1 OpenUCO-Messnetz – Wo stehen die Messstationen?

2 Winterpause – der MESSI macht Winterschlaf

3 Erste Datenanalyse – der Tag an dem der Herbst kam

4 Messung – Probleme und Lösungen

5 Ausblick – Geplante Workshops

1 OpenUCO-Messnetz – Wo stehen die Messstationen?

Seit Juli haben wir knapp 40 Messstationen verteilt, die in Berlin (mit einer Ausnahme in Babelsberg) aufgestellt wurden. Die meisten der Station messen jetzt seit ungefähr 2 Monaten. In Abbildung 1 zeigen die Kreise, wie die Stationen in Berlin und Umgebung verteilt sind.

An manchen Standorten befinden sich mehrere Messstationen relativ nah bei einander. An diesen Stationsgruppen ist jeweils mit einer Zahl gekennzeichnet, wie viele Stationen sich dort befinden.

Leider hat es mit dem Senden der Messdaten über LoRaWAN am Anfang nicht so gut geklappt, wie wir gehofft hatten. Viele Teilnehmer:innen haben nachträglich noch eine Empfangsstation von uns bekommen. Die meisten MESSIs messen alle 30 Sekunden und senden dann nach ca. 10 Minuten ein Datenpaket. Wenn die Messstation schlechten Empfang hat, kann es sein, dass manche der Datenpakete nicht empfangen werden können. Die Farben der Kreise in der Karte zeigen, wie viele Messungen im Mittel pro Tag angekommen sind, das heißt Stationen mit gutem Empfang sind in grün dargestellt, mittlerer Empfang ist mit gelb und schlechter Empfang mit rot gekennzeichnet. In Abbildung 2 siehst du jeweils ein Beispiel der empfangenen Temperaturdaten einer Station ohne Datenlücken und einer Station mit vielen Datenlücken.  Wenn du deine Messstation in der Karte nicht finden kannst, dann heißt das, dass diese noch gar keine Daten gesendet hat. Da die MESSIs die Daten auch auf einer SD-Karte speichern, sind nicht gesendete Daten aber nicht verloren. Wir können diese Datenlücken wieder füllen, sobald wir die MESSIs zurück haben. Trotzdem überlegen wir uns für nächstes Jahr noch Lösungsmöglichkeiten für Stationen mit schlechtem Empfang.

2 Winterpause – der MESSI macht Winterschlaf

Vielleicht hast du es schon an deiner eigenen Messstation gemerkt: So langsam reicht das Sonnenlicht nicht mehr aus, um die MESSIs mit genügend Energie zu versorgen. Einige haben bereits ihren Winterschlaf angetreten. Wir werden dich deshalb bald kontaktieren, um einen Termin zur Abholung der MESSIs durch uns im November zu vereinbaren. Wir werden dann auch die Wartungsprotokolle und fehlende Standortprotokolle einsammeln.

Wenn du merkst, dass die Batterie deines MESSIs in der MESSI-App als leer angezeigt wird, kannst du die Messdauer auch noch etwas verlängern indem du den MESSI in regelmäßigen Abständen auflädst. Hinter der herausziehbaren Klappe in der obersten Lamelle befindet sich dazu eine UBS-C-Buchse. Verwende wenn möglich einen flachen Stecker, damit die Buchse nicht heraus brechen kann. Es kann leider sein, dass manche MESSIs sich nicht mehr aufladen lassen.

Wir werden die Winterpause nutzen, um die Datenlücken in der MESSI-App mit den intern gespeicherten Messwerten zu füllen und die Messdaten gemeinsam mit euch genauer zu analysieren. Im Frühjahr kann es dann wieder los gehen mit der Messung! Dazu werden wir voraussichtlich im März/ April die Messgeräte wieder ausgeben. Bis dahin haben wir auch mehr Geräte zur Verfügung, so dass dann hoffentlich noch weitere Standorte dazu kommen.

3 Erste Datenanalyse – der Tag an dem der Herbst kam

Die MESSIs messen mit einer sehr hohen Frequenz (die meisten alle 30 Sekunden) und die Stationen stehen zum Teil sehr nah beieinander. Daher lassen sich in den Messungen die gelegentlich großen zeitlichen und räumlichen Unterschiede in den meteorologischen Variablen sehr gut nachvollziehen. Wir haben uns ein eindrucksvolles Beispiel mal ein bisschen genauer angeschaut.

Erinnerst du dich noch an Freitag, den 26. August? In Abbildung 3 ist deutlich zu erkennen, dass die meisten OpenUCO-Messstationen an diesem Tag zum letzten Mal Temperaturen von über 30°C gemessen haben. Richtig interessant wird es aber erst, wenn wir uns den Verlauf der Temperatur am Nachmittag des 26.8. genauer anschauen. (siehe Abbildung 4, unten). Um 13:30 Uhr wurde von einem Großteil der MESSIs außerhalb des Gehäuses noch um die 30°C gemessen. Innerhalb der nächsten Stunde fiel dann an allen Messstationen die Temperatur um bis zu 10 K. 

Wie kam es zu diesem plötzlichen Temperaturabfall? Während es mittags in Berlin noch über 30°C war, wurde im Westen Deutschlands an einigen Orten bereits kaum 20°C gemessen. Während sich im Westen Deutschlands also schon kältere Meeresluft polaren Ursprungs ausbreitete, erstreckte sich im Osten Deutschlands noch feucht-warme Luft sub-tropischen Ursprungs. Durch Zusammenströmen am Boden kam es zur Hebung der feucht-warmen Luft und es bildeten sich hochreichende Wolken. Um die Mittagszeit herum zogen die ersten Gewitter nach Potsdam und gegen 13 Uhr kam es auch südlich und nördlich von Berlin zur Bildung von Gewittern mit stärkeren Regenfällen unter anderem im Gebiet um Zeuthen, Waltersdorf und Schönefeld. Unterhalb regnender Wolken kommt es zur Abkühlung der Luft durch Verdunstung. Erreicht diese Luft den Boden, breitet sie sich rasch in alle Richtungen aus.  Dieses Phänomen könne wir in den MESSI-Daten vom 26.8. beobachten. Auf den Karte in Abbildung 4 oben sind die gemessenen Temperaturen für 3 verschiedene Zeitpunkte dargestellt. Blaue Farben stehen für kältere Temperaturen, gemäß der unteren Abbildung. Anhand dieser Karten lässt sich erkennen, dass die Temperatur zunächst gegen 13:40 an den Messstationen im Süden Berlins, in Neukölln abgefallen ist. Diese Stationen lagen ca. 5 km nördlich der Gewitterzelle mit dem Kaltluftausfluss im südlich von Berlin. Sowohl in den Karten als auch der Zeitreihe in Abbildung 4 ist zu erkennen, dass sich die kalte Luft im Laufe der nächsten halben Stunde auch zu den meisten anderen Messstationen ausgebreitet hatte. Nur an zwei Stationen im Osten Berlins fiel die Temperatur erst etwas später ab. Die Stationen an denen die Temperatur zuerst abfiel, waren dann wenig später auch die ersten Stationen an denen Niederschlag auftrat (siehe Abbildung 5), da sich das Niederschlagsgebiet im Süden Berlins weiter ausbreitete. Anhand des Temperaturverlaufs innerhalb der 2 Stunden zwischen 13:00 und 15:00 lässt sich also sehr deutlich erkennen, dass das OpenUCO-Stationsmessnetz zeitliche und auch räumliche Temperaturvariationen in Berlin gut auflösen kann. Auch die räumlichen Unterschiede im Niederschlag sind für unseren Beispieltag, den 26.8. teilweise sehr stark ausgeprägt. Deutliche Unterschiede sehen wir bei 3 Stationen in Neukölln/ Treptow-Köpenik (in Abbildung 5 markiert durch die Buchstaben a,d,e). Der meiste Niederschlag aller OpenUCO-Stationen an diesem Tag wurde von Station (d) mit insgesamt 33 mm gemessen.  Am Flughafen BER wurden an diesem Tag vom Deutschen Wetterdienst sogar 82,2 mm gemessen. Davon fielen 92 % zwischen 13 und 15 Uhr und der Flugverkehr wurde zeitweise unterbrochen [Quelle: Berliner Wetterkarte].

Am Samstag dem 27.8. hatte die Luftmassengrenze Berlin noch nicht erreicht. Auf Grund der anhaltenden Bewölkung wurde es an diesem Tag aber nicht noch einmal so warm wie am Vortag. Am Sonntag, dem 28.8. erreichte die Kaltfront schließlich Berlin. In Abbildung 3 ist zu erkennen, dass ab diesem Tag die Temperaturen vor allem Nachts deutlich kälter wurden.

Vielleicht sind auch dir in den Daten deiner oder benachbarter Stationen bereits spannende Details aufgefallen. Wir freuen uns immer über Hinweise oder Fragen!

4 Messung – Probleme und Lösungen

Viele Wetterstationen hatten im Sommer Probleme mit den hohen Temperaturen, welche zum Verbiegen der Plastikrohre geführt haben. Wir haben uns sehr darüber gefreut, viele von ihnen gleich so kreativ tätig wurden, um die Stabilität ihrer Messstationen zu verbessern und möchten einige Impressionen mit ihnen teilen. Mit dem Beginn des Herbstes sind die hohen Temperaturen nun kein Problem mehr, aber es gibt eine neue Herausforderung: das Laub. Wir erklären Ihnen kurz, wie sie am Besten mit einer verstopften Niederschlagswippe umgehen, damit die Messung nicht ganz verloren ist. 

Überprüfe zunächst, ob sich in dem Auffangbehälter (und dem Schmutzfang) Blätter, kleine Äste oder Insekten sind und entferne diese. Bei uns haben es sich dieses Jahr Junikäfer in einer Niederschlagswippe gemütlich gemacht. So kann das mit der Niederschlagsmessung natürlich nix werden! 

Wenn der Auffangbehälter verstopft ist, kann es auch sein, dass in dem Behälter noch Wasser vom letzten Niederschlag steht. Es ist nicht schlimm, wenn dieses Wasser dann beim Reinigen in die Wippe läuft. Wichtig ist nur, dass du das im Wartungsprotokoll so notierst, dass wir im Nachhinein das "Niederschlagsereignis" noch nachvollziehen können. Manchmal kann es sogar möglich sein, diese gemessene Menge noch dem letzten tatsächlichen Niederschlagsereignis zuzuordnen.

Wenn deine Niederschlagswippe längere Zeit nichts registriert hat, obwohl es geregnet hat, oder wenn ein starkes Niederschlagereignis aufgetreten ist, ohne dass du etwas gemessen hast, solltest du nicht nur den Auffangbehälter, sonder auch die tiefere Ebene, dort wo die Niederschlagswippe sitzt überprüfen und gegebenenfalls reinigen. Dazu kannst du das Auffanggefäß abnehmen. Das ist mit etwas Geschick verbunden,
Sollten sich unter der Abdeckung Fremdkörper befinden, dann bitte ebenfalls entfernen. Am Boden der Niederschlagswippe gibt es zwei Löcher, durch welche das Wasser wieder abfließt. Diese sollten möglichst frei sein, damit sich das Wasser nicht aufstaut.
Am besten eignet sich ein weiches feuchtes Tuch, um die Wippe von etwaigem Staub oder Blättern zu befreien. Der Staub sammelt sich besonders gerne in den "Löffeln" an. Achte darauf, dass die Wippe beim Reinigen möglichst nicht umkippt und so Niederschlag misst. Wenn das doch passiert, nicht so schlimm! Schreib im Wartungsprotokoll in jedem Fall das Datum und die Uhrzeit auf, dann wissen wir Bescheid.
Wenn die Niederschlagswippe wieder sauber ist, dann setze das Auffanggefäß vorsichtig wieder drauf und überprüfe mit der Wasserwaage ganz am Ende, ob die Wippe noch waagerecht steht. Geschafft!

Wenn deine Wippe keinen Niederschlag gemessen hat, obwohl das Auffanggefäß und die Wippe selbst nicht verschmutzt waren, kannst du den Kippmechanismus auch einmal testen indem du beim Kippen auf deinen MESSI schaust. Die LED sollte 2x blau blinken, wenn der Kippmechanismus betätigt wird. Dabei ist es aber ganz wichtig, dass du den Test auf jeden Fall im Wartungsprotokoll mit Uhrzeit notierst.

5 Ausblick – Geplante Workshops

Einige Teilnehmer haben sich bei uns schon gespannt nach den geplanten Workshops erkundigt. Wir werden auf jeden Fall im Winter Workshops veranstalten. Nähere Informationen dazu wird es aber erst in unserem nächsten Newsletter im Dezember geben. Wir nehmen allerdings bereits jetzt gerne Vorschläge und Anregungen entgegen, woran du besonders Interesse hättest.

Danke für deine Unterstützung!