Eigene Messkurven und Aufzeichnungen anderer Nachbauer

Die Archivierung, Aufzeichnung und Darstellung von Messwerten (vor allem solcher Datenmengen, wie sie z.B. bei einer 1-sekundigen Abtastung auf lange Zeit vorkommen) ist keine einfache Angelegenheit.

Ich persönlich habe zu Anfang die Spannunswerte der Feldmühle mit einem Digital-multimeter über den seriellen Ausgang einem PC zugeführt und somit digitalisiert. Zur Aufzeichnung verwendete ich das Program XlsMess (bei Reichelt beziehbar), dass den Export in eine Excell-Tabelle automatisch übernimmt. Da bei den meisten Digitalmultimetern mit PC-Ausgang genau das Datenformat des DMM beschrieben wird, steht einer eigenen Programmierung natürlich genauso wenig entgegen.

Problematisch wird es aber z.B., wenn man große Messdateien mit Excel darstellen lassen will. Denn bei etwa 32000 Messwerten streikt Excel und man muss die Daten aufteilen (z.B. Vormittag/Nachmittag).

Besonders heikel wird die Sache, wenn man eine Feldmühle "autark", d.h. an einen unzugänglichen Standort aufstellen will. Hier wäre die naheliegendste Möglichkeit, einen Datenlogger einzusetzen. Problem ist dabei wieder die Datenmenge. Man müsste also einen "intelligenten" Datenlogger konstruieren, der entscheidet, ob z.B. die Messwerte in der letzten Minute nicht geschwankt sind und deshalb eine Abspeicherung des Mittelwertes genügt, oder ob das Feld unruhig war und deshalb die 1-Sekunden-Werte abgespeichert werden. Wer Interesse hat, sich an solchen weiterführenden Projekten mit Ideen und Tatkraft zu beteiligen, sei herzlich eingeladen mit mir Verbindung aufzunehmen!
Das obere Bild zeigt einen fast "klassischen" Verlauf eines Gewitters. Die Abtastrate war hier jedoch nur alle 5 Sekunden, weswegen die "Auflösung" wenig hoch ist. Man sieht sehr schön den positiven Anstieg des Feldes vor dem eigentlichen Gewitter, sowie den positiven "Buckel" nach dem Abzug. In der Hauptzone ist das Feld im Mittel negativ, was mit der Theorie der Ladungsverteilung in einer Gewitterwolke gut übereinstimmt. Deutlich sieht man auch die vielen Feldspitzen, die durch die ständigen Auf- und Entladevorgänge der Blitze erzeugt werden. Es soll allerdings nicht der Eindruck entstehen, dass jedes Gewitter diese Form hat! Jedes Gewitter ist ein Unikat - in jeder Hinsicht. Es kommt allein schon sehr darauf an, wie ein Gewitter den Beobachter überquert. Jedoch gibts es "Grundmuster" die immer wieder beobachtbar sind: Die oberen Wolkenschichten (der Schirm) sind positiv geladen, der untere Teil mit dem Niederschlag stark negativ.
Dieses Bild gibt einen Ausschnitt einer Gewitteraufzeichnung (Abtastung 1s) wieder. Man sieht deutlich, wie sich das Feld ständig neu auflädt (am Anfang negativ) und dann in der Blitzentladung zusammenbricht. Durch die Entladung wird kurzzeitig sehr viel gegenpolige Ladung zum Erdboden befördert, darum gibt es diese Spitzen in die andere Feldrichtung. Interessanterweise ändern sich die Feldsprünge während dem Abziehen des Gewitters...

In diesem Bild sind Entladungen in der Atmosphäre zu sehen, die noch nicht zu sichtbaren Blitzen geführt haben. Sie stammen aus sog. "Cummulus congestus"-Wolken, die die Vorläufer von Gewitterwolken sind. Man erkennt sie an der typischen "Brokkoli"-Form. Die Aufzeichnung wurde wieder mit einer Abtastung von 1s vorgenommen. Warum aber kann man so sicher sein, dass dies Entladungen und nicht nur Aerosol-Störungen in der Atmosphäre sind. Nun, man kann einen Mittelwellenempfänger auf eine freie Frequenz stellen und deutliche "Knaxer" bei solchen Wolken vernehmen. Während der Aufzeichnung der Feldkurve habe ich parallel im Radio die Knaxer gehört. Die Zeitverzögerung zwischen Knaxer und Feldsprung lag unter einer halben Sekunde (geschätzt). In einem Gewitter werden die Knaxer und der allgemeine "Krach" so groß, dass man nicht mehr genau unterscheiden kann, zu welchem Knax der Feldsprung gehört.

Wer Interesse an speziellen Empfängern zum "Sferics-Empfang" hat, dem sei die homepage und Bausätze von Wolfgang Friese www.sfericsempfang.de empfohlen!

Hier noch eine Schreiber-Aufzeichnung eines erfolgreichen Feldmühlennachbauers, der mir diesen Mitschnitt geschickt hat und mit dessen Erlaubnis ich ihn hier online stelle. Man beachte, dass hier "nur" eine Kaltfront durchgegangen ist. Nicht irritieren lassen darf man sich auch davon, dass hier z.T. größere Feldstärken vorhanden sind, als in manchen Gewittern - das ist durchaus nicht ungewöhnlich und vielfach bestätigt. Jedoch reicht eine Kaltfront an Feldspitzen von 30 kV/m, wie sie in einem Gewitter vorkommen, natürlich nicht heran.

Dies ist nur ein kleiner Ausschnitt von dem Datenmaterial, was sich bei mir bereits angesammelt hat. Es soll hier erweitert und vervollständigt werden! Falls jemand selbst interessante Messkurven und Aufzeichnungen hat, dann werde ich sie gerne hier aufnehemen!

Dieser Sommer wird bestimmt wieder einige interessante Gewitter und andere Wetterphänomene bringen und ich werde mich bemühen, sie möglichst bald hier auf die homepage zu stellen!

Messkurven Juni 2003