Bauen
Technik kennenlernen und die DIY-Sensorbox Schritt für Schritt zusammensetzen.
Zur SensorboxDie Umweltmessstation
UMS
Umweltmessstation
Die UMS ist eine mobile Umweltmessstation zum selbst Aufbauen, Forschen und Experimentieren. Sie erfasst verschiedene Umweltdaten und macht sie direkt vor Ort sowie online sichtbar. Entwickelt wurde sie so, dass sie auch gemeinsam in Workshops, Schulen und Jugendgruppen aufgebaut und anschließend für eigene Messungen eingesetzt werden kann.
Auf einen Blick
Die Umweltmessstation
Viele Umweltfaktoren – eine Messstation
Eine Besonderheit der UMS ist, dass sie mehrere unterschiedliche Umweltgrößen gleichzeitig mit einer einzigen mobilen Messbox erfasst – von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck über Feinstaub und Umgebungslicht bis hin zum Schallpegel.
Dadurch können die Messwerte nicht nur einzeln betrachtet, sondern auch miteinander in Beziehung gesetzt werden. Besonders die gemeinsame Erfassung von Umweltdaten und Schallpegel eröffnet zusätzliche Möglichkeiten für Untersuchungen und Vergleiche an unterschiedlichen Orten.
So entsteht ein umfassenderes Bild der Umwelt vor Ort – weil unterschiedliche Einflüsse gleichzeitig mit derselben Messstation erfasst werden.
Temperatur
Misst die aktuelle Lufttemperatur und macht Veränderungen im Tagesverlauf oder zwischen verschiedenen Messorten sichtbar.
Luftfeuchtigkeit
Erfasst, wie hoch der Anteil der Feuchtigkeit in der Umgebungsluft ist.
Luftdruck
Misst den aktuellen atmosphärischen Luftdruck am Standort der UMS.
Feinstaub
Erfasst Partikel unterschiedlicher Größe in der Luft und macht damit die Feinstaubbelastung messbar.
Umgebungslicht
Misst die aktuelle Lichtstärke in Lux und zeigt, wie hell es am Messort ist.
Schallpegel
Misst den Schallpegel und ermittelt sowohl den durchschnittlichen als auch den maximalen Schallpegel.
Mit der Umweltmessstation arbeiten
Bauen. Messen. Verstehen.
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Messen
Mit der Sensorbox die eigene Umgebung erforschen und Unterschiede zwischen Messorten entdecken.
Zum Workshop -
Verstehen
Messdaten vergleichen, einordnen und gemeinsam auswerten.
Zu den Auswertungen
Überblick
Datenweg
- Sensoren
- ESP32
- LoRaWAN
- The Things Network
- MQTT
- Telegraf
- InfluxDB
- Grafana
Vom Sensor bis zur Auswertung
Die Sensoren der UMS erfassen regelmäßig die Umweltbedingungen vor Ort. Eine kleine Steuereinheit in der Messbox (ESP32) sammelt die Messwerte und sendet sie energiesparend per Funk (LoRaWAN). Über ein gemeinsames Funknetzwerk (The Things Network) gelangen die Daten anschließend über das Internet zu unserem System.
Dort werden die Messdaten automatisch entgegengenommen und weitergeleitet (MQTT). Eine Software zur Verarbeitung der Daten (Telegraf) bereitet sie für die Speicherung in einer Messwert-Datenbank (InfluxDB) vor. Für die Darstellung und Auswertung verwenden wir Grafana. So entstehen aus den einzelnen Messungen Diagramme, Übersichten und Karten, mit denen sich Zeiträume und unterschiedliche Messorte vergleichen lassen.
Auswertungen
Auswertungen in Vorbereitung
Interaktive Auswertungen für die Messdaten der UMS werden derzeit vorbereitet. Hier erhältst du einen ersten Überblick darüber, welche Ansichten künftig entstehen sollen.
Wo sind die Messstationen?Künftig soll eine Karte zeigen, an welchen Orten die UMS für Messungen eingesetzt werden.Zur Vorschau
Welche Messstationen senden Daten?Eine künftige Übersicht soll zeigen, welche UMS zuletzt Daten übertragen haben.Zur Vorschau
Messwerte einer StationKünftig sollen sich Messwerte einer UMS im zeitlichen Verlauf vergleichen lassen – zum Beispiel Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Feinstaub oder Schallpegel.Zur Vorschau
Das Projekt
Das Projekt hinter der UMS
Umwelt und Klima lassen sich besonders gut verstehen, wenn man selbst beobachtet, Fragen stellt und eigene Messungen durchführt. Genau hier setzt das UMS-Projekt an: Kinder, Jugendliche und andere Interessierte sollen Umweltfaktoren in ihrer eigenen Umgebung nicht nur kennenlernen, sondern selbst untersuchen können.
Die Umweltmessstation verbindet deshalb Technik mit praktischem Forschen. Beim Aufbauen, Messen und Auswerten wird sichtbar, wie Umweltdaten entstehen und was sie über unterschiedliche Orte und Situationen erzählen können. Dabei geht es nicht nur um einzelne Messwerte, sondern darum, Unterschiede zu entdecken, Vergleiche anzustellen und eigene Fragen an die Umwelt zu entwickeln.
Selbst bauen, selbst messen, selbst verstehen – die UMS macht Umweltforschung praktisch erfahrbar.
Von der Idee in die Praxis
Die UMS wurde nicht nur am Schreibtisch entwickelt. Im Projekt wurden Technik, Workshop-Konzept und praktische Umweltmessungen miteinander verbunden. Die Sensorboxen wurden aufgebaut, weiterentwickelt und gemeinsam mit Teilnehmenden in Workshops und bei öffentlichen Veranstaltungen eingesetzt.
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Idee und Entwicklung
Eine mobile Umweltmessstation entsteht
Aus der Idee einer mobilen und selbst nachbaubaren Umweltmessstation entstand schrittweise die UMS. Sensorik, Elektronik, Gehäuse, Energieversorgung, Funkübertragung und Datenplattform wurden dabei als gemeinsames System entwickelt.
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Bauen und verbessern
Ausprobieren gehört zur Entwicklung
Beim Aufbau und bei praktischen Tests zeigte sich, welche Lösungen im Alltag funktionieren und wo Verbesserungen notwendig sind. Erfahrungen aus dem Aufbau flossen deshalb immer wieder in die Weiterentwicklung der Sensorbox ein.
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Gemeinsam erproben
Die UMS kommt in die Praxis
In Workshops und bei öffentlichen Veranstaltungen konnten Teilnehmende die Umweltmessstation kennenlernen, selbst mit Technik und Messwerten arbeiten und die eigene Umgebung untersuchen.
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Weitergeben und weiterentwickeln
Das Projekt soll weiterleben
Die Erfahrungen aus Entwicklung und Workshops werden dokumentiert und die Materialien schrittweise bereitgestellt. Die UMS soll damit auch nach dem Förderprojekt nachvollzogen, nachgebaut und weiterentwickelt werden können.
Das Projekt in Zahlen
- 3
- Workshops
- 3
- öffentliche Veranstaltungen
- 6
- gebaute Sensorboxen
- über 120
- Menschen in der begleitenden Befragung
Entscheidend war dabei nicht nur, dass funktionierende Sensorboxen entstanden. Die UMS sollte von Anfang an ein Werkzeug zum gemeinsamen Bauen, Messen und Verstehen sein.
Das Booklet zum Projekt
Das UMS-Booklet: Bauen. Messen. Verstehen.
Das Booklet dokumentiert das UMS-Projekt und zeigt, wie sich die DIY-Sensorbox bauen, für eigene Messungen einsetzen und in Workshops nutzen lässt. Es enthält Bauanleitungen, Workshop-Ideen, Hinweise zur Datenauswertung und Erfahrungen aus dem Projekt.
Booklet als PDF herunterladen