Zertifizierung von Messstationen

MeteoSchweiz prüft die Messstationen des SwissMetNet mit einem strengen Zertifizierungsverfahren. Das durch Dritte ausgeführte und auf die Schweiz angepasste Verfahren umfasst zahlreiche von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) festgelegte Kriterien zum Standort, zu den Geräten und zur Wartung. Die gleiche Zertifizierung wird auch bei Stationen von Partnernetzen angewendet. Auf diese Weise lässt sich sicherstellen, dass die Resultate verschiedener Messstationen vergleichbar sind.

Bei der Zertifizierung werden rund 80 Qualitätskriterien überprüft. Diese basieren auf dem sogenannten «CIMO Guide», den Richtlinien der Commission for Instruments and Methods of Observations der WMO. Die zur internationalen Standardisierung formulierten Grundsätze wurden auf die Besonderheiten der Schweiz angepasst, mit besonderem Fokus auf Klimatologie und Meteorologie. Aus diesem Grund ist das Verfahren nicht für andere Anwendungszwecke wie Agrarmeteorologie oder Strassenwetter geeignet;  dort gelten andere Standortkriterien.

Was bei der Zertifizierung überprüft wird

Grob können die Kriterien in folgende fünf Bereiche unterteilt werden:

  1. Mess- und Übertragungsintervall der Messstation: Misst und überträgt eine Station alle zehn Minuten? Oder werden die Daten nur stündlich oder gar täglich übermittelt?
  2. Angaben zum Messstandort: Entsprechen Standort und Messhöhe den Empfehlungen der WMO für den jeweiligen Parameter? Ist das Instrument korrekt aufgestellt?
  3. Beurteilung der einzelnen Messinstrumente: Liefert das Instrument die von der WMO geforderte Messgenauigkeit? Ist es korrekt belüftet und/oder beheizt? Funktioniert es auch bei Schneefall oder Hagel?
  4. Kalibration, Wartung und Unterhalt: Wie häufig finden Kalibration im Labor und/oder Wartung vor Ort statt? Hat die Station einen Stationswart, der regelmässige Kontrollen durchführt? Gibt es Parallelmessungen und/oder automatische Datenkontrollen, um fehlerhafte Instrumente rasch zu identifizieren?
  5. Datenanalyse: Die Datenanalyse wird nach einem Jahr Datenlieferung durch einen Partner durchgeführt; dabei werden vor allem die Vollständigkeit der Daten sowie die Geschwindigkeit der Datenübermittlung überprüft.

Bewertung der Messstationen

Luftaufnahme der MeteoSchweiz, die sich auf einer Wiese befindet. Links im Hintergrund ist die Autobahn erkennbar
Die SwissMetNet-Station Altdorf erfüllt alle Kriterien der WMO bezüglich Standortwahl, Messhöhe und Messgenauigkeit und erhielt das Label «hohe Messgenauigkeit».
(Bild: MeteoSchweiz)

Aufgrund der Überprüfung einer Station werden die Messinstrumente einer der folgenden Kategorien zugeordnet:

  1. Hohe Messqualität: Ein Instrument erfüllt alle Kriterien und die Messdaten können sowohl für die Klimatologie als auch für die Meteorologie verwendet werden.
  2. Genügende Messqualität: Ein Instrument erfüllt nicht alle Kriterien und/oder weist eine tiefere Messgenauigkeit auf. Die Daten können nicht für Klimatologie, jedoch für die Meteorologie und für Warnzwecke verwendet werden.
  3. Ungenügende Messqualität oder Spezialstandort: Einzelne Kriterien wurden grob verletzt. Es kann sich hier entweder um ein Instrument mit einer tiefen Genauigkeit respektive um einen schlechten Standort handeln. Oder die Station befindet sich an einem Spezialstandort, der die WMO-Kriterien verletzt. Dies ist etwa der Fall bei Turmmessungen, Messungen auf Bergspitzen oder Messungen auf grosser Messhöhe wegen hohen Schneemengen im Winter. Die Daten sollten unter Berücksichtigung der verletzten Kriterien mit der nötigen Vorsicht verwendet werden.

Einführung und Ablauf der Zertifizierung

Auslöser, ein eigenes Zertifizierungsverfahren zu entwickeln, war die Integration von Partnerstationen ins Data Warehouse von MeteoSchweiz. Dieser Schritt machte es unabdingbar, ein Abnahmeverfahren für automatische Messstationen einzuführen. Nur so lässt sich eine Objektivität der Kriterien erreichen. Dies ist die Voraussetzung, um die Resultate verschiedener Stationen miteinander zu vergleichen.

Durchgeführt wird das von MeteoSchweiz entwickelte Qualitätssicherungsverfahren vom Eidgenössischen Institut für Metrologie (METAS). Die unabhängige Stelle hat 2013 erstmals 20 SwissMetNet- und 20 Partnerstationen zertifiziert. Dabei konnten zahlreiche wertvolle Erkenntnisse erworben werden, welche in das Zertifizierungsverfahren eingeflossen sind. Ab 2014 ist die Zertifizierung fester Bestandteil des Betriebs zahlreicher im Data Warehouse von MeteoSchweiz integrierter Messstationen. Vorgesehen ist, jede der Stationen alle fünf Jahre zu kontrollieren. Die Resultate werden jeweils intern mit dem Betriebsteam wie auch mit den betroffenen Partnern diskutiert; Massnahmen zur Verbesserungen der Messqualität werden festgehalten und möglichst zeitnah umgesetzt. Ziel soll nicht in jedem Fall die höchste Qualitätsstufe, sondern die dem Anwendungszweck entsprechende Messqualität zu erreichen.

Weiterführende Informationen