Standort
Um Informationen über das Wetter in Krefeld und insbesondere an unserem Campus zu bekommen, befindet sich die Wetterstation auf dem Dach der Hochschule am Campus Krefeld-Süd. Für die Auswahl der genauen Position der Wetterstation ist ein Teil des Projekt-Teams zu Beginn des Projektes auf das Dach vom Gebäude F gestiegen und hat die Möglichkeiten für Montage und Datenanbindung konstatiert.
Auch Studierende anderer Fachbereiche haben das Dach zuvor für ihre Projekte genutzt, sodass diese dort begutachtet werden konnten. Zudem hat man vom Dach des Gebäudes eine gute Aussicht über die Stadt Krefeld.
Das Modell
Zur Wahl der Wetterstation haben die Mitglieder der Teams Technik, Produktauswahl und Einkauf zusammengearbeitet. Folgende Kriterien wurden für die Produktauswahl berücksichtigt:
- Funktionen der Wetterstation: Windgeschwindigkeit, Windrichtung und Temperatur
- Montage: Wandhalterung und Mast
- Datenplattform: Website (Link), API-Schnittstellen
- Schnittstelle/ Datenübertragung: Wlan, Funk
- Stromversorgung Mast: Mast Solar
- Stromversorgung Basisstation: Basisstation Solar, Basisstation Kabel, Basisstation Batterie
Dabei wurde eine Nutzwertanalyse erstellt. Aus der Nutzwertanalyse haben sich die Teams aufgrund der Budgetbeschränkung und der Funktionalität der Station für die Wetterstation „ELV WiFi-Wetterstation WS980WiFi“ entschieden. Die Wetterstation erfüllt alle Anforderungen vollständig und kann per Wlan und Funk verbunden werden.
Die leistungsfähige WiFi-Wetterstation WS980WiFi mit Funk-Kombi-Außensensor für Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Regenmenge, Windrichtung/Windstärke und Helligkeit ist für die Wandmontage oder für die Tischaufstellung geeignet und wird per Netzteil mit Strom versorgt. Der Funk-Außensensor funkt im Freifeld im 868 MHz- Bereich mit einer Funkreichweite von bis zu 100 m und wird mit Hilfe des mitgelieferten Montagematerials an einer geeigneten Stelle montiert. Die primäre Stromversorgung erfolgt durch das integrierte Solarpanel. Es können zudem zwei Mignon AA-Batterien angelegt werden, die als Reserve bzw. Backup-Energien dienen. Aufgrund der Funkreichweite von bis zu 100 m hat man auf die Wetterstation den Überblick auf unterschiedlichste Wetterdaten. Neben Anzeigen der Temperatur und Luftfeuchtigkeit stehen Informationen zur Regenmenge, Windrichtung, Windstärke und Helligkeit zur Verfügung. Diese Daten werden übersichtlich und gut ablesbar auf dem Display der Wetterstation dargestellt. Zusätzlich werden auch die Wetterprognosen angezeigt. Der Außensensor aktualisiert die Daten alle 48 s. Beim Stromausfall bleiben die Wetterdaten erhalten. Die Messwerte der Sensoren werden in einem Minimum-, Maximum-Speicher abgelegt. Ein Highlight ist die Möglichkeit Alarmwerte bei kritischen Wetterlagen einzustellen. Das bedeutet, dass bei Überschreiten oder Unterschreiten eines Messwertes ein Alarm ausgelöst wird. Bei Einbindung der Wetterstation in einem Drahtlosheimnetz (nur 2,4 GHz), ist es möglich auf einem Wetter-Online-Dienst wie z.B. „Weather Underground“ Livedaten zu publizieren und weltweit auf alle Wetterdaten Zugriff zu erhalten. Mit der PC-Software WeatherSmartIP kann der Wetterverlauf als Tabelle oder Diagramm dargestellt. Als Messparameter für die Wetterstation haben wir folgende Werte:
Messbereiche:
Temperatur: -10 bis +50 °C (Innen), -40 bis +60 °C (Außen), relative Luftfeuchtigkeit: 10–99 % rF (Innen/Außen), Regen: 0–9999 mm, Wind: 0–50 m/s, Beleuchtungsstärke/Licht: 0–200k Lux, Luftdruck: 300–1100 hPa
Auflösungen:
Temperatur: 0,1 °C (Innen/Außen), relative Luftfeuchtigkeit: 1 % (Innen/Außen), Regen: 1 mm, Luftdruck: 1 hPa, Wind: 1 m/s, Beleuchtungsstärke/Licht: 1 lux
Genauigkeit:
Temperatur: ±1 °C (Innen/Außen), Luftfeuchtigkeit: ±5 % (Innen/Außen), Regen: ±10 %, Luftdruck: ±3 hPa (700-1100 hPa), Wind: 10 %, Beleuchtungsstärke/Licht: ± 15 %
Montage
Nachdem die Wetterstation geliefert und vom Technik-Team erfolgreich getestet worden ist, musste sie noch am Standort angebracht werden. Alle benötigten Komponenten wurden auf das Dach des F-Gebäudes der Hochschule Niederrhein am Campus Krefeld-Süd gebracht und ausgepackt. Nach anfänglichen Konnektivitätsproblemen konnte die Basisstation erfolgreich in Betrieb genommen und eine Datenverbindung zwischen der Wetterstation, der Basisstation und dem genutzten Onlineportal hergestellt werden.
Für die dauerhafte Nutzung wurden nun die Basisstation und der SIM-Karten-Router für die Datenübertragung im Kontrollraum an ihren entgültigen Positionen platziert und angeschlossen. Danach ging es raus auf das Dach. Die vormontierte Wetterstation wurde mit einer Halterung am Geländer befestigt. Um nun korrekte Daten erfassen zu können, wurde die Wetterstation noch abhängig von der Himmelsrichtung ausgerichtet.
Zu den Wetterdaten: http://wetter-hsnr.de/
Zu dem Modell der Wetterstation: https://de.elv.com/elv-wifi-wetterstation-ws980wifi-inkl-funk-aussensensor-868-mhz-app-pc-auswertesoftware-250408