Wie gemessen wird

Datenblatt dieser Anlage: welches Gerät, welche Formel, welche Schwelle, welche Grenze. Jede Zahl auf dieser Seite ist entweder gemessen oder gerechnet — hier steht, welche welche ist.

Anlage

Höhe und Luftdruck

Die 440 m sind dreifach belegt: Altbestand 440 m, Geländemodell von Open-Meteo 443 m, Druckvergleich mit der DWD-Nachbarstation rund 440 m.

Die Konsole ist auf etwa 644 m eingestellt und meldet dadurch einen um 20 bis 24 hPa zu hohen Druck auf Meeresniveau. Ihr Feld baromrelin wird deshalb nie gespeichert; die Reduktion wird aus dem absoluten Druck und der echten Höhe selbst gerechnet. Gegenprobe im Betrieb: eigene Rechnung 1007,4 hPa, DWD-Nachbarstation 1010,1 hPa, Konsole 1031,3 hPa.

Folge für den Altbestand: die Höheneinstellung wurde zwischenzeitlich verändert — 2021 rund 448 m —, weshalb die Relativdrücke alter Jahrgänge untereinander nicht vergleichbar sind.

Gemessen und gerechnet

Die Station misst sieben Größen. Alles Weitere entsteht hier — auch dort, wo die Konsole einen eigenen Wert liefert: ihre Taupunkte, Relativdrücke und Komfortgrößen werden verworfen und aus Temperatur, Feuchte und Stationsdruck neu gebildet. Sonst hätte ein Formelwechsel im Gerät einen Sprung in der Reihe hinterlassen, den niemand mehr zuordnen kann.

Gerechnet wird an drei Stellen: beim Eingang, was die Verdichtung braucht (Taupunkt, Reduktion, Niederschlagsdifferenz); beim Verdichten, was über ein Intervall geht (Windmittel, Windweg, Strahlungsintegral, Drucktendenz, Sonnenscheindauer); beim Anzeigen alles Übrige. Angezeigtes wird nicht gespeichert — gespeichert wäre es eine zweite Wahrheit, die veralten kann.

Sonnenscheindauer: zwei Reihen

Beide laufen weiter, statt eine durchgehende Reihe an einer Verfahrensänderung zu brechen. Wie weit sie auseinanderliegen, zeigte der erste Betriebstag bei bedecktem Himmel: 54,4 min nach dem alten Verfahren, 0,5 min nach dem neuen.

Qualitätssicherung

Jede Messung wird beim Eingang geprüft und bekommt Flags angeheftet. Nur ein Verstoß gegen die harte Grenze setzt den Wert auf leer; alles andere wird gespeichert und bleibt kenntlich. Die Betriebsansicht zeigt die Flags an jeder Zeile.

Verdichtung, Lücken, Aufbewahrung

Ein Jahr Rohdaten wären 367 MB; die Fünf-Minuten-Reihe kostet 19 MB, führt Minimum, Maximum und Summe je Intervall mit und bleibt deshalb dauerhaft.

Lücken

Eine fehlende Messung ist nie eine Null: ein ausgefallener Sensor hat nicht 0 °C gemessen, er hat nichts gemessen. Kurven werden nicht über eine Lücke hinweg gezogen, sondern brechen ab.

Jede Tages- und Monatsstatistik führt mit, wie viele Messungen sie erwartet und wie viele brauchbar waren. Unter 80 % steht „Datenbasis unvollständig" mit beiden Zahlen statt eines Wertes, der Genauigkeit vortäuscht.

Grenzen der Anlage

Frost, Bodenfrost, Tau und Reif

Der einzige Abschnitt dieser Seite, hinter dem ein selbst gelerntes Modell steht. Es beantwortet eine Frage, die die Anlage nicht messen kann: wie kalt es am Boden wird.

Warum das zwei verschiedene Dinge sind: in klaren, windstillen Nächten verliert die bodennahe Schicht Wärme an den Himmel und bleibt liegen, weil kalte Luft schwer ist. Es entsteht eine Inversion von wenigen Dezimetern. Zwei Meter darüber merkt das Thermometer davon wenig — eine Mainacht mit +3 °C auf dem Display kann am Boden −1 °C haben.

Datenbasis

Erst ab 2009, weil der Abstand zwischen beiden Höhen an dieser Station nicht stationär ist. Sein Median stieg von +1,10 K (1936–1965) über +1,30 K (1966–1995) und +1,50 K (1996–2025) auf +1,60 K in den letzten zwanzig Jahren. Ein halbes Kelvin — viel, gemessen an den zwei Kelvin, um die es überhaupt geht.

Das ist kein Klimasignal. Trennt man nach Bedingungen, ist ausgerechnet die klare, windstille Nacht — der Fall, um den es physikalisch geht — nahezu unverändert (+1,70 auf +1,80 K), während der Abstand dort wuchs, wo Wind die Kaltluft eigentlich wegmischen sollte (+1,30 auf +2,20 K bei mittlerer Bewölkung und Wind). Das ist die Signatur einer veränderten Station: höheres Gras, mehr Windschutz, anderer Sensoraufbau. Gebraucht wird für die Warnung aber das heutige Verhalten.

Das Modell

Geschätzt wird das Minimum in 5 cm über Grund als Abschlag vom Minimum in 2 m. Die Gewichte stammen aus einer Anpassung nach kleinsten Quadraten über 609 Nächte im Entscheidungsband 0 bis 5 °C:

Minimum(5 cm) = Minimum(2 m) − Σ (Gewichti · Merkmali)

Das Dampfdruckgewicht wird vor dem Speichern mit 1,5 multipliziert. Das ist keine Ableitung, sondern eine Annäherung an eine Quantilsregression: die kleinsten Quadrate treffen die Mitte, die Warnung braucht aber den ungünstigen Rand.

Wann die Warnung fällt

Gewarnt wird, wenn das geschätzte Bodenminimum unter der Marge liegt. Die Marge ist das 98-Prozent-Quantil der geschätzten Minima über 522 Frostnächte der Lernmenge:

Marge 2,28 K + Zuschlag 0,80 K = 3,08 °C

Anders gesagt: liegt die Schätzung für 5 cm über Grund unter +3,08 °C, kommt die Meldung. Der Abstand zu 0 °C ist der Sicherheitsabstand — er deckt den Fehler der Schätzung ab, nicht den der Vorhersage.

Der Zuschlag beträgt in der ausgelieferten Datei für trüben wie für klaren Himmel dieselben 0,80 K, und der im Code vorgesehene Aufschlag für April und Mai ist nicht belegt. Beide Verfeinerungen wurden beim Lernen geprüft und verworfen; sie stehen als Möglichkeit im Modell, ohne Wirkung zu haben.

Seit August 2026: das Baummodell entscheidet

Die Entscheidung, ob gewarnt wird, trifft seit August 2026 ein zweites Modell; das lineare liefert weiter die geschätzte Temperatur in 5 cm für den Text. Es ist ein Gradient Boosting aus 200 kleinen Entscheidungsbäumen (5.796 Knoten) über 19 Merkmale, gelernt an denselben Nächten der Referenzstation (3.952 Nächte ab 2009, davon 674 mit Bodenfrost) und in PHP ohne Fremdbibliothek ausgewertet. Es liefert eine Wahrscheinlichkeit; gewarnt wird ab p ≥ 0,025. Die Schwelle stammt aus Vorhersagen für Jahre, die das Modell beim Lernen nicht gesehen hat — aus seinen eigenen Lernnächten wäre sie zu knapp, denn dort ist ein Baummodell zu sicher.

Geprüft wurde wie beim linearen Modell: jedes vierte Jahr zurückgehalten, alle vier Versätze, Schwelle je Lauf nur aus den Lernjahren. Die Zahlen stammen aus der Modelldatei und wandern mit jedem Nachlernen mit. Eine Bodentemperatur ist nicht dabei: an denselben Nächten geprüft, trägt sie nichts, was die Jahreszeit nicht schon sagt.

Ersatzweg ohne vollständige Vorhersage

Fehlt dem Baummodell eine seiner Größen, entscheidet das lineare Modell. Fehlt auch ihm eine der vier Größen Dampfdruck, Wind, Vortagsmaximum oder Regen, gilt eine reine Bewölkungsschwelle auf das Minimum in 2 m:

Der Fehlalarmanteil ist hier falsche Warnungen geteilt durch falsche plus alle Frostnächte dieser Klasse — nicht dieselbe Größe wie in anderen Gütetabellen. Auffällig ist die mittlere Zeile: zwischen Ziel 97,5 % (+3,1 °C, 14,2 %) und 98 % (+4,8 °C, 40,5 %) springt sie um 1,7 K, weil das Quantil dort auf dünn besetzte Nächte trifft. Die Klasse „mittel" warnt dadurch deutlich früher als die beiden anderen.

Zeitfenster

Das minimumszentrierte Fenster ist eine Korrektur an einem stillen Fehler: ein festes Nachtfenster paart in 17,6 % der Fälle die falschen Bedingungen mit dem Messwert — bei den Bodenfrostnächten von März bis Oktober in 125 von 697 Nächten. Eine Nacht, die um zwei Uhr aufklart, kühlt am Boden aus, auch wenn der Abend bedeckt war.

Nachschärfen mit der eigenen Messung

In der laufenden Nacht wird die Vorhersage an der eigenen Messung ausgerichtet:

Abweichung = Messung jetzt − Vorhersage jetzt
korrigiertes Minimum = Minimum der Reststunden + Abweichung

Nach unten bremst der Taupunkt: weiter fällt die Luft nicht, weil dort Wasserdampf kondensiert und die frei werdende Wärme die Abkühlung aufhält. Der Taupunkt stammt aus derselben Magnus-Form, gerechnet aus eigener Temperatur und Feuchte.

Was diese Warnung nicht kann

• Gelernt auf freiem Feld. Ein Garten zwischen Häusern und Bäumen strahlt weniger gegen den Himmel ab; der Abstand dürfte dort kleiner sein. Die Warnung ist damit eher zu streng als zu lasch — für eine Warnung die richtige Richtung, als Messwert taugt sie nicht.
• Keine belegte Trefferquote. Die Modelldatei führt zwar einen Güteblock — 90,1 % Treffer, 0,64 K mittlerer Fehler an 945 Prüftagen —, aber der gehört zu einem Vergleichsmodell mit anderen Merkmalen (unter anderem Schneehöhe). Die Güte des tatsächlich verwendeten Modells wird beim Lernen nur auf die Konsole geschrieben. Eine Zahl dafür stünde hier ohne Beleg.
• Fehlt die Bewölkung in der Vorhersage, setzt der Code stillschweigend 100 % an. Das entschärft die Warnung genau dann, wenn die Datenlage schlecht ist.
• Für die letzte Nacht des Horizonts fehlt der Folgetag und damit der Regenwert; dort gilt die reine Bewölkungsschwelle.
• Nur die erste Nacht mit Befund wird gemeldet. Ist die übernächste kälter, kommt sie nicht zusätzlich.
• Der Fehler der Temperaturvorhersage kommt zu allem hinzu.

Übrige Warnungen

Alles außer Frost rechnet aus den Stundenwerten der Vorhersage, im Fenster der nächsten 24 Stunden. Drei Stufen: 1 als Hinweis, 2 als Warnung, 3 als Unwetterwarnung. Ab Stufe 2 steht der Kasten offen.

Die Regenstufe ist die Oder-Verknüpfung beider Fenster. Die Glatteis-Faustregel lautet: Niederschlag bei Temperaturen zwischen −3 und +1 °C ohne nennenswerten Schnee — sie warnt öfter als nötig, und das ist beabsichtigt.

Ein Ereignis, eine Meldung

Ein Sommergewitter bringt Starkregen und Böen mit; das ist keine Begleiterscheinung, sondern dasselbe Ereignis. Zusammengeführt wird über die Zeit: fällt die stärkste Regen- oder Böenstunde in eine Stunde mit Gewittercode, entfällt die betreffende Meldung, und ihre Stufe hebt die des Gewitters an. Was außerhalb liegt — Dauerregen am nächsten Morgen — bleibt eine eigene Meldung.

Gerechnet werden Böe und Regenmenge des Gewitters ausschließlich über die Gewitterstunden. Vorher stand dort die Spitze des ganzen Vorhersagefensters, und dieselbe Zahl erschien in zwei Kästen.

Amtliche Warnungen

Auf das Gerät

Wer es einschaltet, bekommt genau die Meldungen als Benachrichtigung, die auch auf der Seite stehen — dieselbe Rechnung, keine zweite Schwelle. Neu ist eine Warnung, wenn ihr Schlüssel aus Art und Kalendertag noch nicht verschickt wurde; steigt ihre Stufe, geht sie erneut hinaus. Der Inhalt ist Ende-zu-Ende verschlüsselt (RFC 8291), der Push-Dienst kann ihn nicht lesen. Was dabei gespeichert wird, steht in der Datenschutzerklärung.

Wie die Darstellungen zu lesen sind

Erreichbar über das kleine i neben der jeweiligen Überschrift.

Der Zeigerbalken

Helle Spur: Rekordspanne der ganzen Reihe. Eingefärbtes Feld: erstes bis drittes Quartil. Dünner Strich: Median. Kräftiger Zeiger: der Wert des Tages.

Quartile statt Standardabweichung, weil diese eine Glockenform voraussetzt und Niederschlag keine hat. Gerechnet über ein Fenster von ±5 Tagen: ein einzelner Kalendertag liefert über neunzig Jahre neunzig Werte, das Fenster macht daraus rund tausend. Der Maßstab stammt aus der Referenzstation, solange die eigene Reihe zu kurz ist; der Zeiger ist immer der eigene Wert. Dieser Standort liegt im Mittel gut ein Drittel Kelvin über der Referenz — der Zeiger sitzt eine Spur zu weit rechts.

Rang des Tages

Am exakten Kalendertag gezählt, nicht im Fenster: „der zweitwärmste 19. August" soll auch ein 19. August sein. Verglichen wird gegen die neunzig Jahre der Referenzstation — ein Rang unter fünf eigenen Werten wäre keiner.

Höchstwerte eines Kalendertags

Zwei Zahlen, weil beide stimmen: der Rekord am exakten Kalendertag ruht auf neunzig Werten und schwankt von Tag zu Tag; der Rekord im Fenster ±5 Tage ist die belastbarere Angabe darüber, was um dieses Datum herum möglich ist.

Gestern im Vergleich

Bezug ist der letzte abgeschlossene Tag. Ein Tagesmittel aus Vormittagsstunden liegt zwangsläufig unter dem echten. Als abgeschlossen gilt der laufende Tag, sobald er zu 80 % erfasst ist; sonst der jüngste Tag davor, und die Überschrift nennt ihn.

Verlauf und Vorhersage

Gemessenes durchgezogen, Vorhergesagtes gestrichelt — in derselben Farbe. Das Strichmuster sagt, dass gerechnet wurde, die Farbe sagt, worum es geht. Die Vorhersage stammt von Open-Meteo (CC BY 4.0) und geht in keine Statistik, keinen Mittelwert, keinen Rekord ein.

Das Meteogramm zeigt 48 Stunden Messung und 24 Stunden voraus, in zwei Feldern mit je zwei Skalen. Der Niederschlag bekommt absichtlich einen zu großen Maßstab — dreifaches Maximum —, damit die Balken die Temperaturkurve nicht verdecken. Nur die linke Skala trägt das Gitter.

Abgerufen wird stündlich; die Modelle für Deutschland laufen alle drei Stunden. Wann zuletzt geholt wurde, steht über dem Diagramm.

Der Wind steht nur im Ausblick, nicht im Diagramm. Open-Meteo rechnet für 10 m über freiem Gelände, diese Anlage misst in 2 m im geschützten Garten. Am 20. August 2026 maß die Station 9,3 km/h Spitzenböe, das Modell sagte 51,5 km/h — Faktor 5,5. Beide Kurven auf eine Achse zu legen hieße, einen Sturm zu behaupten, den es hier nicht gibt.

Die Symbole folgen dem WMO-Schlüssel 4677 und sind selbst gezeichnet; das Produkt lädt zur Laufzeit nichts von fremden Servern. Für den Himmel zählt nur die Bewölkung während der Sonnenstunden, gewichtet mit dem Sinus der Sonnenhöhe — dieselbe Größe, die auch die Einstrahlung bestimmt.

Niederschlag: Viertelstunden statt Fünf-Minuten-Takt

Eine Wippe kippt erst, wenn 0,1 mm zusammengekommen sind; bei Nieselregen dauert das zwanzig Minuten. Im Fünf-Minuten-Raster stünden dort einzelne hohe Striche mit Lücken dazwischen, obwohl es gleichmäßig regnete. Die Viertelstunde ist der Kompromiss.

Angegeben wird eine Rate in mm/h, keine Menge — daneben liegt die stündliche Vorhersage, und als Rate sind beide dasselbe. Gezeichnet als Stufenfläche, weil ein Balken die Breite des kleinsten Punktabstands bekäme. Die eigene Viertelstunde trägt ihren Beginn als Zeitstempel, Open-Meteo die Summe der vorangegangenen Stunde.

Das Band hinter der Tageskurve

10. bis 90. Perzentil des jeweiligen Kalendertags, für jede Stunde der Ortszeit getrennt. Ohne Umrechnung läge das Maximum des Bandes im Sommer zwei Stunden neben dem der Kurve.

Das Band läuft rollend über die letzten dreißig abgeschlossenen Jahre. Abweichungen und Kalenderfarben messen dagegen gegen die WMO-Normalperiode 1991–2020, die bis 2031 feststeht — nur deshalb sind Aussagen zweier Jahre vergleichbar. Welcher Zeitraum gilt, steht an der Darstellung.

Das Jahr auf einen Blick

Ein Feld je Tag, Wochen als Spalten. Die Abweichungsansicht rechnet den Jahresgang heraus: weiß neutral, blau kühler, rot wärmer. Erst darin werden Kälte- und Hitzeperioden als Blöcke sichtbar — ein Julitag mit 18 °C sieht sonst genauso aus wie ein Apriltag mit 18 °C. Der Normalwert ist über ±5 Tage geglättet.

Klimastreifen und Jahrzehnte

Ein Balken je Jahr, Farbe relativ zur Spanne der Reihe — auf einer absoluten Skala fielen alle neunzig Jahre in zwei Farbtöne. Schraffiert heißt: teilweise aus einer Nachbarstation gerechnet. Solche Werte zählen in Mittel und Grafik, nie in Rekorde. Einzelne Jahre schwanken um mehr als ein Grad; ein Trend zeigt sich erst in den Jahrzehntbalken.

Rekorde und Kenntage

Rekorde gelten ausnahmslos für eigene Messungen — ein Höchstwert ist eine eigene Messung oder er ist keiner. In Langzeitdiagramme und Mittelwerte gehen gerechnete Werte dagegen ein, dort ist eine gerechnete Zahl besser als eine Lücke.

Bei den Kenntagen entscheidet die Abdeckung: ab 90 % eigener Messung zählt nur sie, sonst kommen gefüllte Tage dazu, und darunter steht wie viele. Die Tropennacht hängt am Minimum zwischen 18 und 6 Uhr; für eingelesene Tageswerte tritt ersatzweise das Tagesminimum ein, bei einer eigenen Zeile ohne gemessene Nacht wird nichts gezählt.

Die Definitionen stehen als generierte Spalten im Datenbankschema, nicht in einer Abfrage — damit gibt es sie genau einmal:

Was diese Anlage nicht zählen kann, weil ihr die Sensoren fehlen: Schneedeckentage (keine Schneehöhe), Nebeltage (keine Sichtweite) sowie heitere und trübe Tage, die am Bedeckungsgrad hängen — die Strahlung liefert dafür nur tagsüber einen Anhaltspunkt.

Der Sonnenbogen

Sonnenhöhe über dem Horizont im Tagesverlauf; die helle Fläche zwischen 21. Juni und 21. Dezember ist alles, was hier möglich ist. Die Höchststände sind Geometrie: 90° minus Breitengrad ± 23,44° Achsneigung, für 48,46° N also 65,0° und 18,1°. Die Achse ist Ortszeit, nicht Sonnenzeit — die Juni-Kurve liegt deshalb um eine Stunde nach rechts verschoben, genau wie man es erlebt.

Der Mond

Gezeigt ist der tatsächlich beleuchtete Anteil, nicht eine Kalenderphase. Die Licht-Schatten-Grenze ist auf der Kugel ein Großkreis und erscheint von hier als Halbellipse: senkrecht so hoch wie die Scheibe, waagerecht um den Faktor |2k − 1| schmaler.

Auf- und Untergang dürfen einzeln fehlen — der Mond geht täglich rund fünfzig Minuten später auf. Die Schwelle liegt nicht bei −0,833° wie bei der Sonne: ein Beobachter auf der Erdoberfläche sieht ihn rund ein Grad tiefer als einer im Erdmittelpunkt, gerechnet wird mit 0,7275 · π − 0,5667°.

Die Bodenfeuchte

Eine Sonde in 10 cm Tiefe misst einen Punkt, kein Mittel über eine Fläche. Sie steckt derzeit im Himbeerbeet und sagt damit nichts über die Wiese: Himbeeren wurzeln 30 bis 40 cm tief und holen sich Wasser, wo Rasen bei 15 cm aufgibt. Der Standort steht deshalb in jedem Satz dabei und wandert mit dem Fühler.

Die Schwellen — zu trocken unter 30 %, knapp unter 38 % — sind vorläufig und an dieser Anlage abgelesen, nicht aus einem Lehrbuch: Ende August 2026, nach einem Monat mit 10 mm Regen gegen 88 mm Verdunstungsanspruch, stand der Fühler bei 28 bis 32 %. Nach 11,7 mm Regen sprang er auf 47. Richtig geeicht ist er erst, wenn seine eigene Reihe beide Enden einmal gezeigt hat: die Feldkapazität nach starkem Regen und den Trockenwert am Ende einer Dürre.

Die Prozentzahl entsteht über Kalibrierpunkte in der Konsole. Wer die nachzieht, verschiebt die ganze Reihe rückwirkend — deshalb steht die Rohzahl des Wandlers daneben in der Datenbank, als Zeuge. Für alles, was gelernt wird, gilt sie und nicht das Prozent.

Die Planeten

Gerechnet wird nach VSOP87 (Bretagnon und Francou) für Merkur bis Neptun und nach Meeus, Kapitel 37, für Pluto. Die Reihen sind von dreißigtausend Gliedern auf zweitausend gekürzt; nachgemessen kostet das höchstens sechs Bogensekunden über zwei Jahrhunderte, und der schlechteste Fall ist die Venus in größter Erdnähe. Gegen die Bibliothek pyephem geprüft: drei Bogensekunden in der Position, zwei Sekunden bei Aufgang, Untergang und Kulmination.

Angezeigt ist die scheinbare Stellung — also mit der Laufzeit des Lichts (bei Neptun vier Stunden), der Eigenbewegung der Erde quer dazu und dem Taumeln der Erdachse. Ohne diese drei Korrekturen läge die Angabe um zwanzig bis vierzig Bogensekunden daneben.

Das Bild zeigt die Höhe über dem Horizont zwischen Sonnenuntergang und Sonnenaufgang, und nur für die fünf Planeten, die ein Auge ohne Hilfsmittel findet. Uranus steht bei 5,7 mag an der Grenze des Sichtbaren und braucht einen sehr dunklen Himmel; Neptun und Pluto sind nur im Fernrohr zu sehen. Beide stehen deshalb in der Liste und in keiner Kurve. Wo ein Planet unter dem Horizont ist, fehlt die Linie — eine Kurve, die auf −60° taucht, drückte die interessanten oberen Grad zu einem Streifen zusammen.

Eine Helligkeit in Magnituden steht bewusst nirgends: sie hängt außer von der Entfernung auch von der Phase und vom Streuwinkel ab, und diese Rechnung leistet das nicht. Die drei Stufen „bloßes Auge", „Fernglas" und „Fernrohr" sind, was sich ohne eine ausgedachte Zahl sagen lässt.

Verfügbarkeit

Ein Feld je Monat: grün vollständig, gelb lückenhaft, rot ohne Messung. Eingespielte Fremdwerte zählen hier nicht als Messung — die Anlage hat in dieser Zeit nichts aufgezeichnet, und das bleibt sichtbar.

Fremde Daten und Lizenzen

Fremde Werte tragen in der Datenbank ihre Herkunft im Feld src. Rekonstruiertes geht nie in Rekorde und Kenntage ein.

Stand: 21. August 2026