Betriebseigene Wetterstation: Aufstellen allein reicht nicht
Mit der eigenen Wetterstation auf dem Betrieb lassen sich hofnah und effektiv meteorologische Daten erfassen. Doch dafür muss man sich dann auch um die Station und ihren Standort kümmern.
Von Falk Böttcher, DWD
Es gibt keinen zweiten volkswirtschaftlichen Zweig, der so wetterabhängig produzieren muss, wie die Land- und Forstwirtschaft. Das hat schon von alters her zu Versuchen geführt, das Wetter vorherzusagen. Die Grundlagen dafür sind die Kenntnisse und modellhaften Beschreibungen der naturwissenschaftlich basierten Vorgänge in unserer Umwelt vom Boden über die Pflanzen bis zum atmosphärischen Geschehen. Dazu braucht es eine enorme Menge an Daten.
Neben den wenig veränderlichen Daten zum Boden und den sukzessive ablaufenden Veränderungsprozessen bei der Pflanzenentwicklung stehen dabei besonders die sehr volatilen Wetterdaten im Mittelpunkt. Deren – je nach Wetterelement allmähliche (z. B. Bodenfeuchte) bis sehr sprunghafte (beispielsweise Niederschlag) – Veränderlichkeit muss messtechnisch erfasst werden. Das geschieht mittels eines stets in Optimierung begriffenen Prozesses.
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Fernerkundungstechnologien haben enorme Fortschritte gemacht
Neben den klassischen standortbezogenen Messungen an Wetterstationen der unterschiedlichsten Ausbaustufe hat er in den letzten Jahrzehnten insbesondere durch Fernerkundungstechnologien wie Satelliten und Radar enorme Fortschritte gemacht. Das hat mit Modellweiterentwicklungen und der Steigerung der Rechenleistung der Computersysteme zu einer deutlichen Steigerung der Qualität von Wettervorhersagen geführt. Dies wird durch die begleitende Prüfung der Vorhersagequalität mit verschiedensten Verifikationsmaßen deutlich.
Dabei zeigt sich unter anderem, dass die Temperaturvorhersage für eine Woche heute so gut ist, wie sie vor 50 Jahren nur für einen Tag ausreichende Qualität brachte. Gleichwohl bleiben insbesondere bei der Niederschlagsvorhersage noch immer große Wünsche offen.
Andererseits gibt es gesellschaftliche Anforderungen an die Landwirtschaft, die eine Produktion erwarten, deren Wirkungen auf die Umwelt ganz gezielt nur auf den jeweiligen Pflanzen- oder Tierbestand ausgerichtet sind und keine anderen Organismen beeinflussen, die nicht im Fokus der Maßnahme stehen. Nur so kann die Landwirtschaft eine ausreichende Ernährungsgrundlage produzieren und in gleichem Maße die Umwelt- und Klimaschutzziele erreichen.
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Alle Komponenten sollten regelmäßig von Schmutz und Staub gereinigt werden. Nur so sind die Sensoren für Windgeschwindigkeit, -richtung und Temperatur imstande, genaue Messwerte zu liefern und damit die Prognose zu ermöglichen. © Erik Pilgermann
Alle Komponenten sollten regelmäßig von Schmutz und Staub gereinigt werden. Nur so sind die Sensoren für Windgeschwindigkeit, -richtung und Temperatur imstande, genaue Messwerte zu liefern und damit die Prognose zu ermöglichen. © Erik Pilgermann
Alle Komponenten sollten regelmäßig von Schmutz und Staub gereinigt werden. Nur so sind die Sensoren für Windgeschwindigkeit, -richtung und Temperatur imstande, genaue Messwerte zu liefern und damit die Prognose zu ermöglichen. © Erik Pilgermann
Wie sinnvoll sind Wetterstationen auf den landwirtschaftlichen Betrieben?
Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, ob zum Erreichen dieser Ziele weitere Datenquellen, wie beispielsweise Wetterstationen auf den landwirtschaftlichen Betrieben dienen können? Das ist grundsätzlich zu bejahen, setzt aber voraus, dass einige Punkte beachtet werden.
Zunächst muss man sich im Klaren sein, dass diese Wetterstationen eine große Datenflut liefern und die gewonnenen Daten nur dann Informationen liefern, wenn sie entsprechend verdichtet und aufbereitet werden. Das ist bei den meisten dieser Stationen über eine internetbasierte Datenprozessierung gewährleistet.
So können die Daten der eigenen Wetterstation mit anderen Wettermess- und Wettervorhersagedaten gekoppelt werden und stehen dann sogar direkt auf landwirtschaftlichen Maschinen in Verbindung mit Sensordaten aus den Pflanzenbeständen für die Erledigung der konkreten Arbeitsaufgabe zur Verfügung.
Unabdingbar: Die Datenflut lenken und die Wetterstation pflegen
Bei dieser Datenflut kommt der Qualitätssicherung der Messwerte eine besondere Bedeutung zu. Das gilt für alle Datenquellen. Für die betriebseigene Wetterstation ist dafür auch der Betrieb selbst verantwortlich. Diese Verantwortung muss auch dem Personal zugeordnet sein, damit es nicht bei diesen Messungen zu Qualitätsproblemen kommt. Es fängt bei solch simplen Dingen an, dass der Durchfluss des Niederschlagswassers im Niederschlagsmessgerät gewährleistet und nicht durch Vogelkot oder Insekten verstopft ist.
Die weißen oder polierten Lamellen der Thermometerhütte, die Thermometer und Hygrometer umgibt, müssen regelmäßig vom Staub befreit werden. Denn sind die Niederschlagsmesser verstopft, kann der gefallene Niederschlag nicht richtig erfasst werden und sind die Thermometerhütten verstaubt, werden eine zu hohe Lufttemperatur und eventuell zu geringe Luftfeuchte gemessen.
Betriebseigene Wetterstation: Ursachen für Fehlerhafte Ergebnisse
Dies kann wiederum dazu führen, dass nachgeschaltete Algorithmen wie beispielsweise Pflanzenschutzwirkmodelle fehlerhafte Ergebnisse liefern und so zu früh oder zu spät Präventionsmaßnahmen anzeigen können.
Zur Qualitätssicherung gehört auch eine regelmäßige Wartung und Prüfung der Messfühler. Um gute Werte auch für bessere Wettervorhersagen zu messen, reicht es nicht, sich eine Wetterstation hinzustellen, man muss neben der richtigen und weitgehend freien Lage des Standortes (wenn möglich nach den Richtlinien der Weltorganisation für Meteorologie) auch dauerhaft eine qualifizierte Betreuung der Messtechnik gewährleisten.
Das bedeutet nicht, dass dies tagfüllend ist. Aber mindestens im Wochentakt sollte man für die Sauberkeit der Fühler sorgen und neben Reparaturen bei Bedarf sollten mindestens jährliche Wartungen der Sensorik durch Fachleute obligatorisch sein, wenn Messwerte guter Qualität erzeugt werden sollen. Diese Anforderungen binden nach der Stationsaufstellung sowohl Arbeitskraft als auch in gewissem Maß finanzielle Mittel, die einzuplanen sind.
Eine weitere Funktion der betriebseigenen Wetterstationen ist die standortbezogene Dokumentation des Wetters im Fall von Schadereignissen durch das Wetter oder bei behördlichen Kontrollanforderungen den Nachweis zu führen, dass man von dem jeweiligen Ereignis getroffen wurde.
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Optimal ist es natürlich, wenn die Daten der betriebseigenen Wetterstationen nicht nur im Betrieb selbst verarbeitet werden, sondern auch in die gesamte Produktionskette der Wettervorhersagen und letztlich bei ausreichender Zeitreihenlänge auch in die klimatologische Bearbeitung einfließen können. Dieser Bereich ist derzeit noch nicht so weit entwickelt, wie es wünschenswert wäre.
Es können nur alle Betreiber von Wettermessungen aufgerufen werden, ihre jeweiligen Daten mit vergleichbaren Qualitätsansprüchen zu erheben und letzten Endes in einen gemeinsamen Datenspeicher zeitnah einzusteuern, der für alle potenziellen Nutzer verfügbar ist.
Aber auch dann wird es Fälle geben, in denen das einzelne extreme Wetterereignis (der Hagelschauer, die örtliche Überschwemmung, der kleinräumige Tornado u. a. m.) – auch wenn es gut vorhergesagt war – im schlimmsten Fall die Arbeit eines ganzen Jahres oder im Dauerkulturenbereich (Obst, Wein, Forst) sogar von Jahren und Jahrzehnten zunichtemacht. Das ist und bleibt bei Produktion unter freiem Himmel das Risiko, das selbst durch die beste Wettervorhersage nicht verhindert werden kann und mit anderen Managementwerkzeugen abgefangen werden muss.
