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Informationen zur Wetterstation
Stationstechnik

Blitzortung

Die Blitzortungstechnik der Wetterstation Nienburg

Die Wetterstation Nienburg besitzt seit dem 19.03.2022 nun auch ein eigenes Blitzortungssystem (System RED) und liefert die Daten an die Hobbymetereologengemeinschaft auf www.blitzortung.org. Die bisher weiteste Dedektierung der Nienburger Blitzortungsstation:
gemessene Maximalentfernung von  4.170,6 km !

Das System "RED" besteht aus den 4 Hauptkomponennten:

[A] Empfangsantennen (Amplifiers)

[B] Amplifier-Verstärker

[C] Controllerboard

[D] GPS-Empfänger

[A] Es gibt beim System RED (wie übrigens auch dem System GREEN und BLUE) mehrere Möglichkeiten, die Empfangsantennen zu gestalten. Meine Station stammt von W.Isele und arbeitet mit 2x 350mm Ferrit-Antennen, wobei diese zusätzlich geschirmt wurden, um die Störimpulse der in der Nähe befindlichen elektrifizierten Bahnstrecke Hannover-Nienburg-Bremen auszublenden. Trotz allem ist die Empfangsqualität extrem hoch geblieben, wie o.g. Maximalentfernung einer Blitzdedektion deutlich macht.

[B] Den Antennen-(Ampliffier-)Verstärker lasse ich im Automatic-Modus laufen, sodass er bei weiter entfernten Blitzen in maximale Verstärkung gehen kann. Ebenso wird bei nahen Gewittern die Verstärkung dann automatisch runtergeregelt, um nicht in den Interference-Mode zu kommen und dann gar keine Dedektierung mehr erfolgt.

[C] Die Controllereinheit kann mit dem Computer angesteuert werden (IP des Controllers im Heimnetzwerk), um so eine ganze Menge spezieller Einstellungen vornehmen zu können. Eine genaue Anleitung dazu ist hier nur der englischsprachigen Projektbeschreibung zu entnehmen. Wie eine fertige RED-Station in Betrieb zu nehmen ist, kann auch gerne bei mir angefragt werden.

[D] Die auf dem Controller vorgesehene Plazierung des GPS-Empfängers wurde bewusst nicht übernommen, sondern der Empfänger wurde per Steckverbindung und einer Kabelverlängerung direkt im Fenster plaziert. Damit sollen so viel wie möglich GPS-Signalausfälle, die immer wieder laut Stationsliste der Usergemeinschaft vorkommen, verhindert werden.

GPS-Empfänger (extern)

Ferrit-Antennen mit Kupferschirmung

Ampliffier-Verstärker

Controllerboard

*   *   *   *   *

Die Netzwerkgemeinschaft "Blitzortung.org"

"Blitzortung.org" ist ein Netzwerk zur Ortung elektromagnetischer Signale in der Atmosphäre mit Hilfe von VLF Empfängern basierend auf der TOA- (time of arrival) bzw. TOGA- (time of group arrival) Methode. Die Gemeinschaft Blitzortung.org ist ein Zusammenschluss von Stationsbetreibern, die ihre Daten zu den Rechenservern senden; Programmierern, die Algorithmen zur Positionsberechnung oder Visualisierung entwickeln und/oder implementieren; Elektronikern, die kontinuierlich die eingesetzten Detektoren verbessern; sowie freiwilligen Helfern, ohne die die Plattform Blitzortung.org so nicht existieren würde. Das Netzwerk besteht aus über 2000 weltweiten Empfangsstationen und einigen zentralen Rechenservern.

Die Signalquellen, die geortet werden, sind in der Regel Gewitterblitze. Die Abkürzung VLF (Very Low Frequency) bezeichnet den Frequenzbereich von 3 bis 30 kHz. Für die Aufzeichnung der Signale wurden spezielle Detektoren entwickelt. Diese bestehen aus mehreren Verstärkern und einem digitalen Teil zur Verarbeitung und Weiterleitung der Daten an die zentralen Rechenserver. Die verschiedenen Empfangsstationen zeichnen von jedem Signal etwa eine Millisekunde mit einer Abtastrate von über 500 kHz auf. Mit Hilfe von GPS Empfängern werden die Ankunftszeiten der Signale mikrosekundengenau registriert und über das Internet zu den Servern gesendet. Mit diesen extrem genauen Signalaufzeichnungen und den geographischen Koordinaten der Stationsstandorte werden dann auf den zentralen Servern die Positionen sowie die Amperestärke der Blitzentladungen berechnet.

Das Ziel ist eine Ortung mit möglichst vielen preiswerten Empfangsstationen. Die berechneten Positionen stehen allen Teilnehmern im Rohformat und auf speziellen Karten zur freien nichtkommerziellen Nutzung zur Verfügung. Zusätzlich werden auf der Website von Blitzortung.org die Orte der Entladungen in Echtzeit angezeigt. Je nach Auslastung der Server und je nach Signalaufkommen liegt die maximale Verzögerung zwischen 3 und 20 Sekunden.

Um die Kosten für potentielle Teilnehmer so gering wie möglich zu halten (maximal 300 Euro pro Empfangsstation im Selbstbau), sollten sich die Teilnehmer die benötigten Bauteile für eine Empfangsstation im Elektronikhandel selber besorgen und den Detektor so weit wie möglich selbst zusammenbauen. Für den Betrieb eines Blitzdetektors ist allerdings ein gewisses Grundverständnis und Fertigungsgeschick für den Aufbau der verwendeten Empfangstechnik notwendig.



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