Wissenschaftler verwenden 3D-Druck zur Herstellung kostengünstiger Wetterstation

Ein Team von Studenten und Forschern der University of Oklahoma und des Argonne National Laboratory hat mit Hilfe von 3D-Druck eine kostengünstige Wetterstation hergestellt.

Das Design basierte auf Open-Source-Plänen, die von der University Corporation for Atmospheric Research im Rahmen der Initiative 3D-Printed Automatic Weather Station (3D-PAWS) entwickelt wurden, und umfasst über 100 additiv hergestellte Komponenten. Als die Wissenschaftler die Wetterstation in Oklahoma auf die Probe stellten, verglichen sie ihre Wirksamkeit und Haltbarkeit mit der einer kommerziellen Station über einen Zeitraum von acht Monaten und erzielten dabei vielversprechende Ergebnisse.

Professionelle Wetterstationen sind wichtig für die Forschung und für Wettervorhersagen. Es werden verschiedene Daten wie Temperatur, Feuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Sonneneinstrahlung gemessen. Die Errichtung von solchen Stationen kann schnell mehrere tausend Dollar kosten. Für einige Einrichtungen ist dies eine zu große Hürde.

Hier kommt bei diesem Projekt der 3D-Druck ins Spiel. Das Forschungs-Team verwendet den 3D-Druck und kostengünstige Sensoren um eine Wetterstation zu entwickeln. Im Test funktionierte die Wetterstation volle fünf Monate lang, bevor der Feuchtigkeitssensor korrodierte, und einige der 3D-Druckteile Abnutzungen aufweisten. Insgesamt konnte sich der 3D-Druckrahmen jedoch trotz Regen, Schnee und Temperaturen im Bereich von -10°C bis 40°C behaupten.

Was die Leistung anbelangt, so waren die Messungen der Station Berichten zufolge mit denen eines handelsüblichen Geräts im Oklahoma Mesonet, einem Netzwerk von Umweltüberwachungsstationen, vergleichbar. Die Sensoren des Geräts waren perfekt in der Lage, Temperaturen, Niederschlag, UV-Belastung und Feuchtigkeit genau zu messen. Das einzige Instrument, das mangelnde Ergebnisse lieferte, war der 3D-gedruckte Windmesser. Die Druckqualität war für die Messung zu gering.

Das Projekt bewies jedoch, dass eine gedruckte 3D-Wetterstation tatsächlich eine kostengünstige Alternative zu anderen gut etablierten Stationen darstellen kann, sowohl in Bezug auf die anfänglichen Startkosten als auch auf die Wartungskosten.

Weitere Einzelheiten der Studie finden Sie in der Abhandlung mit dem Titel “More science with less: evaluation of a 3D-printed weather station”.