Abb. 1: Komponenten der Heizung des Niederschlagssensors der Davis

Abb. 2: freigelegte Niederschlagsmesseinheit mit eingebautem Heizkörper samt Lüfter

Wie in Kapitel "Partner" aufgelistet, wurde die Niederschlagsheizung der Davis durch DTN gesponsert. Dies stellte die Gegenleistung dar, sobald die private Wetterstation Riggisberg (BE) ins kostenpflichtige Messnetz der Meteocentrale aufgenommen wurde. Im Folgenden werden die Heizung und einige damit gemachten Erfahrungen näher vorgestellt.

In Abbildung 1 sind alle Komponenten abgebildet, aus der sich die Heizung der Davis zusammensetzt. Dabei handelt es sich um das eigentliche Heizelement samt Thermostat, den Transformer, die Schaltsteuerung und die reflektierende Isolierfolie (im Innern des Messtrichters). Der PC-Lüfter ist eine Modifikation der ursprünglichen Davis-Heizung durch DTN (dazu im nächsten Abschnitt mehr). Zusätzlich zum 10 m-Kabel (das Heizelement ist vom Netzstrom abhängig) wurde ein 25 m langes Kabel geliefert. Damit der Spannungsverlust bei einer grösseren Distanz möglichst klein bleibt, sollte das Kabel gut isoliert und daher relativ dick sein. Als Schutz vor Nagetieren muss ein wetterbeständiges Flexrohr aus Plastik herbeigezogen werden (nicht gezeigt). Dies kann in jeder Migros-Baumarktfiliale für ca. SFr. 15.-/10 m gekauft werden.

Der Einbau des Heizkörpers in den Messtrichter der Davis gestaltete sich einfach. Alle Löcher zur Befestigung der Heizstange neben der Messwippe (Abb. 2) wurden industriell vorgefertigt. Auch die Lötarbeiten erforderten kein grosses Können und waren schnell erledigt. Demgegenüber beanspruchte die Verlegung des Kabels mehr Zeit. Wer keine Wäscheleine im Garten hängen will, muss zur Schaufel greifen und das Flexrohr, in welchem das Kabel geführt wird, in rund 10 cm Tiefe vergraben. Hier offenbaren sich die Vorteile einer solarbetriebenen Heizung. Sowohl das Solarpanel als auch der Stützakku wären deutlich zu gross, um über längere Zeit genügend Leistung zu erbringen. Daher bleibt die Steckdose vorderhand die einzige Alternative. Wie dem auch sei: Die Wetterstation verfügt nun über einen Netzanschluss. Bei allfälligen Ausbauten der Station könnte das durchaus von Nutzen sein.
In Abbildung 2 erkennt man hinter der Heizung den PC-Lüfter. Dieser lässt sich durch Löten an der Heizelektronik anschliessen. Der Lüfter verhindert, dass die Heizstange zu heiss wird und/oder gewährleistet eine bessere Durchmischung der Luft im Innern des Messkübels. Die Isolierfolie sorgt endlich dafür, dass die warme Luft konzentriert auf der Innenseite des Trichters nach aussen entweicht.

Das Ziel der Niederschlagsheizung liegt einerseits im Schutz der Messwippe und der Zählelektronik im Innern des Kübels vor Frostschäden, wobei die Aussenseite aufgrund der Isolierfolie nicht erwärmt wird. Andererseits ermöglicht sie das zeitgerechte Schmelzen von Niederschlag in fester Form. Auf diese Weise lässt sich der Feuchtegehalt von Schnee ermitteln.
Gemäss Gebrauchsanleitung erreicht die Heizstange von Davis eine Schmelzkapazität von 6 mm (entspricht etwa 5 bis 15 cm Schnee) innerhalb einer Stunde. Gleichzeitig bedeutet dies, dass sie nur bei einer Niederschlagsintensität von 6 mm/h mithalten kann. Höhere Intensitäten führen trotz der Heizung zu einer Ansammlung von Schnee im Innern des Messtrichters. Ergänzend muss erwähnt werden, dass das Heizelement über eine Thermostat-Schaltung verfügt: Sobald die Temperatur der Heizstange mehr als 43 °C beträgt, schaltet sie ab. Fällt die Temperatur unter 30 °C, nimmt sie ihren Betrieb wieder auf.

Bisher konnten folgende Erfahrungen mit der Heizleistung gesammelt werden: Die Innenseite des Messtrichters bleibt bei eingeschaltetem Heizkörper erstaunlich kühl. Nur das unterste Drittel fühlt sich leicht wärmer an als die Umgebungstemperatur; und dies nur bei windstillen Verhältnissen und Temperaturen über 0 °C. Oftmals lässt sich kein Temperaturunterschied feststellen. Interessant ist auch, dass sich das Heizelement im laufenden Betrieb für rund 2 Sekunden direkt berühren lässt. Trotz der scheinbar schwachen Heizleistung reicht diese aus, um festen Niederschlag in seinen flüssigen Aggregatzustand zu verwandeln. Für ein endgültiges Urteil müssen hingegen weitere Schneeereignisse beobachtet werden.
In diesem Erfahrungsbericht muss unbedingt das Problem der Verdunstung angesprochen werden. Bei laufender Heizung verdunstet mit Leichtigkeit der Inhalt eines Kipplöffels, und dies innerhalb von ca. 8 Stunden. Daher sollte die Niederschlagsheizung möglichst kurz vor/nach einem Schneefall an-/abgeschaltet werden. Aktuell ist das nur manuell möglich. Dies weckt den Wunsch nach einer grundlegenden Modifikationen der Heizung. Vorstellbar wäre zum Beispiel, dass sie sich bei Niederschlag selbstständig ein- resp. wieder ausschaltet. Zudem sollte die Heizleistung steuerbar sein. Das heisst, sie sollte je nach Intensität des Niederschlags variieren. Die Idee basiert auf einer Lichtschranke, welche überprüft, ob ein bestimmter Punkt im Niederschlagssensor Licht reflektiert oder nicht. Im ersten Fall würde kein Schnee den Reflektor bedecken, womit die Heizleistung verringert werden könnte. Das Gegenteil läge im zweiten Fall vor. Solche Details führen mit Sicherheit zu einer markanten Verteuerung des Produkts. Billiger wäre ein Eigenbau, welcher aber einiges Fachwissen erfordern würde. In jedem Fall ist dieses Kapitel noch lange nicht abgeschlossen!