Messnetz

• Auswahl der Standorte für die Messstationen
• Installation der Sensoren
• Datenverarbeitung und -verbreitung
• Qualitätskontrolle und Follow-up
• Fallstudie: Basel, Schweiz

Der erste Schritt bei der Entwicklung eines städtischen Klimaüberwachungssystems ist die Installation eines meteorologischen Sensornetzwerks zur Messung von Wettervariablen wie Lufttemperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Niederschlag usw. in der jeweiligen Stadt. meteoblue hat verschiedene Tools entwickelt, um die besten Sensorstandorte in der Stadt und im Umland zu ermitteln. Die Auswahl der Standorte erfolgt nach wissenschaftlichen Kriterien, so dass alle städtischen lokalen Klimazonen abgedeckt werden, und es werden auch Messungen in "Straßenschluchten" durchgeführt, in denen der Einsatz von teuren Messgeräten aufgrund technischer Einschränkungen nicht möglich ist.

Sind die Sensoren einmal installiert, sorgt moderne IoT-Technologie (LoRaWAN oder NB-IoT) für einen zuverlässigen und einfachen Zugriff auf die Messungen. Die meteorologischen Daten werden in unserer meteoblue Datenbank gespeichert und können in Echtzeit über API, Web, FTP oder eine mobile App abgerufen werden. Außerdem werden die Daten auf unserer Webseite angezeigt. Anschließend werden die meteorologischen Daten in einer Qualitätskontrolle weiterverarbeitet und z.B. auf Strahlungsmessfehler korrigiert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir mit diesem Service Entscheidungsträgern helfen, den am besten geeigneten Stationsanbieter zu finden, einen Standortplan auf der Grundlage der Optimierung meteorologischer und praktischer Kriterien zu erstellen, die Bestellung und Installation eines Messnetzes sowie die Datenübertragung von den Stationen zu organisieren. Darüber hinaus informieren und beraten wir ausführlich über weitere Maßnahmen, die für den Aufbau des Netzes notwendig sind, wie die Einholung von Genehmigungen, die optimale Erfassung der Metadaten der Stationen und die Erstellung eines jährlichen Wartungsplans.

Das Ergebnis ist ein autonomes IoT-Messnetz, das die Grundlage für die Erfassung und Nutzung zuverlässiger Informationen bei der Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen in der Stadt darstellt.

Beispiel: Basel, Schweiz

Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie ein Messnetz aussieht und wie wir diese Daten anzeigen und nutzen, können Sie sich die Echtzeitmessungen in Basel, Schweiz, ansehen. Dieses wurde im Jahr 2020 eingerichtet und besteht aus mehr als 180 Metos LoRain-Sensoren. Die Sensoren wurden prinzipiell im gesamten Stadtzentrum sowie in den Außenbezirken und Vororten von Basel verteilt, um alle relevanten lokalen Klimazonen abzudecken.

Gemessen werden Lufttemperatur, Niederschlag und relative Luftfeuchtigkeit in 15-minütiger Auflösung. Die Übertragung ist über das LoRa-Netzwerk der IWB gesichert. Die Kartenansicht ermöglicht es, grossräumige Temperatur- oder Niederschlagsmuster über dem Stadtgebiet mühelos zu erkennen (Abbildung links). Städtische Hotspots können visuell erkannt werden.

Zusätzlich zu den Rohdaten werden eine Reihe weiterer Informationen (siehe Abbildung rechts oben)angeboten. Diese können ebenfalls durch Anklicken einer Station auf der Karte abgerufen werden. Historische Messdaten in grafischer Form, eine 5-Tages-Vorhersage auf Basis der Stationsdaten und statistische Auswertungen sind auf der meteoblue Webseite verfügbar. Die statistischen Auswertungen beinhalten z.B. die durchschnittliche Lufttemperatur und Niederschlagssumme in Tages-, Wochen- und Monatsauflösung.

Das Hitze-Ranking vergleicht die mittleren Lufttemperaturen aller Messstationen und ordnet ihnen eine Nummer zu. Dies hilft, Hotspots in der Stadt schnell zu ermitteln.

Darüber hinaus bietet meteoblue eine Rohdaten-API an, mit der man sich den Zugriff auf die kompletten Zeitreihen aller Stadtklimadaten seit der Installation im Jahr 2020 sichern kann.