Unsere Wetterstation besteht aus den unterschiedlichsten Sensoren und Systemkomponenten von verschiedenen renommierten Herstellern. Die Geräte erfüllen sämtliche Anforderungen der WMO-Richtlinien (WMO engl. = World Meteorological Organisation) und kommen beispielsweise auch beim Deutschen Wetterdienst und bei MeteoGroup zum Einsatz. Um einen redundanten Betrieb zu gewährleisten sind alle Geräte in mehrfacher Ausführung vorhanden. Die Geräte befinden sich auf unserem Grundstück mit kurz gehaltenem Rasen - dem Messfeld.

Folgende Parameter werden von der Wetterstation erfasst:

Einige meteorologische Parameter wie z.B. Taupunkt, Windchill oder die Schneefallgrenze werden auf dem Webserver mit der Skriptsprache PHP berechnet. Zusätzlich werden manuelle Kontrollmessungen durchgeführt (Niederschlagsmessung mit Niederschlagsmesser nach Hellmann und Luftdruckmessung mit Stationsbarometer).

Ein Teil unserer Wetterstation besteht aus dem Datenlogger Thies Clima DLx-Met, einem Messmodul (Gantner Instruments Q.bloxx) und diversen Sensoren. Der autark arbeitende Datenlogger - das "Gehirn" der Wetterstation - fragt Analogsignale, Digitalsignale und serielle Datentelegramme der angeschlossenen Sensoren im Sekundentakt ab. Neben den verschiedenen Sensoren ist am Datenlogger auch noch ein Messmodul angeschlossen, welches zur Erweiterung der Messkanäle dient. Die Eingangsdaten der Sensoren werden ggf. zuerst skaliert und je nach Anforderung zu Momentanwerten, Mittelwerten, Extremwerten und oder Summen weiterverarbeitet. Anschließend speichert der Datenlogger die Messwerte über einen Zeitraum von 10 Minuten (und eine Stunde für Extremwerte) in seinem nichtflüchtigen Speicher ab. Die gesammelten Wetterdaten werden von einer JaWe-Log RTU automatisch ins Internet übertragen.

Strahlungsschutzhütte mit Temperatur- und Feuchtesensor
Sensor zur Erfassung des Luftdrucks (Barometer Vaisala PTB110)
Thies First Class Windgeschwindigkeitssensor
Thies First Class Windrichtungsgeber
Sensor zur Erfassung der Windgeschwindigkeit und -richtung (Thies Kombinierter Windsensor Classic)
Sensor zur Erfassung der Globalstrahlung (Sternpyranometer)
Sensor zur Erfassung der Globalstrahlung (Pyranometer CMP3)
Erdbodentemperatursensor (Eigenbau
Sensor zur Erfassung der Erdbodentemperatur in +5cm (Thies PT100)
Datenlogger Thies Clima DLx-Met
Gantner Instruments Q.bloxx Messmodul
Datenübertragung zwischen Q.bloxx Messmodul, Datenlogger DLx-Met und Webserver

Seit Anfang 2015 gehört zu unserer Wetterstation auch eine Lufft WS500 Kompaktwetterstation. Der intelligente Wettersensor WS500 erfasst Lufttemperatur, Luftfeuchte, Luftdruck, Windgeschwindigkeit und die Windrichtung. Darüber hinaus lässt sich ein weiterer externer Sensor an die WS500 anschließen. Die Kompaktwetterstation bildet aus den Eingangsdaten ihrer Fühler nach ggf. erforderlicher Skalierung Momentanwerte, Mittelwerte, Extremwerte und oder Summen. Die aufbereiteten Wetterdaten werden anschließend von einer JaWe-Log RTU über die RS485-Schnittstelle abgefragt und ins Internet übertragen.

Weitere Informationen finden Sie auf dem Lufft Blog: Früh übt sich wer ein Wetterexperte werden will

Lufft WS500 Kompaktwetterstation zur Erfassung von Wind, Luftdruck, Lufttemperatur und rel. Feuchte
Datenübertragung zwischen Kompaktwetterstation WS500 und Webserver

Auf unserem Messfeld in Schenkenzell befindet sich unter anderem eine Messstation mit einem Datenerfassungssystem und Sensoren vom deutschen Hersteller OTT Hydromet. Am Datenlogger OTT netDL500 sind Sensoren zur Erfassung des Niederschlags angeschlossen: Der wägende Niederschlagssensor OTT Pluvio²S erfasst die Niederschlagsmenge und Intensität mit hoher Messgenauigkeit. Dazu wird der Niederschlag in einem Auffangbehälter mit genormter Öffnungsfläche (200 cm²) aufgefangen. Unterhalb des Auffangbehälters befindet sich eine hochgenaue Wägezelle, welche das auf ihr lastende Gewicht misst. Die Elektronik im Pluvio²S berechnet daraus die Niederschlagsmenge und -Intensität und stellt die Messwerte dem Datenlogger über SDI-12 zur Verfügung. Bei niedrigen Temperaturen verhindert die Ringheizung, dass sich am Auffangring eine Schneehaube oder Eis bildet. Das laser-optische Distrometer OTT Parsivel erfasst ebenfalls die Niederschlagsmenge und -Intensität. Darüber hinaus erfasst es auch Niederschlagsart, Radarreflektivität und viele weitere Parameter. Das Gerät arbeitet nach einem optischen und berührungslosen Messprinzip und stellt die Messwerte dem Datenlogger über RS485 zur Verfügung. Eine JaWe-Log RTU überträgt die erfassten Wetterdaten zyklisch ins Internet.

Weitere Informationen finden Sie auf dem OTT Hydromet Blog: Professioneller Regenmesser für Nachwuchstalent

Wägender Niederschlagssensor OTT Pluvio²S
Geöffneter Niederschlagssensor OTT Pluvio²S
Laser-optisches Distrometer OTT Parsivel
Datenlogger OTT netDL500

An einer weiteren JaWe-Log RTU sind ein wägender Niederschlagssensor Pluvio DWD von OTT Hydromet (RS232 Schnittstelle) und ein Digitalbarometer Vaisala PTB210 (RS485 Schnittstelle) angeschlossen. Der Pluvio DWD funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie der Pluvio²S und kommt auch im Messnetz des Deutschen Wetterdienstes (DWD) zum Einsatz. Minütlich fragt die JaWe-Log RTU die Messwerte (z.B. Niederschlagsmenge oder -Intensität) vom Pluvio DWD ab. Aufgrund dessen, dass die Datensätze alle 10 Minuten auf den Webserver übertragen werden, speichert die JaWe-Log RTU die 1-Minuten-Messwerte des Pluvios in ihrem nicht flüchtigen Speicher zwischen. Das Digitalbarometer PTB210 wird sekündlich abgefragt. Aus den Messwerten werden das arithmetische Mittel sowie Min- und Maxwerte über einen Zeitraum von 10 Minuten gebildet und auf den Webserver übertragen.

Wägender Niederschlagssensor OTT Pluvio DWD
Digitalbarometer Vaisala PTB210

Alle erfassten Wetterdaten werden in bestimmten Intervallen auf den Webserver übertragen und dort automatisch auf Plausibilität überprüft. Nach erfolgreicher Plausibilitätskontrolle werden die Wetterdaten in verschiedenen MySQL-Datenbanken gespeichert und archiviert. Mithilfe von JavaScript werden dynamische Grafiken generiert und auf unserer Homepage veröffentlicht. Die Übertragung der Wetterdaten von den einzelnen Systemen auf den Webserver erfolgt über mehrere JaWe-Log RTUs (Hardwareversion 1.0.0 und 1.2.0). Bei der JaWe-Log RTU (RTU engl. = Remote Transfer Unit) handelt es sich um eine Datenübertragungseinheit, welche von uns entwickelt wurde. Sie verfügt über eine Ethernet-, zwei RS232-, eine RS485- und eine USB-Schnittstelle und hat einen Stromverbrauch von unter einem Watt. Die Aufgabe der RTU besteht darin, die erfassten Messwerte von einem Datenerfassungssystem, wie z.B. einem Datenlogger oder einem intelligenten Sensor abzufragen und auf einen Webserver zu übertragen. Falls erforderlich, speichert die RTU die Messwerte im eigenen, nichtflüchtigen Speicher zwischen. Alternativ können die Messwerte auch in einem anderen seriellen Protokoll ausgegeben werden, um diese z.B. auf einer Anzeigetafel zu präsentieren.

Datenübertragungseinheit JaWe-Log RTU
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