAQ
Warum zeigt meine App eine andere gefühlte Temperatur als der Rechner hier?
Weil viele Apps nicht den Windchill ausgeben, sondern einen kombinierten Index, der auch Luftfeuchte und Sonneneinstrahlung berücksichtigt — etwa den Universal Thermal Climate Index. Diese Indizes sind für andere Zwecke gebaut und liefern zwangsläufig andere Zahlen. Der Windchill nach der Fassung von 2001 ist der Wert, den die nordamerikanischen Wetterdienste amtlich ausgeben.
Gilt der Windchill auch für Hunde?
Nicht in dieser Form. Das Modell rechnet mit einer unbedeckten menschlichen Wange mit bekanntem Gewebewiderstand. Für Fell gibt es keine entsprechende veröffentlichte Parametrisierung, und diese Seite erfindet keine.
Warum wird bei Windstille trotzdem ein Wert kleiner als die Lufttemperatur ausgegeben?
Weil das Modell mit Eigenbewegung rechnet. Bei genau null Kilometern je Stunde liefert die zweite Gleichung die Lufttemperatur unverändert zurück; darüber beginnt sofort der Effekt des Relativwindes. Bei 4 km/h sind es je nach Temperatur ein bis zwei Kelvin.