Besuch beim Deutschen Wetterdienst

Die Mobile Messeinheit (MME)

Um das Wetter und Klima dort zu verstehen, wo es keine festen Messstationen gibt, nutzt der DWD seine Mobilen Messeinheiten. Hier sind drei der spannendsten Werkzeuge:

Der Profilmesswagen (Wärmeinseln auf der Spur):
Städte sind oft deutlich wärmer als das Umland. Mit diesem speziellen Fahrzeug misst der DWD während der Fahrt Temperatur und Luftfeuchtigkeit. So lassen sich „städtische Wärmeinseln“ genau kartieren, um Städte in Zukunft hitzeresistenter zu planen.


Radiosonden (Der Blick in die Höhe):
In Oberschleißheim ist das ein echtes Spektakel! Ein Heliumballon trägt eine kleine Sonde bis zu 35 km hoch in die Atmosphäre. Sie funkt live Daten zu Temperatur, Druck und Feuchtigkeit zur Erde. Anhand ihres Flugwegs per GPS lässt sich zudem die Windgeschwindigkeit in verschiedenen Höhen exakt bestimmen.

SODAR – Das „akustische Radar“: Statt Licht oder Funkwellen nutzt dieses Gerät Schallwellen, um den Wind in 40 bis 600 Metern Höhe zu messen. Das ist besonders wichtig, um die perfekten Standorte für Windkraftanlagen zu finden. Für noch größere Höhen (bis 10 km) nutzt der DWD dann das LIDAR, das mit Laserstrahlen arbeitet.

Mobile Messeinheit (Bild: Marcel H.)

Kalibrierung der Wettersensoren:

Damit eine Wettervorhersage stimmt, müssen die Daten der Sensoren absolut präzise sein. Deshalb betreibt der DWD eigene Kalibrier-Labore (zum Beispiel in Oberschleißheim), in denen jedes Gerät regelmäßig auf Herz und Nieren geprüft wird. Hier ein kleiner Einblick in die "TÜV-Station" für Wettersensoren:

Was bedeutet Kalibrieren überhaupt?
Kurz gesagt: Man vergleicht den Messwert eines Geräts mit einem extrem genauen "Normal" (einem Referenzgerät). Die Abweichung wird dokumentiert und in einem Zertifikat festgehalten. So ist sichergestellt, dass 10 Grad Celsius auf dem Display auch wirklich 10 Grad in der Natur entsprechen.

Windmessung im Windkanal: In Hamburg und Oberschleißheim stehen riesige Windkanäle. Dort werden Windsensoren (Anemometer) bei Windstärken von bis zu 234 km/h getestet (In Oberschleißheim bis zu 180 km/h). Zur Kontrolle nutzt der DWD sogar Laser-Technik (Laser-Doppler-Anemometer), um die Geschwindigkeit der Luftmoleküle exakt zu bestimmen.

Windkanal in Oberschleißheim (Bild: Marcel H.)

Luftdruck & Niederschlag:
Selbst der Regenmesser wird geeicht! Mit Präzisionswaagen wird kontrolliert, ob das Gewicht des aufgefangenen Wassers exakt mit dem elektronisch gemessenen Wert übereinstimmt. Beim Luftdruck kommen hochsensible Kolbenmanometer zum Einsatz.

Wissenswertes:
Die Labore des DWD arbeiten nach strengen internationalen Normen (ISO/IEC 17025). Das bedeutet, dass die Messergebnisse vom DWD weltweit anerkannt und vergleichbar sind – ein echtes Qualitätssiegel für die deutsche Meteorologie!

Die verschiedenen Messtechniken:

Niederschlagswächter (Thies): Erkennt den Status (Sprühen, Regen, Schnee, Hagel). Er reagiert bereits auf kleinste Tropfen (>0,2 mm)

Niederschlagshöhe und -intensität: Ein hochpräzises Gerät, das die Menge wiegt und sich selbst entleert. Es ist beheizt, damit es auch im Winter bei Schnee funktioniert.

Bild: Marcel H.

Windmessgerät Bild: Marcel H.

Niederschlagsmesser Bild: Marcel H.

Wind (Geschwindigkeit & Richtung):

Hier nutzt der DWD moderne Ultraschall-Anemometer (2D und 3D).

• Der Vorteil: Es gibt keine beweglichen Teile (wie Schalenkreuze), die einfrieren oder verschleißen könnten.

• Die Windgeschwindigkeit wird über die Laufzeit von Ultraschallwellen zwischen den Sensoren gemessen – und das extrem genau.

Lamellen-Strahlungsschutzhütte: Das ist das weiße, "gerippte" Gehäuse, das man oft auf Messfeldern sieht. Es schützt die Sensoren vor direkter Sonne und Regen, lässt aber die Luft frei zirkulieren. Gemessen wird standardmäßig in 2 m Höhe.

Der PT 100: Das Herzstück der Temperaturmessung

Dieser kleine, unscheinbare Stab ist ein Hochpräzisions-Widerstandsthermometer. Damit er aber korrekte Werte liefert, darf er nicht einfach in der prallen Sonne hängen (sonst würde er sich aufheizen und viel zu hohe Temperaturen anzeigen).

• Der Einbau: Der Sensor wird senkrecht in die Lamellen-Strahlungsschutzhütte (Bild oben) gesteckt.

• Die Funktion: Die weißen Lamellen reflektieren das Sonnenlicht und schützen vor Regen. Gleichzeitig sorgen sie für eine konstante Belüftung, damit der Sensor immer die echte Lufttemperatur misst.

• Besonderheit: Der Name PT 100 verrät das Material (Platin) und den elektrischen Widerstand (100 Ohm bei 0°C). Platin ist extrem stabil und sorgt dafür, dass die Messung über Jahre hinweg präzise bleibt.

Bild: Marcel H.

Niederschlagswächter Bild: Marcel H.

Wolkenhöhe messen: Das Ceilometer

Das Messprinzip ist eigentlich ganz einfach, aber technisch genial

• Laser-Power: Das Gerät schickt einen kurzen Laserimpuls senkrecht nach oben in den Himmel.

• Echo-Effekt: Wenn der Laserstrahl auf eine Wolke trifft, wird ein Teil des Lichts zurückgeworfen.

• Laufzeitmessung: Da man weiß, wie schnell Licht ist, kann das Gerät aus der Zeit, die der Strahl hin und zurück braucht, die exakte Höhe der Wolkenuntergrenze berechnen.
  
  Was wird genau gemessen?

  • Wolkenuntergrenze: Die tiefste gemessene Wolkenschicht (von 0 bis zu unglaublichen 15 Kilometern Höhe!).

  • Gesamtbedeckungsgrad: Das Gerät ermittelt auch, wie viel des Himmels eigentlich mit Wolken bedeckt ist (gemessen in „Achtel“ – also z.B. 4/8 für einen halb bedeckten Himmel).
    

Bild: Marcel H.

Niederschlagsmonitor Bild: Marcel H.

Lamellengehäuse Bild: Marcel H.

Die Schneehöhenmessung:

Das Messprinzip nennt sich laseroptische Entfernungsmessung. Das Gerät sendet einen Laserstrahl zum Boden aus. Wenn dort Schnee liegt, wird der Strahl reflektiert. Aus der Zeit, die das Licht hin und zurück braucht, berechnet der Sensor die Distanz. Da er weiß, wie weit der nackte Boden entfernt ist, ergibt die Differenz die exakte Schneehöhe.

Obwohl das Gerät super genau ist (auf 0,1 cm genau!), gibt es typische Fehlerquellen, die Meteorologen kennen müssen:

• Punktförmige Messung: Der Laser misst nur an einer winzigen Stelle. Wenn der Wind dort eine Wehe aufgetürmt hat oder der Schnee an genau dem Punkt weggeschmolzen ist, stimmt der Wert für die ganze Umgebung nicht mehr ganz.
  
  

• Das „Schneebrett“: Damit der Laser eine gute Reflexionsfläche hat, wird oft ein spezielles Brett unter das Gerät gelegt. Das ist aber anfällig, wenn der Wind den Schnee dort anders verteilt (leicht, klein oder durch den weißen Füllstoff verfälscht).

Temperatursensor PT100 Bild: Marcel H.

Der Laser-Niederschlags-Monitor:

Während andere Sensoren nur die Menge messen, schaut dieses Gerät ganz genau hin: Ist es ein feiner Nieselregen, ein dicker Regentropfen oder doch eine Schneeflocke?

So funktioniert’s: Der LNM arbeitet mit einem Laserstrahl, der zwischen den beiden Armen des Geräts gespannt ist.

• Fällt ein Partikel (Tropfen oder Flocke) durch diesen Laserstrahl, wird das Licht gedämpft oder gestreut.

• Das Gerät analysiert die Größe und die Fallgeschwindigkeit des Partikels.

• Da sich eine Schneeflocke im Fall ganz anders verhält als ein Regentropfen, kann der Computer sofort bestimmen, um welche Niederschlagsart es sich handelt. Er erkennt sogar Partikel ab einer winzigen Größe von 0,16 mm.

Nicht nur Wetter: Die Überwachung der Radioaktivität:

Auf dem Messfeld in Oberschleißheim steht auch ein Sensor, der nichts mit Regen oder Wind zu tun hat: die ODL-Sonde (Ortsdosisleistung).

Was wird hier gemessen?

• Gammastrahlung: Der Sensor misst die natürliche Radioaktivität in der Umgebung (in der Einheit µSv/h).

• Bundesweites Netz: Der DWD betreibt diese Sonden im Auftrag des Bundesamts für Strahlenschutz (BfS). Es gibt deutschlandweit etwa 1.800 solcher Messstellen.

• Sicherheit rund um die Uhr: Dieses Netz dient dazu, im Falle eines radiologischen Unfalls sofort zu warnen. Die Daten werden kontinuierlich erhoben und sind sogar online für jeden einsehbar.

Wolkenhöhenmesser Bild: Marcel H.

Bild: Marcel H.

Das tägliche Spektakel:
Der Wetterballon-Start

Ein besonderes Erlebnis in Oberschleißheim ist der Start der Wetterballons. Zweimal täglich schickt der DWD hier einen Ballon auf die Reise in die Stratosphäre.

• Der Aufstieg: Der mit Helium gefüllte Ballon trägt eine kleine Messsonde (Radiosonde) bis in eine Höhe von etwa 35 Kilometern. Während des Aufstiegs dehnt sich der Ballon immer weiter aus, bis er schließlich platzt und die Sonde an einem kleinen Fallschirm sicher zu Boden gleitet.

• Live-Daten aus der Höhe: Während des gesamten Fluges sendet die Sonde sekündlich Daten zu Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck per Funk an die Bodenstation.

• Der Wind-Check: Da die Sonde mit GPS ausgestattet ist, kann der DWD aus ihrer Flugbahn ganz genau berechnen, wie stark der Wind in welcher Höhe weht – eine unverzichtbare Information für die Flugplanung und die Wettermodelle.

Zweimal am Tag heißt es in Oberschleißheim: 'Ready for Take-off'. Es ist beeindruckend zu sehen, wie dieser Ballon in den Himmel steigt und uns die wichtigen Daten liefert, die wir später in der Wettervorhersage sehen. Ein echtes Stück Hightech-Tradition! Video: Marcel H. (täglich um 11.45 Uhr)

Mein Besuch beim DWD in Oberschleißheim war ein echtes Erlebnis! Es ist beeindruckend zu sehen, wie viel Technik und Sorgfalt notwendig sind, damit wir morgens wissen, ob wir eine Jacke oder einen Regenschirm brauchen. Ob Laser, Ultraschall oder Strahlungsmessung – hinter der Wetter-App steckt ein riesiges Netzwerk an Hightech-Sensoren.

Ich hoffe, dieser kleine Blick hinter die Kulissen hat euch genauso fasziniert wie mich!