Wetter- und Klimawissen

[Update/Autor: 20.07.2021/AGU]

Zum Erwerb tiefgreifender Wetter- und Klimakenntnisse sind praxisnahe Schulungen unentbehrlich. Besonders durch eine individuelle Wetterdatenerfassung lässt sich der Wissenserwerb optimieren. Beispielsweise können mit einer eigenen Wetterstation die örtlichen Wetterbedingungen perfekt registriert und ausgewertet werden. Dabei erfolgen fast automatisch entscheidende Kompetenzgewinne.

Wetterstationen und damit erworbene Wetterkenntnisse bieten auch den perfekten Einstieg in die Problematik des Klimawandels. Vor allem zur Vermeidung schwerwiegender Folgen des Wandels ist Klimawissen vordringlich. Zur Unterstützung der Ausbildung haben wir einen entsprechenden Werkstatt-Unterricht im Angebot, dieser befasst sich mit den Themen: Wetter, Witterung und Klima.

Die Daten unserer eigenen Wetterstation haben nur informativen Charakter, sie dürfen nicht zum Schutz für Leib und Leben oder von Sachwerten verwendet werden. Es kann keine Gewähr für Richtigkeit und Genauigkeit übernommen werden!

Wetter/Klima - Datenregister
Wetterstation am Urbach -
Wetterdaten unserer eigenen Messungen
ReKIS - Regionales
Klimainformationssystem
(externes Angebot)
PIK - Potsdam-Institut
für Klimafolgenforschung
(externes Angebot)
Dürremonitor Deutschland -
Bodentrockenheit
(externes Angebot)

Wetterstation am Urbach - Beschreibung

Unsere Wetterstation am Urbach (HDK11) zeichnet örtliche Daten auf. Details über aktuelle und archivierte Wetterdaten können für die Anzeige ausgewählt werden. Laden Sie dazu die Daten bzw. die Übersichtsseite der Station. Durch Mausklick, auf die einzelnen Bezeichnungen, können Sie dort die entsprechenden Grafiken und Tabellen aufrufen. Bereits in der Übersicht wurden Sonnenaufgang und Sonnenuntergang speziell für den Standort berechnet. Die aufgezeichneten Wetterdaten werden in der Cloud (eusotec) langfristig vorgehalten. Die Aufbereitung der Daten erfolgt mittels des Webservers vom Typ Eusoport, dieser ist universell einsetzbar.

In der Übersichtstabelle der Wetterstation werden auch die aktuellen Temperaturen für den Erdboden angegeben. Dafür befinden sich spezielle Messfühler in entsprechender Tiefe (-10 cm bis -80 cm) im Erdreich. Ebenso wird natürlich kontinuierlich die Temperatur der Luft 2 m und 5 cm über dem Erdboden gemessen und in der Tabelle angezeigt. Gleichfalls erfolgen die Registrierungen und Dokumentationen von Wind, Windrichtung, Regenmengen, UV-Index, Sonnenstrahlung und anderen Wetterdaten fortlaufend.

Als Messtechnik selbst kommt die Wetterstation Davis Vantage Pro 2 Aktiv Plus mit den zugehörigen Sensoren der Firma Davis zum Einsatz.

Objektinfo

Stationstyp: Wetterstation - Davis Vantage Pro 2 Aktiv Plus
Standort: Erfurt / Ortsteil Urbich (PLZ 99098 / HDK11)
Lage: 50° 57' 33" nördliche Breite / 11° 5' 47" östliche Länge
Höhenlage: 243 m üNN
Zeitformat: MEZ / MESZ
Betreiber: Dipl.-Ing. (FH) Olaf Kneißl
Internet: www.umweltstand.de
E-Mail: post @ olaf-kneissl.de
Telefon: 0361 6001653
Fax: 0361 6001654

Standortbedingungen

Der Standort ist repräsentativ für die Umgebung - Anordnung der Wetterstation im Bereich der Streuobst- und Heuwiesen am östlichen Ortsrand. Es ist keine Erhöhung von über 30 m im Umkreis von 200 m vorhanden. Der Erhalt der jetzigen Flächennutzung ist für mehr als 10 Jahre zu erwarten. Abschirmende Hindernisse haben den nötigen Mindestabstand zum Messbereich/Messfeld. In der Nähe gibt es keine Hochspannungsleitungen oder Sendeanlagen (Mobilfunk/Rundfunk/Fernsehen).

Wetterelemente / Messdaten

Datenerfassung mit Bezug zur DWD-Richtlinie: Lufttemperatur / 2 m; Lufttemperatur / 5 cm; Luftfeuchte / 2 m; Regenmenge; Strahlung (Solarsensor/UV-Sensor); Sonnenscheindauer; Windrichtung; Windgeschwindigkeit; Erdbodentemperatur teilweise (-5 cm fehlt / -10 cm vorhanden / -20 cm vorhanden / -50 cm fehlt, stattdessen -40 cm vorh. / -100 cm fehlt, stattdessen -80 cm vorhanden)

Die Erdsensoren befinden sich über dem Grundwasserspiegel. Die Lufttemperatur wird 2 m über einer Rasenfläche gemessen. Der Messplatz kann mit Ausnahme der Sonnenaufgangs- und Sonnenuntergangszeiten von der Sonne beschienen werden. Strahlungs- und Witterungsschutz sind an allen Sensoren vorhanden.

Wände/Bauten/Oberflächenversiegelungen sind weit mehr als 10 m entfernt. Die Lufttemperatur wird zusätzlich 5 cm über dem Erdreich (ohne Bewuchs) erfasst. Ein komplettes Erdbodentemperaturmessfeld ohne Bewuchs ist nicht vorhanden, stattdessen wird die Erdbodentemperatur unter der Rasenfläche (gemäht) erfasst. Ein Niederschlagssensor ist in 1 m Höhe und ein zweiter Niederschlagssensor ist 2 m über Grund angeordnet. Hindernisse sind vom Niederschlagssensor mehr als 2 m entfernt. Der Abstand zwischen dem Hellmann-Regenmesser und dem Niederschlagssensor beträgt 2 m.

Die genaue Windmessung ist vor Ort beeinträchtigt, deshalb soll ein Windmesser demnächst außerhalb des Messfeldes 10 m über Grund angeordnet werden.

Sensorik

Anstatt der Pt100-Sensoren lt. DWD-Richtlinie, werden für die Temperaturerfassung Stahlsensoren eingesetzt. Die Stahlsensoren werden jedoch mittels Pt1000-Sensoren referenziert. Die eingesetzten anderen Sensoren sind spezifische Entwicklungen der Hersteller.

Barometrischer Druck - Auflösung 0,1 hPa
Luftfeuchtigkeit - Auflösung 1 %
Niederschlagsrate - Auflösung 0,2 mm
Sonneneinstrahlung - Auflösung 1 W/qm
Lufttemperatur - Auflösung 0,1 °C (-40 bis 65 °C)
Windrichtung - Auflösung 1°
Windgeschwindigkeit - Auflösung 0,5 m/s
Bodentemperatur - Auflösung 1 °C
UV-Index - Auflösung 0,1 Index
Windchill - Auflösung 1 °C

Wetterschule/Ausbildungsleitfaden Kl. 3-4

Wetterausbildung am Umweltstand / Primarstufe

BNE-Konzeption / PDF-Datei / Kl. 3-4
Folie: A1 / 594 x 841 mm / 270,06 KB

In der PDF-Datei (Aufruf per Mausklick) sind diverse Hinweise über unsere Wetterschulungen aufgeführt. Fragen zum Wetter, zur Atmosphäre, zu Wettererscheinungen, zu Messgeräten, zu Wettervorhersagen, zu Wetterbeeinflussungen, zu Katastrophen, zum Selbstbau von Messgeräten, zu Wetterexperimenten und zu vielen weiteren Wetterthemen werden bei der Ausbildung behandelt. Detaillierte Angaben über die Wetterlektionen sind auf der rechten Seite zu finden.

Nur Schülerinnen und Schüler aus Erfurter Schulen können an den Schulungen der Arbeitsgruppe Umweltstand teilnehmen! Die Ausbildung wird im Bedarfsfall mit den betreffenden Schulleitungen entsprechend abgestimmt und erfolgt zu 100 % ehrenamtlich.

Schema einer Wetterstation / BNE ab Kl. 5

Wetterausbildung am Umweltstand / Sekundarstufe

BNE-Konzeption / PDF-Datei / ab Kl. 5
Folie: A2 / 594 x 420 mm / 208,47 KB

In der PDF-Datei (Aufruf per Mausklick) sind div. Hinweise zu Wetterstationen aufgeführt. Fragen zum Anlass der Anschaffung, zur Sensorik, zu Wetterprognosen und zu empfohlenen Stationsarten werden direkt neben der Zeichnung beantwortet. Das Beispiel einer Stationsmeldung zeigt die Darstellung meteorologischer Daten (aus Messungen und Beobachtungen) in Bodenwetterkarten. Bodenwetterkartensymbole und Erläuterungen sind in den entsprechenden Symboltabellen des DWD zu finden.

Die Arbeitsgruppe Umweltstand bietet Unterstützungsleistungen/Anleitungen zum Errichten von Schulwetterstationen in Erfurt! Insbesondere helfen wir bei den Planungen zur wettertechnischen Ausrüstung. Dabei vermitteln wir auch theoretische Grundlagen zur Technik und Kenntnisse zur Konfiguration der Sensoren. Ebenso werden langfristige Nutzungsmöglichkeiten für Bildungszwecke aufgezeigt.

IoT & MSR am Umweltstand / BNE ab Kl. 8

Wetterausbildung am Umweltstand / Sekundarstufe

BNE-Konzeption / PDF-Datei / ab Kl. 8
Folie: A2 / 594 x 420 mm / 241,97 KB

Die PDF-Datei (Aufruf per Mausklick) enthält eine grundlegende Übersicht über behandelte Themen bzw. vermittelte Kenntnisse und Fähigkeiten. Die Teilnehmer bauen diverse, funktionsfähige Sensormodelle auf und untersuchen praktische Anwendungen. Dabei wird Wissen selbst erarbeitet und unmittelbar erworben. Die Wissensvermittlung in den Bereichen Messen, Steuern, Regeln (MSR) und Programmieren ist in Verbindung mit Cloud-Schulungen eine gute Vorbereitung auf das umfassende Internet der Dinge.

Zur Reduzierung der Komplexität wurden die MSR/IoT-Projekte in kleinere Projektphasen unterteilt. Da einzelne Phasen aufeinander aufbauen, müssen die entsprechenden Projektgruppen alle vorgegebenen Projektphasen absolvieren. Es können nur Projektgruppen aus Erfurt an unseren Lehrgängen teilnehmen.