Davis Vantage Pro 2

Wetterstation Wölfersheim. Die Technik.

Wie werden die Wetterdaten gemessen? Wie verlässlich sind die aufgezeichneten Werte? Kann man die Werte mit offiziellen Stationen des Deutschen Wetterdienstes vergleichen? Und wie kommen die Daten überhaupt auf diese Webseite? Diese und mehr Fragen werden hier im Technikbereich beantwortet.

Davis Vantage Pro 2. Die Wetterstation.

Die Ermittlung der Wetterdaten erfolgt über eine hochwertige Wetterstation der Firma Davis Instruments, einer Davis Vantage Pro 2* mit Aktivlüftung. Es handelt sich dabei um keine chinesische Billigstation, die man für unter 100,- EUR* in allen möglichen Online-Shops kaufen kann, sondern um eine relativ teure Station made in USA.

Dass die Daten der Davis Vantage durchaus verlässlich sind, zeigt die Tatsache, dass dieser Wetterstationstyp in der Schweiz bei einem großen privaten Wetterdienstleister für dessen Unwetterreferenznetzwerk genutzt wird. Bei Unwetterwarnungen wird also dort durchaus auch auf Daten dieser Stationen zurückgegriffen.

Die ermittelten Werte der Sensoren an der Außenstation werden jede Sekunde per Funk an die Basisstation in meinem Büro übermittelt und dort angezeigt. Wie die Daten von dort auf diese Webseite gelangen erfahren Sie unter Datenübertragung.

Standort

Die Station ist in meinem Garten am westlichen Ortsrand von Södel aufgestellt und zwar im äußersten Eck vom Grundstück und steht damit ziemlich frei. Es befinden sich keine Bäume in der Nähe und auch das Haus ist rund 18 Meter entfernt, dürfte somit die Messungen bis auf die Winddaten, auf die ich noch gesondert eingehen werde, in keinster Weise beinflussen.

Luftdruck

Der Luftdruck wird an der Basisstation, also in meinem Büro, gemessen und auf Meereshöhe heruntergerechnet, um die Werte mit anderen Stationen vergleichen zu können.

Temperatur und Luftfeuchtigkeit

Temperatur und Luftfeuchte werden in einem geschützten Wetterhäusschen gemessen. Damit auch bei direkter Sonneneinstrahlung keine zu hohen Werte ausgelesen werden, sondern korrekte Temperaturdaten geliefert werden, ist in dem Gehäuse noch ein solarbetriebener Lüfter installiert. Die Werte sind also auch dann korrekt, wenn an einem heißen Sommertag die Sonne stundenlang direkt auf die Station knallt, denn je stärker die Sonneneinstrahlung desto schneller dreht sich auch der Lüfter und sorgt dafür, dass die Luft ausreichend umgewälzt wird.

Gemessen wird die Temperatur allerdings nur in einer Höhe von etwa 1,70m über dem Boden. Das ist also derzeit etwas niedriger als die Vorgabe der World Meteorological Organization. Diese sieht die Temperaturmessung in einer Höhe von 2m vor, diese erreiche ich seit dem Standortwechsel im Dezember 2013 aber "aus Gründen" nicht mehr. ;-)

Sobald der Pfosten mal erneuert werden muss, kommt die Messung wieder exakt auf zwei Meter Höhe. Versprochen.

Regenmenge und Regenrate

Der Niederschlagsmesser der Davis Station hat einen Durchmesser von 164mm und misst somit auf einer Fläche von gut 211cm². Das ist ein klein wenig größer als es die WMO-Norm fordert (=200cm²). Gemessen wird der Regen über eine Wippe. Diese kippt um sobald 4,22ml Regen in den Behälter gefallen sind. Dieses Kippen wird dann von der Station registriert und als 0,2mm Regen pro Quadratmeter angezeigt, denn 4,22ml auf 211cm² entspricht eben 200ml auf 1m². Die kleinste messbare Einheit ist also 0,2mm bzw. 0,2 Liter Regen pro Quadratmeter.

Der Niederschlagsmesser ist nicht beheizt. Das heißt also, wenn es schneit kommt es zwangsläufig zu fehlerhaften oder zeitverzögerten Messungen, ebenso wenn sich Raureif oder Tau bildet. Gerade im Herbst wenn viele Nächte mit Nebel dabei sind, kommt es häufig vor, dass für einen Tag 0,2mm Regen angezeigt werden obwohl kein Tropfen vom Himmel fiel. In diesem Falle ist eben in der Nacht und am Morgen der Nebel am Niederschlagsmesser kondensiert und es sind dabei mindestens 4,22ml Wasser zusammengekommen. Diese Fehlmessungen werden natürlich von mir manuell korrigiert, allerdings aus technischen Gründen frühestens am Folgetag.

Sonnenscheindauer

Die Sonnenscheindauer wird über einen Solar-Sensor gemessen, der absolut WAAGERECHT angebracht ist. Hier gibt es auch schon ein kleines Problem bei der Messung: meteorologisch gesehen scheint die Sonne nur dann, wenn sie mehr als 120 Watt pro Quadratmeter auf eine SENKRECHT zu ihr stehende Fläche liefert. Da die Sonne also nie senkrecht auf den Sensor strahlen wird lässt sich der Sonnenschein nicht an einer fixen Wattzahl festmachen und somit auch nie 100%ig zuverlässig bestimmen.

Hier kommt nun die Auslesesoftware ins Spiel. Diese errechnet immer den Einstrahlwinkel der Sonne anhand der Tageszeit und dem Standort der Station und weiß somit, wie stark die Sonnenstrahlung maximal sein kann. Übersteigt der aktuell gemessene Wert eine bestimmte Prozentzahl vom Maximalwert, so scheint die Sonne ansonsten nicht. Die Grenzwerte sind von mir so gewählt, dass die Sonnenscheindauer auch ziemlich genau passt. Kleiner Hinweis noch am Rande: morgens früh gibt es bei tiefstehener Sonne ein kurzes Zeitfenster, in dem ein Teil des Hausdaches einen Schatten auf den Solarsensor wirft. Das wird natürlich auch nicht als Sonnenschein gezählt. Und natürlich können Fliegen, die auf dem Sensor sitzen vorübergehend eine Bewölkung vorgaukeln.

Die Software misst die Sonnenscheindauer in Stunden mit einer Nachkommastelle. Das heißt, die kleinste Einheit, in der die Sonnenscheindauer angegeben werden kann, sind 6min (=0,1h).

Windmittel und Windböen

Die Windgeschwindigkeiten - egal ob Mittel oder Böen - sind die Werte, bei der die Messung an meiner Station am weitesten von der WMO-Norm abweicht. Normalerweise wird der Wind in einer Höhe von 10m und mit ausreichend Abstand zu Gebäuden gemessen, um fehlerhafte Werte durch Verwirbelungen oder Kanalisierungen ausschließen zu können und Werte mit anderen Station auch vergleichbar halten zu können.

Ich habe bis Mitte März 2015 lediglich in einer Höhe von gut 2m mit rund 18m Abstand zum Haus gemessen. Das heißt, bei Winden aus nord- bis östlichen Richtungen stand die Station mehr oder weniger im Windschatten des Hauses. Hier kam es dann zu deutlich geringeren Messwerten und zu großen Abweichen gegenüber Messungen, die der WMO-Norm entsprechen. Mittlerweile ist der Windsensor auf dem Dach meines Hauses angebracht in rund 10 Metern Höhe. Abweichungen durch Verwirbelungen wegen der Dachschräge sind trotz einigem Abstand zwar denkbar, die nun gemessenen Werte sind aber insgesamt deutlich plausibler und vor allem besteht seitdem das Problem bei Nord- und Ostwind nicht mehr.

 

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