Wetterstation.ws

Meine private Wetterstation in Wendessen

Die Wetterstation

Bei der von mir eingesetzten Wetterstation handelt es sich um eine Davis Vantage Pro des Herstellers Davis Instruments.
Die Sensoren für die Außentemperatur, die Luftfeuchte, die Solarstrahlung, den UV-Index und den Niederschlag sind in einer Einheit zusammengefasst und an einem Mast in zwei Metern Höhe montiert.

Die Wetterstation

Foto der Sensoreinheit Temperatur / Feuchte / Niederschlag / Solar

Der Temperatursensor ist über einen Strahlungsschutzschild vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt und wird zusätzlich über einen solarbetriebenen Lüfter belüftet. Die Erfassung der Windrichtung und der Windgeschwindigkeit erfolgen über separate, auf dem Hausdach montierte Sensoren. Die Datenübertragung zwischen den Sensoren und der Basisstation erfolgt per Funk.

Windmesser

Foto des Windmessers

Sender Windmesser

Foto des Senders für den Windmesser

Die folgenden Messgrößen werden zurzeit aufgezeichnet:

Luftdruck, Temperatur in 2 m Höhe, relative Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Solarstrahlung, UV-Index, Temperatur 5 cm über dem Boden sowie über einen sich in ca. 10 cm Tiefe befindlichen Temperatursensor die Bodentemperatur.

Die relative Luftfeuchtigkeit beschreibt das Verhältnis in Prozent zwischen dem tatsächlich in der Luft enthaltenen Feuchtigkeitsanteil und dem potentiell möglichen. Das Vermögen der Luft, Wasser aufzunehmen, nimmt mit steigender Temperatur zu.

Ein Kilogramm Luft kann auf Meereshöhe z.B. bei 25 °C etwa 20 Gramm Wasser aufnehmen. Die Luft ist dann mit Wasserdampf gesättigt, die relative Luftfeuchtigkeit beträgt 100 Prozent.

Die Windgeschwindigkeit wird von der Wetterstation in der Einheit Kilometer pro Stunde (km/h) gemessen.
Zusätzlich werden aus der Temperatur und der relativen Luftfeuchtigkeit der Taupunkt und aus der Temperatur und der Windgeschwindigkeit die Windchill-Temperatur („gefühlte Kälte“) berechnet.

Der Taupunkt beschreibt die Temperatur, auf die die Luft abgekühlt werden müsste, damit die enthaltene Feuchtigkeit auszukondensieren beginnt. Dieses Phänomen kann man gut beobachten, wenn man an einem schwülen Sommertag den Keller lüftet. Die durch das Fenster einströmende warme Luft wird im Keller unter den Taupunkt abgekühlt und die mitgeführte Feuchtigkeit kondensiert vorzugsweise am Fußboden. Das Ergebnis ist ein feuchter Keller.

Die Windchill-Temperatur ist eine fiktive Temperatur, die der vom Menschen gefühlte Temperatur entspricht. Bei Windstille entspricht die gefühlte Temperatur dem mit einem Thermometer gemessenen Wert. Mit steigender Windgeschwindigkeit nimmt die gefühlte Temperatur trotz konstant bleibender gemessener Temperatur ab. Wer es ganz genau wissen möchte, kann die gefühlte Temperatur nach dieser in der Literatur beschriebenen, empirisch ermittelten Formel berechnen:

 

T:= Temperatur in °C, V:= Windgeschwindigkeit in km/h, TC:= "gefühlte Temperatur"


Zwischen der in Kilometer pro Stunde gemessenen Windgeschwindigkeit und der oftmals im Wetterbericht genannten Windstärke in Beaufort besteht der folgende Zusammenhang:

 

Windgeschwindigkeit

km/h

Windstärke

Beaufort

Bezeichnung

0 - 0,7 0 Windstille
0,8 - 5,4 1 leichter Zug
5,5 - 11,9 2 leichte Brise
12,0 - 19,4 3 schwache Brise
19,5 - 28,5 4 mäßige Brise
28,6 - 38,7 5 frische Brise
38,8 - 49,8 6 starker Wind
49,9 - 61,7 7 steifer Wind
61,8 - 74,6 8 stürmischer Wind
74,7 - 88,9 9 Sturm
89,0 - 102,4 10 schwerer Sturm
102,5 - 117,4 11 orkanartiger Sturm
>117,4 12 Orkan

 

Noch höhere Windgeschwindigkeiten treten in Deutschland zum Glück nur extrem selten auf, sind in Form eines Tornados aber auch nicht ausgeschlossen. In freien Gebirgslagen sind ebenfalls sehr hohe Windgeschwindigkeiten möglich. In einigen Gebieten der USA hingegen treten Tornados in den Sommermonaten recht häufig auf und richten leider allzu oft auch große Schäden an.

Sehenswerte Fotos von Tornados und anderen Wetterereignissen finden sich unterwww.twistersisters.com, kann ein Video heruntergeladen werden, auf dem die Entwicklung eines Tornados zu sehen ist.

Der Luftdruck wird in der Einheit Hektopascal (hPa) gemessen und beschreibt das Gewicht einer gedachten, vertikalen Luftsäule mit einer Grundfläche von einem Quadratmeter. Eine solche vom Boden bis in etwa 10 Kilometer reichende Luftsäule wiegt in etwa 10 Tonnen. Dies entspricht einem Druck von 1000 Hektopascal. Ein Kubikmeter Luft wiegt in etwa 1 Kilogramm. Der Luftdruck nimmt mit zunehmender Höhe ab. Der Luftdruck ist zur Beurteilung der Großwetterlage (Hochdruckgebiet, Tiefdruckgebiet) unentbehrlich. Fällt der Luftdruck sehr schnell ab, folgt oftmals ein Wetterumschwung zu regnerischem, stürmischem Wetter.

Der Regenmesser ermittelt die Niederschlagsmenge über eine unter dem Sammeltrichter angeordnete Wippe. Nach einer gefallenen Niederschlagsmenge von ca. 0,1 l/m² kippt die Wippe infolge des Gewicht des Wassers und der "Löffel" am Ende der Wippe entleert sich. Das Niederschlagswasser fließt währenddessen in den zweiten Löffel. Jeder Kippvorgang löst über einen Reedschalter einen Impuls aus, der gezählt wird. Der Regenmesser wird nicht beheizt, so dass als Schnee fallender Niederschlag nicht korrekt erfasst werden kann. Die Energieversorgung des Regenmessers wie auch aller anderen Außensensoren erfolgt über eine integrierte Solarzelle. Während der Nacht werden die Sensoren aus einem Pufferakku versorgt.
Die Messwerte werden dann von den per Draht mit den Sensoren verbundenen Sendern an die Basisstation im Haus gesendet. Dort werden die aktuellen Wettermesswerte direkt angezeigt und in den internen Speicher geschrieben.

Die Wetterstation

Foto der Basisstation

Dieser Speicher wird dann automatisch in regelmäßigen Abständen über einen PC ausgelesen, grafisch aufbereitet und im Abstand von 15 Minuten auf diese Homepage übertragen. Zweimal täglich wird automatisch der "Wetterrreport" erzeugt und an die in der Mailingliste eingetragenen Teilnehmer verschickt. Der Aufbau der Wetterstation ist hier dargestellt. Zum Vergrößern bitte auf das Bild klicken.

Aufbau der Wetterstation

Montage des Wind / Temperatursensors, Einschränkungen durch die örtlichen Gegebenheiten

Bei professionellen Wetterstationen müssen die Aufstellungsorte der Sensoren zur Verhinderung störender Beeinflussung durch die Umgebung sehr sorgfältig ausgewählt werden. Dieses ist jedoch bei einer privat betriebenen Wetterstation nicht vollumfänglich möglich, da z.B. durch die Bebauung die Abstände zu den Nachbargebäuden festliegen und als gegeben angenommen werden müssen.

Der Windmesser sollte z.B. für repräsentative Messungen derart montiert werden, dass die Windströmung an der Messstelle nicht durch in der Umgebung befindliche Gebäude oder Bewuchs (Hecken, Bäume) beeinflusst wird. Diese Anforderungen lassen sich bei meiner Wetterstation aufgrund der örtlichen Gegebenheiten nicht exakt erfüllen. Die gemessenen Windgeschwindigkeiten haben daher für den Montageort des Windmessers Gültigkeit und sind ansonsten mit größeren Abweichungen behaftet.

Aus diesem Grund weichen die mit meiner Wetterstation aufgezeichneten Wettermessdaten von den "wahren", auf freiem Feld gemessenen Werten geringfügig ab und sind keinesfalls als "offizielle" Wettermesswerte für Wolfenbüttel, Ortsteil Wendessen zu betrachten.