Im Rahmen der fortschreitenden Digitalisierung und Automatisierung unseres lokalen Systems wurden zunehmend verschiedene Sensoren integriert. Neben Umwelt- und Gebäudedaten kamen schließlich auch Wetter- und Temperatursensoren hinzu, um meteorologische Parameter kontinuierlich erfassen und auswerten zu können.

Ziel war von Anfang an eine autarke Lösung auf eigener Hardware, unabhängig von Internetanbindung oder kommerziellen Cloud-Diensten. Durch die Einbindung in unser bestehendes lokales Datennetz sowie das HAMNET stehen die Wetterdaten auch in Ausnahmesituationen (z. B. bei Ausfall externer Netze) weiterhin zur Verfügung.

Im Zuge erster Versuche mit LoRa wurde zunächst der Neubau einer eigenen Wetterstation in Betracht gezogen. Nachdem jedoch auf dem Modellflugplatz Aldingen die dort installierte Wetterstation ausgefallen war, wurde nach einer praxistauglichen und kurzfristig realisierbaren Alternative gesucht. Dabei fiel die Wahl auf ein Projekt, das handelsübliche, kompakte Funk-Wetterstationen nutzt und deren Funksignale direkt auswertet.

Inzwischen kommt sowohl am Standort Klippeneck-Hummelsberg als auch auf dem Flugplatz der Modellfluggruppe Aldingen dieselbe Wetterstation zum Einsatz, was einen direkten Vergleich der Messwerte an beiden Standorten ermöglicht.

Funktechnische Umsetzung

Der Außensensor der Wetterstation sendet seine Messdaten im 868-MHz-ISM-Band an das zugehörige Display. Diese Funkübertragung wird mit einem LilyGO TTGO T-Board (ESP32-basiert) empfangen und dekodiert. Zum Einsatz kommt hierbei das Open-Source-Projekt OpenMQTTGateway, welches die Sensordaten aus dem proprietären Funkprotokoll extrahiert.

Die dekodierten Messwerte (u. a. Temperatur, Luftfeuchte, Windgeschwindigkeit, Windrichtung und Niederschlag) werden anschließend per MQTT an einen lokalen Server übertragen. Die komplette Datenkette arbeitet unabhängig von externen Cloud- oder Internetdiensten.

Datenverarbeitung und Verteilung

Die weitere Verarbeitung erfolgt mittels Node-RED. Dort werden die Messwerte ausgewertet, gefiltert und für unterschiedliche Ausgabekanäle aufbereitet. Die bereitgestellten Daten stehen zur Verfügung:

  • im lokalen LAN
  • im HAMNET
  • sowie über einen Internetzugang

Die Wetterstation Hummelsberg liefert damit in Echtzeit relevante Wetterdaten für die Piloten des Segelfluggeländes Klippeneck. Durch die zusätzliche Station in Aldingen lassen sich lokale Wettereffekte, insbesondere bei Windrichtung und Windstärke, standortabhängig vergleichen. Diese Unterschiede sind auch visuell durch die an beiden Standorten vorhandenen Windsäcke gut nachvollziehbar.

Betrieb und Zuverlässigkeit

Die eingesetzten Wetterstationen sind weder geeicht noch als hochverfügbare 24/7-Systeme ausgelegt. Nach über sechs Monaten Dauerbetrieb traten jedoch bislang keine Ausfälle auf. Die Kombination aus kommerzieller Sensorik und Open-Source-Software hat sich als stabil und zuverlässig erwiesen.

Eingesetzte Hardware und Software

Hardware:

Software / Projekte:

Die Wetterdaten lassen sich hier abrufen:
Segelfluggelände Klippeneck: https://wx.db0kli.de/
Modellfluggruppe Aldingen: https://wx-ald.db0kli.de/