19. Oktober 2024
Atacama Wüste: Auf den Spuren des Nebelfangens und der Luft-Pflanze.
Langzeiteinsatz von Thies CLIMA-Wetterstationen unter extremen Klimabedingungen. Seit mehr als 8 Jahren werden in der Atacama-Wüste mehrere Thies CLIMA-Wetterstationen im Rahmen eines deutsch-chilenischen Forschungsprojektes zur Untersuchung von Nebel als potenzieller nachhaltiger Wasserquelle betrieben. Die Region im Norden Chiles ist einerseits geprägt von extremer Niederschlagsarmut mit durchschnittlich weniger als 1 mm Regen pro Jahr und teilweise hohen Windgeschwindigkeiten in Verbindung mit salzhaltiger Luft. Andererseits herrscht häufig eine hohe Luftfeuchtigkeit durch aufsteigende Luftmassen des in Sichtweite liegenden Pazifiks, was vor allem nachts zu regelmäßigem Küstennebel (Camanchaca) führt. Durch die Nähe zum Meer befinden sich Salzpartikel in der Luft, die hohe Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit der Messtechnik stellen. Die UV-Strahlung ist extrem hoch, die Temperaturen schwanken je nach Jahres- und Tageszeit zwischen über 35°C und knapp über dem Gefrierpunkt. Die Untersuchung der lokalen Vegetation als Bioindikator für die Nebelverfügbarkeit erfordert eine extrem robuste und gleichzeitig präzise meteorologische Messtechnik. Dabei müssen die technischen Gesamtlösungen flexibel anpassbar sein, um ergänzende Sensorik bei neuen wissenschaftlichen Fragestellungen integrieren zu können. In diesem Umfeld haben sich Thies CLIMA-Wetterstationen vielfach und langjährig bewährt. Im Einzelnen kommen zum Einsatz:
1) Windgeschwindigkeit und Windrichtung: Compact-Serie 4.3519.00.000, 4.3129.60.000und Classic-Serie 4.3303.22.XXX und 4.3125.33.XXX
Als Windmessinstrumente kommen mechanische Windgeschwindigkeits- und Windrichtungsgeber der Compact- und Classic-Serien zum Einsatz. Beide Produktkategorien zeichnen sich durch hohe Robustheit und Langlebigkeit aus, weshalb sie in Anwendungen mit hohen Verfügbarkeitsansprüchen, wie beispielsweise auf Windkraftanlagen zum Einsatz kommen. Dabei haben sich die Geräte der Classic-Serie aufgrund ihrer Windmesscharakteristik seit vielen Jahrzehnten als Standardwindmessinstrument meteorologischer Wettermessnetze etabliert. Wegen der vollmetallischen Gehäuseausführung ist die Classic Serie auch im Offshore-Bereich, insbesondere bei Schiffsanwendungen gesetzt. Die kompakt dimensionierte Compact-Serie kommt darüber hinaus in zahlreichen infrastrukturellen Anwendungen wie z.B. Verkehrsanwendungen, aber auch in der Gebäudeautomatisierung und in zahlreichen Sonderapplikationen zum Einsatz.
2) Temperatur- und Feuchtegeber: GeräteCompact-Serie 1.1005.64.000
Der sehr genaue Sensor ist aufgrund einer geringen Stromaufnahme auch für Offgrid-Anwendungen bestens geeignet. Zur Temperaturmessung wird ein 4-Leiter PT100 Sensor verwendet, für die relative Luftfeuchte ein kapazitives Messelement, das selbst unter extremen Bedingungen zuverlässige Daten liefert. Der integrierte Sinterfilter ZE21 schützt das hochpräzise Messsystem vor Staub und anderen Partikeln, was sich in der staubigen Umgebung der Atacama-Wüste bewährt hat.
3) Niederschlagsgeber 5.4032.35.007
Durch die Verwendung von Reedkontakten benötigt der Niederschlagsgeber keine zusätzliche Stromversorgung, was ihn besonders für abgelegene oder autarke Einsatzorte prädestiniert. Das Gerät weist eine hohe Linearität von sehr geringen Niederschlagsintensitäten bis hin zu Starkregen auf. Fehlmessungen bei Extremereignissen (> 40 mm/h) können über die Sensorelektronik kompensiert werden, so dass eine korrekte Niederschlagssumme ermittelt wird, was sich bei den zum Teil hohen Nebelwassermengen schon oft bewährt hat. In dem Forschungsprojekt ist gerade die Präzision bis hin zu den sehr hohen Niederschlagsintensitäten entscheidend, da die Nebelwassermengen über sogenannte "Standard Fog Collectors" erfasst und über den Niederschlagssensor gemessen werden. Das Edelstahlgehäuse verleiht dem Gerät hohe Korrosionsbeständigkeit, Robustheit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen und Temperaturschwankungen.
4) Datenlogger: DLU 9.1711.10.000 (sowie DL 16 9.172x.xx.xxx)
Die Datenlogger zeichnen sich durch eine geringe Stromaufnahme aus, was sie ideal für Anwendungen mit begrenzter Stromversorgung macht. Sie bieten eine zuverlässige Datenerfassung über lange Zeiträume und sind einfach zu integrieren. Die Datenübertragung ist sehr flexibel, erfolgt auch über Mobilfunk oder Satellit. Die Daten können weltweit von jedem noch so abgelegenen Ort live übertragen werden. Es werden mehrere Messtationen über einen Logger verarbeitet, auch die Daten eines lokalen Messnetzes.
Die technischen Spezifikationen der verwendeten Sensoren erfüllen die Anforderungen der WMO, World Meteorological Organization
https://wmo.int/
https://www.linkedin.com/company/world-meteorological-organization/
Weiterführende Links:
Atacama Desert Centers der Pontificia Universidad Católica de Chile
http://www.cda.uc.cl/en
https://www.linkedin.com/school/ucatolica/
Director Prof. Dr. Camio del Rio
https://geografia.uc.cl/planta-academica/jornada-completa/95-departamento-de-geografia-fisica/43-del-rio-lopez-camilo
Head of the Research Camps of the Uni. Católica in Alto Patache
https://geografia.uc.cl/planta-academica/jornada-completa/95-departamento-de-geografia-fisica/387-osses-mcintyre-pablo
UNESCO Chair in Heidelberg
https://www.unesco.de/bildung/unesco-lehrstuehle/unesco-lehrstuehle-de
https://www.rgeo.de/cms/p/unescochair/
https://www.linkedin.com/company/deutsche-unesco-kommission/
https://www.linkedin.com/school/phheidelberg/
Prof. Dr. Alexander Siegmund
UNESCO Chair on World Heritage and Biosphere Reserve Observation and Education, Full professor (C4) for Physical Geography and Geo-education
https://www.rgeo.de/de/p/siegmundalexander/
https://www.linkedin.com/in/alexander-siegmund-30004583/
Prof. Daniel Fernandez, PhD von der California State University, Monterey Bay (Fog researcher) https://csumb.edu/aes/daniel-fernandez/
https://csumb.edu/news/experts-directory/daniel-fernandez/
Dipl. Ing. Edgar Grimme, Thies CLIMA, R&D Department
Download: Bilderserie
1) Windgeschwindigkeit und Windrichtung: Compact-Serie 4.3519.00.000, 4.3129.60.000und Classic-Serie 4.3303.22.XXX und 4.3125.33.XXX
Als Windmessinstrumente kommen mechanische Windgeschwindigkeits- und Windrichtungsgeber der Compact- und Classic-Serien zum Einsatz. Beide Produktkategorien zeichnen sich durch hohe Robustheit und Langlebigkeit aus, weshalb sie in Anwendungen mit hohen Verfügbarkeitsansprüchen, wie beispielsweise auf Windkraftanlagen zum Einsatz kommen. Dabei haben sich die Geräte der Classic-Serie aufgrund ihrer Windmesscharakteristik seit vielen Jahrzehnten als Standardwindmessinstrument meteorologischer Wettermessnetze etabliert. Wegen der vollmetallischen Gehäuseausführung ist die Classic Serie auch im Offshore-Bereich, insbesondere bei Schiffsanwendungen gesetzt. Die kompakt dimensionierte Compact-Serie kommt darüber hinaus in zahlreichen infrastrukturellen Anwendungen wie z.B. Verkehrsanwendungen, aber auch in der Gebäudeautomatisierung und in zahlreichen Sonderapplikationen zum Einsatz.
2) Temperatur- und Feuchtegeber: GeräteCompact-Serie 1.1005.64.000
Der sehr genaue Sensor ist aufgrund einer geringen Stromaufnahme auch für Offgrid-Anwendungen bestens geeignet. Zur Temperaturmessung wird ein 4-Leiter PT100 Sensor verwendet, für die relative Luftfeuchte ein kapazitives Messelement, das selbst unter extremen Bedingungen zuverlässige Daten liefert. Der integrierte Sinterfilter ZE21 schützt das hochpräzise Messsystem vor Staub und anderen Partikeln, was sich in der staubigen Umgebung der Atacama-Wüste bewährt hat.
3) Niederschlagsgeber 5.4032.35.007
Durch die Verwendung von Reedkontakten benötigt der Niederschlagsgeber keine zusätzliche Stromversorgung, was ihn besonders für abgelegene oder autarke Einsatzorte prädestiniert. Das Gerät weist eine hohe Linearität von sehr geringen Niederschlagsintensitäten bis hin zu Starkregen auf. Fehlmessungen bei Extremereignissen (> 40 mm/h) können über die Sensorelektronik kompensiert werden, so dass eine korrekte Niederschlagssumme ermittelt wird, was sich bei den zum Teil hohen Nebelwassermengen schon oft bewährt hat. In dem Forschungsprojekt ist gerade die Präzision bis hin zu den sehr hohen Niederschlagsintensitäten entscheidend, da die Nebelwassermengen über sogenannte "Standard Fog Collectors" erfasst und über den Niederschlagssensor gemessen werden. Das Edelstahlgehäuse verleiht dem Gerät hohe Korrosionsbeständigkeit, Robustheit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Umwelteinflüssen und Temperaturschwankungen.
4) Datenlogger: DLU 9.1711.10.000 (sowie DL 16 9.172x.xx.xxx)
Die Datenlogger zeichnen sich durch eine geringe Stromaufnahme aus, was sie ideal für Anwendungen mit begrenzter Stromversorgung macht. Sie bieten eine zuverlässige Datenerfassung über lange Zeiträume und sind einfach zu integrieren. Die Datenübertragung ist sehr flexibel, erfolgt auch über Mobilfunk oder Satellit. Die Daten können weltweit von jedem noch so abgelegenen Ort live übertragen werden. Es werden mehrere Messtationen über einen Logger verarbeitet, auch die Daten eines lokalen Messnetzes.
Die technischen Spezifikationen der verwendeten Sensoren erfüllen die Anforderungen der WMO, World Meteorological Organization
https://wmo.int/
https://www.linkedin.com/company/world-meteorological-organization/
Weiterführende Links:
Atacama Desert Centers der Pontificia Universidad Católica de Chile
http://www.cda.uc.cl/en
https://www.linkedin.com/school/ucatolica/
Director Prof. Dr. Camio del Rio
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Head of the Research Camps of the Uni. Católica in Alto Patache
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UNESCO Chair in Heidelberg
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Prof. Dr. Alexander Siegmund
UNESCO Chair on World Heritage and Biosphere Reserve Observation and Education, Full professor (C4) for Physical Geography and Geo-education
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https://www.linkedin.com/in/alexander-siegmund-30004583/
Prof. Daniel Fernandez, PhD von der California State University, Monterey Bay (Fog researcher) https://csumb.edu/aes/daniel-fernandez/
https://csumb.edu/news/experts-directory/daniel-fernandez/
Dipl. Ing. Edgar Grimme, Thies CLIMA, R&D Department
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