Installation
Modifikationen
Testbericht Davis Vantage Pro
Webcam Thun
Jetzt in 1 Band vereinigt Paul Tournier In unzähligen Situationen und fast täglich, aber auch in existenzieller Not, sehen wir uns der Frage gegenüber: Sich durchsetzen oder nachgeben? Wie und in w...
Die Vantage Pro2 Plus wurde einzelnen Tests unterzogen. Zudem berichte ich hier über meine Erfahrungen mit dieser Wetterstation.
Die Wetterstation gliedert sich in grundsätzlich zwei Teile. Einerseits die Station selbst mit den Sensoren (ISS, Integrated Sensor Suite) und andererseits in die Konsole zur Anzeige der Messdaten. Die Daten werden je nach Version entweder drahtlos von der ISS zur Konsole gefunkt oder über Kabel übertragen. Statt einer Konsole kann auch der Weather Envoy2 zum Datenempfang benutzt werden. Dieser beinhaltet keine Anzeige. Die Konsole und der Envoy können mit einem Datenlogger bestückt werden der eine Verbindung zum PC erlaubt. Der Logger kann auch Daten aufzeichnen wenn der PC ausgeschaltet ist, die dann später an den PC übertragen werden können.
Folgende Grössen können mit der Vantage Pro2 gemessen werden:
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Davis Vantage Pro 2 Plus mit aktiver 24 h
Belüftung (nur ISS ohne Anemometer)
Der Regenmesser (schwarz) ist auf einem massiven Metallrahmen aufgeschraubt, darunter die Temp./Feuchtesensoren im aktiv belüfteten Strahlenschutzgehäuse. Die grosse Solarzelle speisst den Lüfter, die kleine die Mess- und Sendeeinheit (weisse Box) |
Der Temperatur- und Feuchtesensor ist in einer Art Wetterhütte an der ISS untergebracht. In der aktiven Version wird diese mittels eines Lüfters belüftet um einen Wärmestau zu verhindern und die Sensoren rascher reagieren zu lassen. Der Niederschlag wird mit einem Regenmesser nach dem Kippwippenprinzip gemessen, der auf der "Wetterhütte" fixiert ist. Bei der Plus Variante sind neben dem Regenmesser noch die Solarstrahungs- und UV-Sensoren angebracht. Diese lassen sich auch optional dazukaufen.
Der Windmesser lässt sich entweder direkt an der ISS oder mit dem mitgelieferten 12m Kabel von dieser abgesetzt befestigen.
Der Luftdruck und die Innentemperatur und Feuchtigkeit werden direkt in der Konsole gemessen.
Als Option sind externe Temperaturfühler (z.B. für die Bodentemperatur), Bodenfeuchtesensoren und ein Blattfeuchtesensor erhältlich. Diese müssen dann allerdings an eine separate drahtlose Sendeeinheit angeschlossen werden. Daher sind diese für die kabelgebundene Version nicht erhältlich.
Die Sendeeinheit der ISS und der Lüfter der aktiven Version werden jeweils über Solarzellen mit Energie versorgt.
Die Installation gestaltete sich sehr einfach und ist rasch erledigt. Einzelne Punkte auf die man achten sollte sind unter Installation beschrieben. Die mitgelieferte Dokumentation ist wohl in Englisch, sollte dank der Bilder jedoch auch für nicht Englisch kundige verständlich sein, zumal das Aufstellen recht intuitiv vonstatten geht.
Bezüglich des Aufstellorts müssen ein paar Kompromisse eingegangen werden. Da die Sensoren jeweils nicht eigene Sender haben, können diese nicht beliebig verteilt werden. Im Gegenzug konnte ein aufwändigeres Übertragungsverfahren gewählt werden, das nicht möglich wäre wenn jeder Sensor eine eigene Übertragungseinheit hätte ohne die Station stark zu verteuern. Die Übertragungstechnik erlaubt gemäss Hersteller das Aufstellen der Station bis zu 300m von der Konsole weg, mit Repeater auch mehr. In der Praxis wird dieser Wert kaum erreicht, da andere Störeinflüsse wirken (z.B. Wände), die die maximale Übertragungsdistanz stark heruntersetzen können.
Der Windmesser kann mit dem mitgelieferten Kabel 12m von der Station (ISS) entfernt aufgestellt werden. Soll er weiter weg muss das Kabel verlängert werden, wobei sich jedoch die Empfindlichkeit für hohe Windstärken reduziert. (siehe Tabelle 1) Will man diesen Effekt umgehen oder den Kabelsalat sparen, kann das (recht teure) Anemometer Transmitter Kit verwendet werden. Dieses schickt die Messdaten autonom zur Konsole. Der Transmitter hat die selben Anschlüsse wie der Sender der ISS, jedoch lässt sich nur der Windmesser ansprechen. Wer auch die Solar- und UV-Sensoren drahtlos von der ISS abgesetzt platzieren will, schaut in die Röre. Die Platine des Kits scheint identisch zu der der ISS zu sein. An der Konsole kann der Transmitter aber nur als Windmesser ausgewält werden. Mit einer Änderung der Software der Konsole könnte dieser Mangel vielleicht behoben werden. Im dem Fall wäre es unverständlich, wieso diese Restriktionen in den Transmitter eingebaut wurden.
Sämtliche Sensoren lassen sich durch handelsübliche Telefonkabel mit RJ11 Steckern verlängern, auch wenn DAVIS ihr spezielles Zubehör dafür empfiehlt. Es ist sehr zu begrüssen, dass DAVIS nicht ein proprietäres Format für die Verbindungen gewählt hat, so dass man nicht auf den Hersteller angewiesen ist. Bei der Verlängerung wird jedoch die Messgenauigkeit und Empfindlichkeit verringert. Tabelle 1 gibt darüber Auskunft
| Sensor | max. Verlängerung | Genauigkeitsverlust | Alternativen zur Verlängerung |
| Temperatur/Feuchte | nicht möglich | - | Temp./Feuchtestation |
| Windmesser | 165m | bei 70m max. Wind 160km/h | Anemometer Transmitter Kit |
| Regenmesser | 270m | keine, da nur Impulse übertragen | keine |
| Solarsensor | 38m | 45 Watt/m²pro 30m? | keine |
| UV-Sensor | 38m | 0.5 UVI pro 30m? | keine |
Tabelle 1: Durch die Verlängerung der Kabel der Sensoren wird die Genauigkeit reduziert
Weitere Sensoren wie Blattfeuchte, Bodentemperatur und -Feuchtigkeit können hinzugefügt werden, benötigen aber wieder eine eigene Sendeeinheit. Die Zusatzsensoren sind noch einigermassen günstig zu haben, die Sendestation schlägt dann aber tüchtig zu Buche.
Der Regenmesser zeichnete sich zumindest bei meiner Station als schlecht kalibriert aus. Nach Einsetzen des 0.2mm Adapters entsprach eine Kippbewegung der Messwippe 0.15mm bzw. 0.18mm statt 0.2mm. Die Kippe entleerte trotz absolut waagrechtem Aufbau der ISS sehr unsymmetrisch. Der Kipppunkt lässt sich jedoch einstellen wie unter Installation bemerkt. Dadurch kann ein symmetrisches Kippen erreicht werden. Mit der Originaleinstellung mass der Davis Regenmesser bis zu 20% zu wenig gegenüber einem Hellmann. Nach der Kalibrierung stimmen die Werte hingegen auf ein paar Prozent genau überein. Man sollte sich also die Zeit nehmen, den Regensensor zu prüfen und gegebenenfalls zu kalibrieren, dann besitzt man einen recht genauen Regenmesser. Die Auflösung von 0.2mm führt bei schwächerem Regen zu starken Schwankungen der Regenrate. Nach einem Kippen liegt diese bei rund 1mm/h und fällt dann binnen 10 min auf 0mm/h ab, wenn kein weiteres Kippen auftritt, auch wenn es konstant weiterregnet.
Den Regentrichter etwas grösser zu bauen, damit eine Auflösung von 0.1mm erreicht werden kann, wäre seitens des Herstellers kein konstruktives Kunststück gewesen. Hier rächt sich halt, dass die Station für das amerikanische Einheiten-System gebaut wurde.
Die weiteren Sensoren konnten (noch) nicht detailliert überprüft werden. Ein Vergleich mit der nahegelegenen offiziellen Messstation in Bern-Liebefeld zeigte jedoch, dass insbesondere der Druck nur wenige Zehntel vom offiziellen Wert abweicht.
Der Temperatursensor zeigt tendenziell eher etwas höhere Werte an, was aber auch am nicht ganz idealen Aufstellort liegen kann und somit keine Aussage über dessen Genauigkeit zulässt. Nach Herstellerangaben hat er eine Genauigkeit von 0.5-1°C (je nach Temperatur), was zwar keinen aus den Socken haut , für eine nicht-Profi Station aber recht gut ist. Die Sonneneinstrahlung führt bei der passiven Version zu einem Anstieg der Temperatur von 2°C und bei der aktiv belüfteten zu 0.3°C bei einer Strahlungsleistung von rund 1000W (Mittagssonne).
Zusätzliche Temperatursensoren (Bodensensor-, Temp./Feuchte-Station) haben eine Genauigkeit von 0.5°C, was ausreichend gut ist. Es bleibt allerdings unklar, warum die Auflösung auf 0.6° festgesetzt ist. Normalerweise wird diese bei einem Messystem deutlich besser gewählt als die Genauigkeit. 0.1°C Auflösung wären logisch und kein Kunststück gewesen. Tendenzen könnten nämlich auch unterhalb der Messgenauigkeit festgestellt werden. Die gewählte Auflösung führt daher zu einem Informationsverlust. Für die zusätzlichen Sensoren muss eine eigene Sendeeinheit angeschafft werden.
Das Aktualisierungsintervall der einzelnen Sensoren der Vantage Pro sucht seinesgleichen. Windstärke und -Richtung werden alle 2.5s zur Konsole übermittelt, so dass Böen problemlos erfasst werden können. Die Aktualisierungsintervalle der anderen Sensoren sind etwas grösser (Tabelle 2), allerdings würden geringere Intervalle auch keinen Sinn machen, da deren Werte nicht so rasch ändern. Nur das Intervall von 15 min beim Luftdruck erscheint doch etwas sehr hoch, zumal der Sensor in der Konsole sitzt und ein häufigeres Auslesen keine Kunst wäre. Bei dynamischen Wetterlagen führt das zu ziemlich unschönen Sprüngen im Diagramm.
| Sensor | Auflösung | max. Messfehler | Aktualisierungsintervall |
| Temperatur | 0.1 °C | 0.5-1°C | 10-12 s |
| Feuchtigkeit | 1 % | 3-4% | 50-60s |
| Windstärke | 1 km/m, 0.1 m/s | 3 km/h, 1m/s | 2.5 s |
| Windrichtung | 1° | 7° | 2.5 s |
| Luftdruck | 0.1 hPa | 1.4 hPa | 15 min! |
| Regenmesser | 0.2 mm | 5% *,** | 10-12 s |
| Solarsensor | 1 W/m2 | 5% | 50-60 s (5 min***) |
| UV-Sensor | 0.1 UV-Index | 5% | 50-60 s (5 min***) |
| Zusatz Temp. | 0.6 °C | 0.5 °C | 62.5-75 s |
| Bodenfeuchte | 1 cb (centibar) | ? | 62.5-75 s |
Tabelle 2: Auflösung, max. Messfehler und Aktualisierungsintervall der Sensoren der Vantage Pro Plus (Herstellerangaben, eigene Messungen sind mit * markiert)
** relativer Fehler, verglichen mit einem manuellen Hellmann Regenmesser. 0.005mm für eine Kippbewegung, Fehler der Gesamtmenge legt bei 0.2mm wegen der geringen Auflösung der Kippwippe
*** im Dunkeln
Die gesamten Spezifikationen können beim Hersteller eingesehen werden (pdf).
Konsole
Die Konsole der Davis Vantage Pro besitzt eine grosse Anzeige. Auf dieser werden die wichtigsten Elemente parallel angezeigt. Einzelne Messwerte teilen sich einen Anzeigenplatz. Per Tastendruck lassen sich diese Werte austauschen. Das stört nicht weiter, erhöht dafür die Übersichtlichkeit. Die Vantage Pro misst und berechnet zu viel Werte, als dass diese noch alle sinnvoll gleichzeitig dargestellt werden könnten.
Wahlwiese kann eine Hintergrundbeleuchtung eingeschaltet werden, so dass die Konsole auch in schlechten Lichtverhältnissen problemlos ablesbar ist.
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Die Konsole überzeugt durch eine übersichtliche Anzeige und einfache Bedienung. |
Ebenfalls wird ein grafischer Verlauf für einen beliebig zu wählenden Messwert angezeigt. Da die Konsole kein Pixeldisplay verwendet ist diese Grafik sehr schlicht und es braucht etwas an Angewöhnung um diese Anzeige genau zu verstehen. Sie eignet sich aber gut um Tendenzen festzustellen.
Die Bedientasten sind sinnvoll angeordnet, die meisten Funktionen können direkt aufgerufen werden. Um die Tastenzahl zu verringern sind diese doppelt belegt. Die Zweitfunktion kann durch das vorherige Drücken einer Umschalttaste aktiviert werden.
Für spezielle Funktionen wie die Aktivierung des Setups oder der Diagnosebildschirme werden bestimmte Tastenkombinationen benötigt, die nicht intuitiv sind und auch nicht angeschrieben sind. Hier ist der Blick in das Handbuch unumgänglich, zumindest bis man die Kombinationen auswendig weiss.
ISS
Die Station braucht eigentlich nicht mehr viel Zutun wenn sie mal läuft. Hin und wieder sollten der Regenmessertrichter und die Kippwippen gesäubert werden um ein ungehindertes Abfliessen des Regenwassers zu ermöglichen. Die UV- und Solarsensoren sollten mit einem feinen Tuch gelegentlich gereinigt werden. Dabei muss man aber aufpassen dass kein Fett von den Fingern auf die Sensoren gelangt, da diese sonst an Genauigkeit verlieren. Dreck auf den Solarzellen vermindert dessen Leistung, weswegen auch hier eine gelegentliche Reinigung vorteilhaft ist.
Die Station ist seit Februar 2005 in Betrieb. Seither haben sich mit der Station einzelne Probleme ergeben. Diese Schwachpunkte beruhen auf meinen Erfahrungen und müssen nicht bei jeder Station auftreten!
Die Übertragung bricht manchmal zusammen und ist dann plötzlich wieder längere Zeit hervorragend (98-100%). Manchmal sank die Übertragungsrate nur kurzfristig unter 40% ohne dass ein Minutenwert verloren ging. Ein paar mal ist jedoch schon die ganze Verbindung abgebrochen, einmal sogar für 5 Stunden (bisher zum Glück nie mehr). Danach kam von selbst die Verbindung wieder zu Stande und war wieder bei nahezu 100%. Was die Ursache dieser zeitweiligen Unterbrüche ist bleibt ein Rätsel, elektromagnetische Störungen können eine Möglichkeit sein. Diese Ausfälle blieben aber nach rund 4 Monaten Betrieb weitgehend aus. Die Station sendet seither fast immer einwandfrei.
Zu bemerken gilt, dass die ISS nur 30m von der Konsole entfernt und durch eine Wand getrennt ist. Mit dem Anemometer Transmitter auf dem Dach, dessen Signal 3 Decken durchdringen muss, gab es bisher keine Probleme.
Der UV Sensor hat nach gut einem Monat das zeitliche gesegnet. Erst meldete er sich sporadisch mit unsinnigen Werten, dann war komplett der Ofen aus. Eine Überprüfung ergab, dass Wasser in den Sensor eingedrungen ist. Der neue Sensor tut seither problemlos seinen Dienst.
Das Gehäuse der Mess- und Übertragungseinheit ist leider undicht. Es ist wohl mit einem Gummi rund herum abgeschlossen, der auch zuverlässig vor Nässe schützt. Der Antenneneingang jedoch lässt trotz Gummidichtung Wasser passieren. Dieses kann im Gehäuseinneren Kurzschlüsse verursachen und die Messungen stark verfälschen. So zeigte plötzlich der Temperatursensor von einer Minute auf die andere 5°C mehr an und schwanke von Messung zu Messung bis zu einem halben Grad. Eine Kontrolle zeigte, dass dessen Stecker im Sensorgehäuse im Wasser badete. Ein Aufsaugen des Wassers brachte vorerst keinen Erfolg, da dieses unter den Stecker kroch. Die Station musste erst ganz trocknen, was mehr als einen Tag dauerte. Eine Abdichtung des Antennenanschlusses mit wasserfestem Klebeband löste schliesslich das Problem dauerhaft. Allerdings lässt sich dadurch die Antenne nicht mehr bewegen.
Die Verbindung zum PC (Datenlogger erforderlich) bricht häufig ab. Der USB-Stecker muss dann ausgezogen und neu eingesteckt werden um wieder mit der Konsole kommunizieren zu können. Abstürze können mehrmals täglich auftreten; die Übermittlung kann aber auch mal eine Woche problemlos funktionieren.
Nach zwei Jahren Betrieb fiel auf, dass die Batterie sehr rasch bei der Bodenstation leer wurde. Schon nach knapp 2 Monaten war Ende Feuer. Ein Blick in die Station offenbarte das Übel, der Stützkondensator war defekt. Dieser soll die Energieversorgung in der Nacht sicherstellen wenn er am Tag über die Solarpannel aufgeladen wurde. Ist dieser defekt, muss die Batterie viel häufiger einspringen. Ein Kontrollblick in den Anemometer Transmitter offenbarte, dass auch dessen Kondensator defekt war. Elektrolyt war aus dem Kondensator ausgelaufen und hat auch ein Bein korrodiert. Die Batterie versagte dann auch ein paar Tage später ihren Dienst. Die ISS, die zu diesem Zeitpunkt schon drei Jahre in Betrieb war, hatte noch keine Probleme. Scheinbar sind diese Kondensatoren nicht sonderlich zuverlässig, denn im Internet findet man Berichte über das selbe Problem. Die Kondensatoren habe ich selbst ausgetauscht und bei dieser Gelegenheit einen grösseren eingebaut (22F statt 10F) von einem anderen Hersteller. Der neue ist nur für 2.5 V statt 2.7 V wie der alte zugelassen. Die am Kondensator angelegte Spannung beträgt 2.5 V, was für einen solchen Kondensatortyp sehr knapp ausgelegt ist, denn dieser ist empfindlich gegenüber Überspannungen. Trotzdem läuft der neue Kondensator schon mehrere Monate problemlos.
Positiv erwähnen kann man, dass die Station recht robust gebaut ist. Es ist nebst viel Plastik auch massives Metall zu finden, was heute schon eher Seltenheitswert geniesst. Der Rahmen für die 24h aktiv belüftete Version ist aus Metall. Die restlichen Teile sind überwiegend aus Plastik, jedoch sind auch diese recht massiv gefertigt, so dass die Station nicht schon nach ein paar Jahren auseinanderfallen sollte.
Die Vantage Pro 2 darf sich ruhig zur Oberklasse der Amateur Wetterstationen zählen. Die Messgenauigkeit der meisten Sensoren kommt nahe an diejenigen der teuren Profistationen heran. Besonders das hohe Aktualisierungsintervall von 2.5s sticht gegenüber anderen Station hervor und macht eine Windböenmessung überhaupt möglich.
Für die Funkübertragung wurde ein aufwändiges Verfahren gewählt. Dies kann sich jedoch nicht in allen Situationen bewähren. Zudem müssen Abstriche in der Freiheit des Aufbaus der Station gemacht werden, da die Sensoren nicht autonom aufgestellt werden können sondern mehrere zusammen mit einem Transmitter verbunden werden müssen. Zudem lassen sich die Sensoren nur an bestimmte Transmitter anschliessen. Wer den perfekten Standort im Garten hat, für den stört diese Tatsache nicht.
Wer viel Wert auf eine qualitativ hochwertige Station legt und das Geld weniger eine Rolle spielt, für den ist die Vantage Pro das richtige. Wer jedoch keinen geeigneten Standort hat, der kann sich das Geld sparen, denn der Standort hat einen wesentlichen Einfluss auf die Messwerte. Es nützt keine hohe Genauigkeit wenn der Windsensor zwischen den Häusern steht oder der Temperatursensor auf dem Dach von den heissen Ziegeln gebacken wird. In diesem Fall ist eine billigere Station sinnvoller, die auch das unabhängige Aufstellen der Sensoren ermöglicht.
Positiv
+ Hohe Messgenauigkeit der meisten Sensoren, die teilweise an die der teueren amtlichen Stationen heranreicht.
+ Aktualisierungsintervall von 2.5s der wichtigsten Messgrössen, so lassen sich auch Windböen messen
+ Relativ grosse Anzahl an Zusatzsensoren verfügbar, die in dieser Preisklasse sonst kaum zu finden sind
+ Aufgeräumte und übersichtliche Konsole
+ Meist zuverlässige Funkübertragung
Negativ
- Schlechte Ausbaufähigkeit, für Zusatzsensoren muss ebenfalls ein teurer Transmitter angeschafft werden.
- Wenig Flexibilität im Aufbau: Sensoren ohne eigene Sender, dadurch können diese nicht beliebig verteilt werden.
- Keine Skalierung der Regenmenge, die 0.2 mm sind fest vorgegeben (mit metrischem Adapter)
- Datenlogger für PC Verbindung muss extra zugekauft werden, nur zusammen mit der Software "Weatherlink" erhältlich, die nicht wirklich viel bietet.
- Zusatz Temperatursensoren mit zu geringer Auflösung (nur 0.6°C)
- Relativ teuer
Die Davis Vantage Pro 2 gibt es im Swisswetter-Shop zu kaufen. Mit diesem Shop habe ich sehr gute Erfahrungen gemacht und kann diesen weiterempfehlen.