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Erdung und Potentialausgleich bei SAT-Anlage und Wetterstation

Obwohl in Deutschland angeblich 2 Millionen Blitze jährlich einschlagen, ist für ein Haus die Wahrscheinlichkeit, vom Blitz direkt oder indirekt getroffen zu werden, sehr gering. Deswegen wird im privaten Bereich kaum ein Neubau mit einem Blitzschutzsystem ausgestattet. Denn ein richtiges Blitzschutzsystem kostet bei einem Einfamilienhaus schon mal locker 15.000 EUR. Es werden auf einigen Foren riesenlange Diskussionen darüber geführt, ob und wie man die SAT-Anlage erden muss und ob eine geerdete Anlage eher vom Blitz getroffen wird als eine nicht geerdete.

Für mich ist das alles meist Theorie, denn ein sauberes Experiment wird man mit einem Blitz nicht stellen können. Wichtig ist dagegen, was die Gebäude- sowie Hausratversicherung im Schadensfall sagen. Auf eine Anfrage hat meine Versicherung nach langem Hin und Her bestätigt, dass meine SAT-Anlage und die Wetterstation an sich nicht versicherungsrelevant sind, d.h. keine Risikoerhöhung. Vorausgesetzt, sie wurden nach den gesetzlichen Normen installiert. Ein Blick in § 3 LBauO NRW verrät, dass beim Bau von jeglichen Anlagen die anerkannten Regeln der Technik zu beachten sind. Zu diesen gehören fast zweifellos alle DIN-Normen. Und in diesen ist viel, sogar sehr viel zum Thema Erdung und Potentialausgleich bei Antennenanlagen geschrieben.

Einen guten Überblick zum Thema mit Links zu Fachartikeln gibt ein Beitrag auf Netzwelt.de. Lest mal durch! Es wird schnell klar, warum selbst viele Elektromeister diese Normen nicht genau kennen. Ist eure SAT-Schüssel normgerecht geerdet? Die blitzstromfähige Erdung der SAT-Anlage auf dem Dach ist nach den heutigen DIN-Normen ein Muss. Komisch, z.B. dass eine Dachrinne oder eine Abgasrohrhaube dagegen nicht geerdet werden müssen. Für Wetterstationen auf dem Dach habe ich keine besonderen Vorschriften gefunden, aber der Logik nach sollten sie nicht anders zu behandeln sein als die Antennenanlagen.

Bei mir war’s zwar auch so, dass ein 16 mm² Cu Erdungskabel von der Potentialausgleichsschiene im Keller zum Dachboden gelegt war. Das Kabel ist aber erstens dünnadrig, und zweitens (den Fotos nach zu urteilen) meterweise zusammen mit den Stromkabeln verlegt. Somit war das so für die Erdung nach  DIN EN 60728-11  (VDE 0855-1) nicht normgerecht. Um ruhig zu schlafen, habe ich mir für ca. 350 EUR eine (hoffentlich) normgerechte Außenerdung mit 16 mm² Kupferkabel massiv und einem 2,5 m Erdungsstab legen lassen. Das Erdungskabel geht draußen teilweise unter den Dachziegeln und senkrecht an der Hauswand entlang direkt zum Erder. So kann der direkte oder induzierte Blitzstrom sowohl von der SAT-Anlage als auch von der Wetterstation besser abfließen und es gäbe im Schadensfall keinen Ärger mit der Versicherung. Es war nicht einfach, einen Elektriker zu finden, der das überhaupt macht. Eine Blitzschutzfirma sagte, alles außer einem vollständigen Blitzschutzsystem ist Käse. Einige SAT-Spezialisten meinten ernsthaft, dass eine private SAT-Anlage gar keine Erdung braucht. Ein anderes Spezialisten-Team wollte mir einen 1,20 m Erderstab verkaufen, das wäre genug so. Für viele Elektriker sind Dacharbeiten ein Hindernis. Aber bei einem Solateur-Team habe ich die kompetenten Fachkräfte dann doch gefunden.

Bei der Gelegenheit habe ich auch den Potentialausgleich der Antennen- sowie aller Netzwerkkabel gemacht. Ein Koax-Erdungsblock und das Patchpanel wurden durch einen 4 mm² Kupferdraht mit dem SAT-Mast verbunden. So kann ein Fehlstrom keinen Stromschlag oder PC-Ausfall verursachen.

2,5 m Erdungsstab in der Grube
2,5 m Erdungsstab in der Grube
Erdungsleitung geht an der Hauswand hoch
Erdungsleitung geht an der Hauswand hoch
Anschluss an Erdungsschelle an Sat-Anlage
Erdungsschelle an der Sat-Anlage
Sat-Kabel angeschlossen am Erdungsblock
Sat-Kabel angeschlossen am Erdungsblock
Anschluss der PA-Kabel an den Sat-Mast
Anschluss der PA-Kabel an den Sat-Mast
Patchpanel ist jetzt auch geerdet
Patchpanel ist jetzt auch geerdet

Wetterstation WH1080 und instabiler Regensensor

Im Großen und Ganzen bin ich mit der Wetterstation sehr zufrieden. Zwischenzeitlich habe ich auch geschafft, mein Tool Freetz Weather zu entwickeln, mit dem die Fritzbox, an der die Basisstation hängt, die Wetterdaten auslesen und alle 5 Minuten an diverse Wetterdienste schicken kann. Dafür muss kein anderer Rechner eingeschaltet sein und es läuft sehr stabil.

Von den unzähligen existierenden Wetterdiensten ist vor allem der deutsche Wetterdienst Awekas interessant. Dort kann man die Daten eigener Wetterstation mit dem Durchschnitt anderer Wetterstationen aus der Umgebung vergleichen und so die Qualität eigener Wetterdaten überprüfen. Bei der Temperatur und Luftfeuchtigkeit liege ich mit meiner WH1080 immer gut im Durchschnitt. Wind und Windböen sind immer über dem Durchschnitt, können also nicht ganz falsch sein. Der Luftdruck wird bei mir aber permanent ca. 2 hPa zu hoch angezeigt.

Beim Niederschlag spinnt die Wetterstation bisher aber gewaltig.  Bei Windböen über 40 km/h, die letzte Zeit nicht so selten sind, hat sie oft massiven Niederschlag gemessen. Klar: Wenn der Wettermast wackelt, kippt die Wippe im Regensensor ein paarmal und schon ist Niederschlag da. Damit das nicht wieder passiert, habe ich den Wettermast jetzt mit einem massiven Sturmanker gesichert, der eigentlich für die Zäune gedacht ist. Nun steht er ziemlich stabil. Ein weiterer Grund, warum der Wettersensor nur Käse misst, ist seine Konstruktion. Der Regenfänger ist einfach ungenügend. Bei etwas Wind fliegen die Wasserspritzer aus dem sehr flachen Trichter wieder raus und schon misst die Station zu wenig Niederschlag. Es gibt auf einer spanischen Community einige Ideen, wie man die Sensoren von WH1080 verbessern kann. Damit beschäftige ich mich vielleicht, wenn es wärmer wird. Der Temperatursensor muss eh runter vom Dach, dort wird es viel zu warm.

Der Wettermast mit Sturmanker befestigt
Der Wettermast mit Sturmanker befestigt
Regenfänger der WH1080 einfach ungenügend
Regenfänger der WH1080 – einfach ungenügend

Die Wetterstation geht in Betrieb

Heute habe ich es geschafft, die Sensoren der neuen Wetterstation auf dem Dach anzubringen. Die Befestigung ging relativ einfach: direkt am Dachausstiegsfenster konnte ich den Mast an die Trittstufe anschrauben, ohne dass es den  Schornsteinfeger beim Aussteigen stören wird. Als Basis für den Wettermast habe ich ein verchromtes Tischbein genommen – supergünstig, gut und einfach zu verschrauben. Dabei war mein Treppchen sehr hilfreich. So konnte ich mich bequem aus dem Ausstiegsfenster lehnen ohne jegliche Gefahr einzugehen. Dann alle Kabel am Sensormast sortiert und mit Kabelbinder befestigt. Danach wurde der Wettermast am Tischbein mit zwei Schellen befestigt. (Zum Glück ist es heute fast windstill.) Beim Anziehen muss man auch aufpassen, dass der Sensor für die Windrichtung genau nach Osten zeigt. Fertig.

Die Wetterdaten kommen per Funk fleißig zur Basisstation. Da die Windsensoren über dem Dachfirst liegen, sollen die Windwerte recht gut sein.  Ein paar Themen stehen noch aus. Der Mast soll wie jeder Antennenmast geerdet werden. Ein Temperatursensor über Dach macht nur wenig Sinn, denn er gehört auf jeden Fall in den Schatten, sonst zeigt er bei Sonne viel zu hohe Werte. Und natürlich schaue ich jetzt nach einer günstigen Möglichkeit, die Wetterdaten von der Basisstation permanent per USB auszulesen und ins Internet zu stellen. Ich bin auch gespannt, wie lange die zwei Akkus im Sensormast (trotz dem kleinen Solarpanel) halten. Nachts verbraucht ja die Anlage auch Strom.

Ein Tischbein wird als Mast an der Trittstufe befestigt
Ein Tischbein wird an der Trittstufe befestigt
Die Wettersensoren über den Dächern der Siedlung
Die Wettersensoren über den Dächern der Siedlung
Ein Blick auf die Wetterstation von unten
Ein Blick auf die Wetterstation von unten

Eigene Wetterstation anschaffen

Mit Wetterdaten habe ich letzte Zeit Pech. Ich brauche Live-Daten vor allem für meine täglichen Auswertungen der Wärmepumpe sowie für Entscheidung, wann der Rasen wieder Wasser braucht. Bislang hat eine Wetterstation direkt bei uns in Delhoven immer gute Wetterdaten live ins Web geliefert, die ich auch genutzt habe. Seit einiger Zeit werden dort die Daten aber nur unregelmäßig aktualisiert und sind für mich daher wertlos. Die nächste Wetterstation, die ich auch genutzt habe, ist in Monheim-Baumberg, ca. 8 km entfernt. Die Genauigkeit der Niederschlagsmessung ist natürlich dahin, da die Daten auf meinen Standort nicht 100% übertragbar sind. Die Wetterstation geht aber auch ab und zu aus, was das alles nicht genauer macht.

Deswegen habe ich mich entschieden, eine eigene Wetterstation aufzubauen. Eine relativ gutes und günstiges Einsteigermodell ist PCE FWS20 (baugleich mit Fine Offset WH1080 oder WS1080) für ca. 115 EUR. Temperatur, Feuchtigkeit, Luftdruck, Windrichtung und -stärke sowie Niederschlagsmenge – alles ist dabei. Für dieses Geld kann man nicht viel erwarten, aber nach den Berichten auf wetterstationen.info taugen die Messungen doch einigermaßen. Die Basisstation bekommt die Messwerte von den Sensoren per Funk auf 868,3 MHz, was als relativ zuverlässig gilt. Man kann sie auch per USB an den PC anschließen und die Daten mit der Software auswerten. Vielleicht schaffe ich es auch, irgendwann die Daten live ins Internet zu stellen. Über 200 EUR auszugeben plus ständiger Stromverbrauch durch einen Wetterserver (Meteohub) erscheint mir jedoch zu teuer. Da suche ich nach einer günstigeren Bastellösung und habe da vor allem meine Fritzbox im Auge, die eh immer läuft und auch einen USB-Anschluss hat. Bevor der Wettermast aufs Dach kommt, ist er erstmal im Zimmer aufgebaut.

Erstmal passt der Wolf auf den Wettermast auf
Erstmal passt der Wolf auf den Wettermast auf