MoWeSta – Mobile Wetter Station

MoWeSta ist ein Web-basierter Dienst, der vom Lehrstuhl Networked Embedded Systems der Universität Duisburg-Essen entwickelt und betrieben wird. Mit diesem Dienst wurde im Rahmen des Forschungsprojekts FAIR untersucht, wie gut man mit herkömmlichen Mobiltelefonen flächendeckend Temperatur und Luftdruckwerte erfassen kann. Die so erfassten Messwerte sollten für die Verbesserung von Wettervorhersagen des Deutschen Wetterdiensts genutzt werden.

Das gibt’s doch schon!

Im Gegensatz zu anderen Diensten nutzte MoWeSta für die Erfassung der Messwerte nicht nur stationäre Wetterstationen, sondern versuchte auch Messungen mit Hilfe von Mobiltelefonen zu erfassen. Das ist zwar deutlich schwieriger, da viele Mobiltelefone nicht in der Lage sind die Umgebungstemperatur zu messen, aber es gibt viel mehr Menschen mit Mobiltelefonen als mit Wetterstationen.

Warum braucht man das?

Das Wetter hat eine hohe wirtschaftliche Relevanz. Bei der Landwirtschaft ist das recht offensichtlich, aber denk auch mal an den Flugverkehr, Windkraftanlagen oder Großveranstaltungen, wie z.B. Festivals oder Konzerte, die im Freien stattfinden. Für diese und viele weitere Einsatzzwecke sind genaue Wettervorhersagen von höchster Bedeutung.

Genaue Wettervorhersagen funktionieren aber nur, wenn man ein genaues Bild des aktuellen Wetterzustands hat. Deshalb betreibt der Deutsche Wetterdiensts mehr als 450 Wetterstationen, die über ganz Deutschland verteilt sind. Das klingt zwar schon gut, aber bei einer Fläche von rund 357000 km² deckt eine Station im Schnitt ungefähr 793 km² ab. Dagegen gibt es in Deutschland vermutlich mehr als 60 Millionen Mobiltelefone. Wenn da nur jeder tausendste Besitzer Messungen machen würde, wären das 60000 mobile Wetterstationen!

Wie gut funktioniert das?

Unsere Analysen von mehreren Millionen Messungen von mehreren hundert Geräten über einen Zeitraum von mehreren Jahren zeigen, dass sich der Luftdruck sehr genau erfassen lässt. Wir konnten damit z.B. den Ausbruch des Hunga Tonga Vulkans an mehreren Stellen in Deutschland genau beobachten. Auch verschiedene Wetterereignisse, die den Luftdruck beeinflussen, lassen sich mit vergleichsweise einfachen Filtern gut erkennen. Unsere Auswertungen der Temperaturmessungen zeigen, dass sich die Temperatur mit Hilfe von Mobiltelefonen mit einem Fehler von 2-4 Grad Celsius abschätzen lässt. Um 2 Grad zu erreichen bedarf es aber Nutzer, die sich über einen Zeitraum von (idealerweise) 20 Minuten im Freien aufhalten und ihr Telefon dabei nur wenig nutzen. Für den Einsatz zur Verbesserung der Wettervorhersagen ist dieser Fehler ohne eine Aggregation der Messungen von sehr vielen Geräte zu hoch. Da sich die Sensortechnik ständig weiterentwickelt, kann es natürlich sein, dass diese Ergebnisse in Zukunft noch verbessert werden können.

Kann ich mitmachen?

Aufgrund neuer Anforderungen von Google Play, sind wir seit Ende 2024 nicht mehr in der Lage die Messlogik in der App weiter zu betreiben. Der Grund dafür ist, dass Google die Messungen von MoWeSta nicht mehr als primäre Funktion der App einstuft und daher die Erfassung von Standortdaten im Hintergrund nicht mehr erlaubt. Da Temperaturmessungen ohne Kenntnis des Standorts nutzlos sind, haben wir uns schweren Herzens entschieden, das SDK zur Datenerfassung, das wir im Rahmen des FAIR Projekts entwickelt haben, im März 2025 endgültig aus der App entfernen. Falls Du gerne bastelst, kannst Du Dir Deine eigene Wetterstation auf Basis der Arduino Plattform zusammenbauen. Die Software, die Du dafür brauchst, bieten wir kostenlos an und sie erlaubt Dir die Konfiguration der Wetterstation über die mobile Anwendung. Die Datenerfassung mit Deiner eigenen Wetterstation bleibt so auf jeden Fall möglich.

Wir sagen Danke!

Wir bedanken uns herzlich bei allen Nutzern der mobilen Anwendungen von MoWeSta, die mit ihren Geräten und ihren Daten die Forschung zur Erfassung von Wetterdaten mit Mobiltelefonen in FAIR erst ermöglicht haben. Den MoWeSta Dienst und die zugehörigen Anwendungen werden wir mit Unterstützung der Studierenden der Universität Duisburg-Essen weiter pflegen. Falls Dir MoWeSta gefällt, musst Du Dir also auf absehbare Zeit keine Sorgen machen.