Studie zur Windumgebung und windbedingten Gefahrenabwehr der Holpagode von Yingxian

Wenn Wind einen tausendjährigen Turm formt

Auf den Ebenen Nordchinas steht die Holpagode von Yingxian, die weltweit höchste erhaltene vollständig aus Holz gefertigte Pagode, die vor fast tausend Jahren errichtet wurde. Heute neigt sich dieses bemerkenswerte Bauwerk allmählich — nicht nur durch Alter und Erdbeben, sondern durch etwas weitaus vertrautere Einflüsse: den Wind. Diese Studie erklärt, wie tägliche Brisen und gelegentliche Stürme um die Pagode sich über Jahrzehnte aufsummieren, den alten Holzrahmen biegen und ermüden — und wie das Verständnis des lokalen Windmusters dazu beitragen kann, dieses Welterbe für Jahrhunderte aufrecht zu erhalten.

Ein riesiger Holzturm in einem windigen Becken

Die Holpagode von Yingxian ragt mehr als 67 Meter über den südlichen Rand des Datong-Beckens in der Provinz Shanxi, einer Landschaft, in der kalte kontinentale Luft und saisonale Monsunströmungen regelmäßig über offenes Gelände fegen. Vollständig aus ineinandergreifenden Holzteilen ohne moderne Verbindungselemente gebaut, hat die Pagode Kriege, Erdbeben und Witterung überstanden. Doch Vermessungen zeigen nun, dass sich besonders der zweite und dritte Stock, vor allem der zweite, von Südwesten nach Nordosten neigen. Da Wind eine der wenigen Kräfte ist, die jeden einzelnen Tag auf die Pagode wirken, wollten die Autorinnen und Autoren eine einfache, aber entscheidende Frage beantworten: Sind die lokalen Winde nur Hintergrundwetter oder ein treibender Faktor dieser langsamen strukturellen Verschiebung?

Den Wind an der Pagode nachbauen

Um das zu klären, verzichtete das Team auf einen einzigen Messmast am Denkmal. Stattdessen werteten sie fast 20 Jahre täglicher Winddaten und zehn Jahre stündlicher Daten aus einem Netzwerk von acht Wetterstationen rund um den Kreis Yingxian aus. Mit standardisierten Verfahren passten sie Windgeschwindigkeiten auf eine gemeinsame Messhöhe und Höhe über dem Meer an und nutzten dann distanzbasierte Gewichtung, um die Winde von diesen Stationen auf den exakten Standort der Pagode zu »projizieren«. Verdächtige Messwerte filterten sie heraus und teilten die Daten nach Jahr, Saison und Tageszeit auf, wobei sie starken Winden besondere Aufmerksamkeit schenkten — solchen ab Stärke 6 auf der gebräuchlichen Windkraftskala, Geschwindigkeiten, die Gesimse erschüttern, Mittelbalken vibrieren lassen und bei den stärksten Werten die oberen Stockwerke gefährden können.

Wie oft, wann und aus welchen Richtungen die starken Winde wehen

Der rekonstruierte Datensatz zeigt, dass die Pagode in einer Welt herrschender Westwinde liegt. Bei starken Winden der Stärke 6 kommt etwa die Hälfte aus West- oder West-Südwest; bei Stärke 7 steigt dieser Anteil auf etwa 60 Prozent; bei den stärksten Stürmen, Stärke 8 und höher, wehen rund 70 Prozent aus denselben westlichen Sektoren. In den letzten zwei Jahrzehnten treten Tage mit starken Winden in deutlich ausgeprägten Phasen von »hoch–niedrig–hoch–sehr niedrig« auf, und in den letzten Jahren gab es mehrere Spitzen mit extremen Böen über 23 Meter pro Sekunde. Saisonal bündeln sich starke Winde von März bis Juni und erreichen ihren Höhepunkt im Mai, wenn sich großräumige Wettermuster verschieben, im Frühling starke Temperaturkontraste bestehen und das trichterartige Beckenrelief den Luftstrom beschleunigt. Täglich folgt die Windstärke einem klaren Rhythmus: Die Geschwindigkeiten sind nachts bis in den frühen Morgen am niedrigsten, steigen ab dem späten Vormittag und erreichen am Nachmittag um etwa 15–16 Uhr ihren Höhepunkt, gerade wenn die Sonneneinstrahlung die untere Atmosphäre am stärksten aufwühlt.

Wind und eine sich neigende Pagode: Ursache und Wirkung

Diese Muster stimmen auffallend mit der Art und dem Ort der Verformung der Pagode überein. Die Säulen im zweiten Stock neigen sich allgemein von Südwesten nach Nordosten — genau entgegengesetzt zu den vorherrschenden West- und West-Südwest-Winden, die die westliche Turmseite treffen. Die Beobachtung einer wichtigen Säule in diesem Stock zeigt, dass Phasen starker Westwinde mit einer Zunahme ihrer Verschiebung zusammenfallen, während Intervalle mit dominanten Ostwinden die Neigung vorübergehend verringern. Die Autorinnen und Autoren beschreiben einen zweistufigen Prozess: Häufige mäßige Stürme (Stärke 6–7) wirken wie ein nie endender Hammer, der langsam die Holzverbindungen lockert und kleine, bleibende Verschiebungen verursacht; gelegentliche extreme Stürme (Stärke 8 und höher) setzen dann harten Belastungen auf eine bereits geschwächte Struktur und treiben die Neigung weiter voran. Da die stärksten Winde tendenziell an warmen Nachmittagen und im Frühling sowie Herbst auftreten — Zeiten, in denen Temperaturschwankungen das Holz ausdehnen und zusammenziehen lassen — ist das Material flexibler, und die kombinierte Wirkung von Wind und thermischer Beanspruchung beschleunigt die Verformung.

Den hölzernen Riesen vor unsichtbaren Kräften schützen

Indem die Studie die Nordostneigung der Pagode klar mit einem persistenten Muster starker Westwinde verbindet, verwandelt sie abstrakte Wetterstatistiken in eine praktische Schutzstrategie. Sie argumentiert, dass Verstärkung und Planung sich auf die westliche und südwestliche Seite des Turms konzentrieren sollten, dass Echtzeit-Windwarnungen vorübergehende Abstützungen vor Ankunft starker Böen auslösen könnten und dass klügere regionale Planung — etwa die Steuerung von Gebäudehöhen oder das Anpflanzen windbrechender Vegetation in Luv — den lokalen Luftstrom sanft dämpfen könnte. Zwar merken die Autorinnen und Autoren an, dass ihrer Rekonstruktion noch extrem detaillierte Messungen direkt in verschiedenen Höhen der Pagode fehlen, doch liefert ihre Arbeit bereits eine klare Botschaft für Nichtfachleute: Der unsichtbare Druck des Windes, Tag für Tag und Saison für Saison wiederholt, ist ein zentraler Gestalter der langsamen Kippbewegung des Turms, und das Verständnis dieses Drucks ist entscheidend, um dieses seltene hölzerne Wunder zu erhalten.

Zitation: Li, Z., Zhang, H., Wang, J. et al. Wind environment study and wind-induced hazard prevention of Yingxian Wooden Pagoda. npj Herit. Sci. 14, 253 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02363-4

Schlüsselwörter: Holpagode von Yingxian, starke Winde, Schutz des kulturellen Erbes, Strukturschieflage, Windumfeld