Technik / Software

Wetterstation DAVIS Vantage Pro 2 Aktiv

Als Wetterstation kommt in Eggerszell eine DAVIS Vantage Pro 2 Aktiv zum Einsatz. Bei der DAVIS Vantage Pro 2 handelt es sich um eine semiprofessionelle Wetterstation mit äußert präziser Messtechnik. Tests haben ergeben, dass diese Wetterstation in sämtlichen Bereichen mit den Messstationen, welche der Deutsche Wetterdienst verwendet, mithalten kann. Das Messfeld der Wetterstation Eggerszell erfüllt die Anforderungen der WMO (Weltorganisation für Meteorologie / englisch: World Meteorological Organization). Die Sensoren der Wetterstation Eggerszell sind nach den Normen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) angebracht. Zur Auswertung und Archivierung der Wetterdaten wird die Software von Werner Krenn (PC Wetterstation) verwendet.

Detailbilder der Station Eggerszell:


Weitere Infos zur Station:

Die Vantage Pro 2 ist ein aus Amerika importiertes Wettermess-System, welches ursprünglich für professionelle Zwecke, insbesondere für die Landwirtschaft entwickelt wurde. Sie arbeitet nach neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen und verfügt über eine ausgeklügelte Software, die hoch genaue Wettervorhersagen zulässt. Sie besteht aus einem hochwertigen Display und einer kombinierten Außeneinheit. Dieses Kombi-Instrument misst über einem großen Regenmessbehälter den Niederschlag und mit einem extrem genauen Windmesser die Windrichtung und -geschwindigkeit. Temperatur und Luftfeuchtigkeit werden in einem geschützten, gut belüfteten Gehäuse gemessen. Der Kombi-Außensensor wird mit einer Solarstromzelle mit Akkupufferung versorgt. Die Daten werden über 868 MHz an die Basisstation übertragen. Durch das sogenannte Frequenzsprung-Spreizverfahren (FHSS) ist eine störungsfreie Übertragung gewährleistet. Sollte ein Kanal nicht funktionieren, wechselt die Station selbstständig auf das nächste Band. Dabei beträgt die maximale Reichweite 300 Meter.



Die Wetterhütte (Thermo-/Hygrometer)

Wetterhütte

In der aktiv-belüfteten Wetterhütte (Bestrahlungsschutzschild) befindet sich der Temperatur- und Luftfeuchtesensor. Die Hütte wurde exakt 2 m über dem Erdboden angebracht und Häuser, Mauern und sonstige Hindernisse sind mindestens 10 Meter von der Wetterhütte entfernt, sodass die Temperaturmessungen den Normen des Deutschen Wetterdienstes entsprechen. Zusätzlich wird die weiße Wetterhütte 24 Stunden am Tag dauerhaft aktiv belüftet, sodass auch bei voller Sonneneinstrahlung hochgenaue Temperaturen gemessen werden. Ohne Aktivbelüftung würde sich bei längerem Sonnenschein zwangsläufig warme Luft in der Hütte anstauen/ansammeln und die Werte verfälschen. Dies wird durch den integrierten Lüfter verhindert. Die höchste Temperatur seit Aufzeichnungsbeginn wurde im am 07. August 2015 mit 35,9 °C gemessen. Die absolute tiefste Temperatur erreichten wir in Eggerszell am 20.12.2009. Damals sank die Temperatur auf knapp -19 °C.

 

Der DAVIS - Niederschlagsmesser

DAVIS Niederschlagsmesser

Der schwarze Regenmesser von DAVIS misst den gefallenen Niederschlag in Millimeter. Im Niederschlagsmesser befindet sich ein Kipp-Wage-System, welches pro Wippschlag 0,2 mm Regen aufzeichnet und an die Konsole überträgt. Um auch im Winter bei Schneefall oder gefrierenden Regen den Niederschlag aufzeichnen zu können, kommt eine Regenmesser-Heizung zum Einsatz. Da hier im Bayerwald im Winter häufig Schnee fällt, kann man auf eine Heizung keinesfalls verzichten. In den Sommermonaten wird die Heizung jeweils abmontiert. Das niederschlagsreichte Jahr sei Beginn der Aufzeichnungen war mit einer Jahresniederschlagsmenge von 1107,4 Millimeter das Jahr 2016. Die höchste Tagesregenmenge wurde am 17. September 2016 mit 75,4 Millimeter registriert.

 

Der Regenmesser nach Prof. Hellmann

Hellmann

Neben dem DAVIS Regenmesser ist in Eggerszell zum Abgleich der Regenmengen ein weiterer Regenmesser im Einsatz. Dabei handelt es sich um den Regenmesser nach Prof. Hellmann, welcher auch vom Deutschen Wetterdienst (DWD) verwendet wird. Der Regenmesser nach Professor Hellmann ist das Original zur exakten Bestimmung gefallener Niederschlagsmengen und ist bei den internationalen Wetterdiensten Standard. Die Niederschläge fallen in eine präzise festgelegte Öffnungsfläche und können so auf den Millimeter genau auf die vergleichbare Angabe "Niederschlag pro Quadratmeter" hochgerechnet werden. Der Niederschlagsmesser besteht aus einem Metallbehälter mit skaliertem Kunststoffeinsatz.

Bei Abgleich der Niederschlagsmengen beider Regenmesser (Davis und Hellmann) fallen kaum bis überhaupt keine Unterschiede auf. Beide Regenmesser messen äußerst präzise den gefallenen Niederschlag in Liter/Quadratmeter. Sollten dennoch Unterschiede auftreten, dann werden die Niederschlagsmengen vom Hellmann-Regenmesser übernommen.

 

Der Wind- u. Windrichtungsmesser (Anemometer)

Mit dem Anemometer wird die Windgeschwindigkeit in km/h gemessen. Um eine optimale Windmessung zu gewährleisten, wurde das Anemometer 10 m über dem Erdboden auf dem Dach montiert. Der Abstand zwischen Windmesser und Dachfirst beträgt etwa 2,5 Meter, sodass es zu keinen Luftverwirbelungen im Bereich des Windmessers kommen kann und daher ist eine sehr genaue Windmessung gewährleistet. Die bisher höchste Windgeschwindigkeit wurde am 19.05.2017 mit 97,0 km/h verzeichnet.

 

Die Station arbeitet mit Solarenergie

Solarpanel

Die Wetterstation Eggerszell wird mit einem Solarpanel mit Strom versorgt und ist somit völlig autark einsetzbar. Der Energieverbrauch ist dabei so niedrig, dass eine Stunde Sonnenlicht pro Tag genügt, um eine zuverlässige Funktion der Wetterstation zu gewährleisten. Für den 24 Std. Betrieb des Lüfters im Wetterschutzgehäuse dient das zweite (größere) Solarpanel. In der Nacht und tagsüber wenn die Sonne mal nicht scheint, dann sorgen Akkus für einen zuverlässigen Betrieb des Lüfters bzw. der ganzen Wetterstation. Die Akkus werden gleichzeitig bei Sonnenschein aufgeladen und diese Energie steht dann wiederum nachts für den Betrieb des Lüfters und der Wetterstation zur Verfügung.

 

Solarstrahlungssensor/Sonnenscheindauer

Seit Februar 2019 ist auch ein Solarstrahlungssensor/Sonnenscheinsensor zur Messung der Sonneneinstrahlung und der Sonnenenergie an der Wetterstation Eggerszell vorhanden. Das Diffuserelement und Gehäuse wurden für eine sehr geringe Cosinus-Abweichung konstruiert. Siliziumphotodioden liefern eine gute Anpassung an das Solarspektrum. Ein zweischaliges Gehäuse minimiert die Strahlungshitze, ermöglicht eine Konvektionskühlung des Sensors und verhindert die Ansammlung von Wasser oder Staub. In Eggerszell werden somit seit Anfang des Jahres 2019 täglich die Sonnenstunden und die Solarstrahlung in W/qm aufgezeichnet.

UV-Strahlungssensor

Der Ultraviolett-Sensor misst den für Sonnenbrand verantwortlichen Teil des UV-Spektrums. Dieser Sensor, welcher seit dem 05.11.2020 in Eggerszell im Einsatz ist, zeichnet den UV-Index, die Strahlendosisrate (in MED) sowie die tägliche und akkumulierte Strahlendosis (in minimale Erythemdosis / MED) auf. Mehrlagige Filter liefern einen Spektrumsbereich, der nahezu dem Erytema Action Spectrum entspricht. Das Diffuserelement und Gehäuse wurden für eine sehr geringe Cosinus-Abweichung konstruiert. Ein zweischaliges Gehäuse minimiert die Strahlungshitze, ermöglicht eine Konvektionskühlung des Sensors und verhindert die Ansammlung von Wasser oder Staub.

Der Boden-Temperatursensor (5 cm)

Boden-Temperatursensor

Seit dem 28. Oktober 2020 wird in Eggerszell zusätzlich auch mit einem Erdbodentemperatursensor gearbeitet. Dieser Sensor, welcher 5 cm über dem Erdboden in einem passiven Wetterschutzgehäuse (Wetterhütte) angebracht ist, misst rund um die Uhr die Temperatur (in °C) in 5 cm über dem Erdboden. Damit kann z.B. im Herbst festgestellt werden, wann der erste Bodenfrost aufgetreten ist. Auch der späteste Bodenfrost (im Frühjahr) lässt sich durch diesen Erdbodentemperatursensor Bestens bestimmen. Je nach Schneehöhe wird der Sensor in den Wintermonaten auch über 5 cm über dem Erdboden angebracht, damit jederzeit eine präzise Erdbodentemperatur aufgezeichnet werden kann.

 

Davis Vantage Pro 2 Basisstation (Konsole)

Konsole

Die Außensensoren übertragen die Wetterdaten per Funk an die Konsole. Dort werden die Wetterdaten in einem übersichtlichen Display angezeigt. Die Wetterdaten werden alle 2,5 Sekunden aktualisiert. Ebenfalls kann man die Wetterwerte auch grafisch anzeigen lassen. Der Davis-Datenlogger ist an der Konsole angeschlossen und per seriellem Anschluss mit dem PC verbunden. Die Wetterdaten werden per seriellem Anschluss auf den Wetter-PC übertragen.

 

Wetter-Rechner (Mini-PC)

Als Wetter-PC wird ein Mini-PC der Marke ACEPC (Betriebssystem Windows 10) benutzt, welcher im Dauerbetrieb läuft. Unter Volllast verbraucht der PC maximal 10 Watt, sodass dieser Rechner sehr stromsparend ist. Auf diesem Computer läuft das Wetterprogramm WsWin (PC-Wetterstation) und per FTP-Upload gelangen die Wetterdaten und Grafiken anschließend auf den Wetterserver und letzten Endes auf die Homepage der Wetterstation Eggerszell. Als FTP-Upload-Programm verwende ich den FTP-Uploader (www.ftp-uploader.de).

Software: WSWin (PC-Wetterstation)

WSWin

Zur Auswertung der Wetterdaten am PC kommt die Auswertesoftware WSWin von Werner Krenn zum Einsatz. Das Programm übernimmt die komplette Speicherung und Auswertung aller Wetterdaten. Dabei stehen zahlreiche Darstellungsmöglichkeiten offen, wie Tabellen, Tages-, Wochen-, Monats- und Jahresdiagramme, aktuelle Displayanzeigen und vieles mehr. Die optionale Darstellung als Minigrafiken ermöglicht eine platzsparende Anzeige auf dem lokalen Rechner, wie auch im Internet.

 

Infos zur Station

Standort Technik / Software Bilder der Station

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