Wetterstation am Ruhr-Gymnasium

Donnerstag, 7. März 2024

Wir im WP2 Kurs Bionik haben uns 2023 intensiv mit einer Sensebox beschäftigt. Was ist eine Sensebox überhaupt? Die Sensebox ist ein einfach zu programmierender Microcontroller. Dieser bildet die Basis und viele individuelle Sensoren können direkt angeschlossen werden, um eine individuelle Umweltstation zu erstellen. Wir haben uns in der Unterrichtsreihe in verschiedenen Bereichen mit der Sensebox beschäftigt, wie programmiert man diesen Microcontroller und die Sensoren, was kann eine Sensebox überhaupt und wie wollen wir diese im Unterricht verwenden.

Dieser Microcontroller kann mit vielen verschiedenen Sensoren verbunden werden. Diese Sensoren haben verschiedene Funktionen, wie z.B. Luftfeuchtigkeit, -temperatur, Bodenfeuchtigkeit, -temperatur und Feinstaub PM 2.5 und PM 10. Unser Ziel war es eine eigene Wetterstation zu errichten, die uns eigene Werte zu obengenannten Sensoren übermitteln wird. Wir wollten uns zwei verschiedene Seiten anschauen zum einen gemessene Werte an der Burgruine Hardenstein und zum anderen festinstalliert am Ruhr-Gymnasium. Wir wollten die Werte vergleichen unter dem Aspekt, welche Umwelteinflüsse wirken auf die Sensebox an der Burgruine Hardenstein, in der Natur ein, im Vergleich zum Ruhr-Gymnasium, nähe einer Straße.

1. Sensor Bodentemperatur und – feuchtigkeit

Zum Durchführen der Messung steckt man den Sensor möglichst tief in den Boden. Wenn man die Messungen später auswerten möchte, muss man darauf achten, dass alle Messungen unter den gleichen Bedingungen (z.B. Sonneneinstrahlung, Schatten) durchgeführt werden (Gütekriterien), da die Messungen sonst nicht valide und somit nicht brauchbar sind.

2. Sensor Luftfeuchtigkeit und – temperatur

Dieser Sensor misst die Luftfeuchtigkeit in Prozent und die Temperatur in Grad Celsius.

3. Feinstaubsensor

Dieser Sensor misst zwei verschiedene Größen von Feinstaub in der Luft: PM2,5 und PM10. PM10 ist größer als PM2,5. Was ist Feinstaub und seine Wirkung? Feinstaub sind feinste Staubpartikel, die man mit dem bloßen Auge nicht sehen kann. Diese Partikel entstehen beim Verbrennen von Pellets, Öl und Gas (Benzin, Diesel) und dem Abtrieb von Reifen und Bremsen sowie in Kraftwerken. Feinstaub kann in die Lunge gelangen und zu Atemwegserkrankungen führen. Feinstaub PM10 -> gelangt durch den Nasen- und Rachenraum bis in die Luftröhre und setzt sich dort ab

Feinstaub PM2.5 -> gelangt durch Nasen- und Rachenraum, Luftröhre bis in die Bronchien und Bronchiolen und setzt sich dort fest

Natürlich haben wir diese Microcontroller mit den Sensoren gemeinsam im Unterricht selbst programmiert. Während der Zeit, in der wir uns mit der Sensebox beschäftigt haben, wurden unsere Programmierungen immer schwieriger und komplexer, wir mussten viel ausprobieren und haben viel neues gelernt. Hier seht ihr ein Beispiel für so einen Programmcode: