Telwind Windansagestation hergestellt und vertrieben durch Firma:

Stadler Elektro GmbH & Co KG
Dipl.-Ing.(FH) Zeindlmeier
Brunfeldstr. 1
94327 BOGEN/FURTH

Tel         09422 8516-0
FAX       09422 8516-21
www.stadler-elektro.de

Die originale Stadler Telwind Station haben wir 1997 erhalten. Sie war nicht bestimmungsgemäß brauchbar, weil:

a) Die Telefonanschaltung über die AWADO nicht zuverlässig arbeitete: Die Station hob nicht ab und blieb hängen.
b) Die Station nach Gewitter keine Sprachausgabe mehr hatte: Das Telefonhybrid starb in den ersten Monaten mehrmals an gewitterbedingter Überspannung.
c) Die originalen Davis-Sensoren nicht beheizbar sind und m.E. von mangelhafter Haltbarkeit. (Eisbruch, Lagerung, Reed-Kontakt, Poti)

Deshalb habe ich die Telwind gleich zu Beginn (1997) mit professionellen Windsensoren ausgestattet, den Blitzschutz verbessert und die Schaltung geändert bzw ergänzt.
Im Laufe der Jahre hat sich gezeigt, dass auch andere Betreiber des DHV-Wetternetzes Probleme ähnlicher Art hatten - und leider immer noch haben!

Die Umbauten gemäß meiner folgenden Liste an der Telwind Station sind geeignet, Zuverlässigkeit zu erreichen. Wenn auch vielleicht nicht alle dieser Umbauten zwingend sein mögen, so haben sie doch in der Summe zu einer Station geführt, die nun seit dem Umbau bisher gut zwölf Jahren (seit 1999) ohne jede Störung durchgelaufen ist. Es lohnt sich m.E. nicht, einzelne Maßnahmen wegzudiskutieren.

1.) Bei Festnetzstationen muss die AWADO zwingend raus, da die Station wegen Fehlfunktion der AWADO sporadisch nicht abnimmt. Sie ist danach auch nicht mehr mit Folgeanrufen ansprechbar. Dieses Verhalten von AWADOs ist unter Telekom-Technikern bekannt. Die AWADO ist rein zum Zweck eingebaut damals eine zugelassene Telefonanbindung zum Festnetz zu haben. Ansonsten ist sie ein Garant für künstliche Probleme. Es gibt keine AWADO, die an einer kilometerlangen Telefonleitungen auf einen Berg funktionieren würde – auch bei vorschriftsmäßigem Schleifenstrom von 20mA nicht. Am Kandel wurden nur beispielsweise 42V Anschaltspannung erreicht (statt 60V). Mit dem Entfernen der AWADO erlosch leider auch die damals nötige ‘Zulassung’ der Station – aber sie funktioniert nun. Die Anschalterlaubnis ist meines Wissens eh nicht mehr gefordert und bei uns hängt die Telwind seit 2000 an einem a/b-Adapter an ISDN NTB.

2.) Die Sensorkombination Windrichtung- und Stärke erschien mir aus Erfahrung nicht für den Gebirgseinsatz geeignet, da sie nicht beheizbar ist und recht schlechte Ansprechempfindlichkeiten bietet, insbesondere bei Kälte. Die Ärmchen sind zu schwach, um die beobachtete massive Vereisung zu überstehen.
Um bessere Sensoren an die Telwind anzupassen, sind massive Eingriffe in die
Station nötig: Eine zusätzliche Platine mit einer Sensoranpassung, der Heizungsversorgung und zusätzlichem Blitzschutz wird nötig. Dafür habe ich ein Layout mit EAGLE gemacht. Die Platine ist dokumentiert und als EAGLE *.brd Datei verfügbar.

Das EPROM in der Telwind benötigte dazu noch eine Firmwarekorrektur, um obige Skalierung anzupassen. Die optisch arbeitenden Schalensterne hochwertiger Geschwindigkeitsmesser liefern meist 10 Pulse pro Umdrehung (statt einem Puls bei billigen Reed-Sensoren). Diese Eprom-Korrektur wurde von Fa. Stadler erstellt und geliefert.
Die analoge Umskalierung ist eine einfache OP-Schaltung, die auf der neuen Zusatz-Platine mit untergebracht ist.

Statt der originalen Sensoren von DAVIS Instruments wurden die getrennten Windgeber WG4.006 und WR4.006 von Fa  Ketterer, Sölden für rund 300.-Euro pro Stück verwendet. Nach etwa 8 Jahren auf dem Kandel erhielten sie lediglich einen neuen Lagersatz und verrichten zuverlässig ihren Dienst.

3.) Überspannungsfestigkeit: Die beiden originalen Platinen (Blitzschutz und Prozessorplatine) sind so umzudrehen, dass sich die Flachbandstecker unmittelbar gegenüber liegen. Dadurch werden alle geschützten Leitungen räumlich von den ungeschützten Leitungen getrennt.

Das Flachbandkabel kann man dann radikal kürzen. Es erhielt von Stadler einen Ferritkern um die bekanntermaßen heftigen Störaussendungen des 80C535 Mikrocontrollers zu minimieren. (Stören eigentlich nur bei D-Netz-Anbindung)

4.) Überspannungsschutz Telefonmodul: Unmittelbar vor der Anlage wird die Telwind durch ein Überspannungsmodul von KEIL VDÜ2 zusätzlich geschützt. (Logisch ist dieses Überspannungsschutzmodul an Stelle der rausgeschmissenen AWADO eingebaut)
Nach dem Motto: Viel (Schutz) hilft viel!

5.) Überspannungsschutz bei Gewitter: Die beiden Platinen sind auf höhere, isolierte Stehbolzen gestellt (ca 35mm), um die kapazitive Kopplung zum Gehäuse zu minimieren. Genau ein Metall-Stehbolzen pro Platine leitet die Ableitströme der Blitzschutzplatine(n) in die metallische Grundplatte ab.

6.) Das verwendete Telefonhybrid  ( Hersteller: mitel ) starb im Originalzustand regelmäßig bei Gewitter.
Das Problem wird von Überspannungen über das Telefonmodul von innen (u-Controller+Netzteil) nach außen (Telefonleitung) verursacht, also nicht (nur) zwischen a und b –Leitung. Mit den auftretenden Spannungen ist die galvanische Trennung des Moduls überfordert. Spezifiziert sind 3KVAC bzw 6,4mm Barriere.

Trotzdem habe ich sicherheitshalber  direkt vor das Mitel-Modul auf der Prozessor-Platine die im Datenbuch geforderte TI 180V foldback-Diode TISP4180F38L zwischen a und b gelötet. Diese Schutzdiode ist aber definitiv nicht für sich allein gesehen hinreichend, da sie logischerweise nur differentiell wirkt. Man muss hier zusätzlich auch die unangenehme Wahrheit erkennen, dass auch die Netzteilseite auf der Stadler-Platine einen Blitzschutz erhalten muss: Also zum nächsten Punkt ->

7.) Auf der Blitzschutzplatine fehlt im Originalzustand ein Schutz gegen Störungen von der Versorgungsseite her. Deshalb ist ein Umbau der Blitzschutzplatine und der Umgebung des Datel DC/DC-Konverters wie folgt geboten:

7.1 Direkt nach der Einspeisung der DC Versorgung muss auf der Netzteilplatine direkt nach dem Brückengleichrichter eine vierpolige Gleichtaktdrossel (z.B. von Siemens) eingebaut werden.
Bei der Solarversion muss das entsprechend direkt nach der Einspeisung des Solarakkus geschehen.

7.2 Danach müssen die beiden Eingänge und die Ausgänge der Drossel jeweils mit einer unipolaren Transzorb-Diode PK1.5KE22 gegen den Blitzschutzground abgeblockt werden.

7.3 Das RC-Glied R1=1Mohm und C2 100nF entfallen ersatzlos.

7.4 Die Verbindung auf der originalen Netzeil-Platine zwischen Eingangsground und Ausgangsground des DC/DC Konverters muss aufgetrennt werden. Es besteht sonst eine widersinnige Verbindung zwischen Primär- und Sekundärseite des DC/DC-Konverters. Die Trennung ergibt eine wesentlich vergrößerte Barrierenspannung und natürlich bessere EMV durch die Barriere des DC-DC-Konverters (deswegen baut man ja die teueren DC/DC Konverter ein...).

7.5 Über jede interne Diode bzw. Pol des Brückengleichrichters wird je ein 1nF Kondensator (keramisch!!) parallel gelötet (also 4 Stück). Das erhöht die Immunität gegen transiente Spikes über die Versorgung und verringert die HF-Abstrahlung.

7.6 Die überall in der Stadler Anlage verwendeten WIMA Folienkondensatoren sind als Abblockkondensatoren ungeeignet. Sie sind durch keramische 100nF-Kondensatoren zu ersetzen.

8.) Die Erdung des Schranks ist doch tatsächlich gegen die Schrankaufhängung isoliert gewesen. Das ist durch Entfernen der isolierenden Plastik-Unterlagscheiben an beiden Schrankbefestigungsschienen zu ändern.

Das einzig funktionierende Prinzip des Blitzschutz ist an sich sehr einfach: Es gilt das Plastiktütenprinzip! Man stopft alle Elektronik, die man schützen will in eine (fiktive!) Plastiktüte -> alle Leitungen kommen nun parallel aus der Tüte. Man macht das Loch der Plastiktüte möglichst klein. Genau in dieser Durchführung muss man nun alle Blitzschutzelemente anbringen und gegen den Rand der 'Tüte' in einem Punkt (oder kleinen Ring) zusammenfassen. Ein Überspannungsstoß kann jetzt nur noch die ganze Plastiktüte im Potential nach oben reißen, aber keinen Schaden mehr verursachen!

Deswegen ist peinlich darauf zu achten, dass die Ableitelemente in genau einem Punkt zusammenlaufen und dann gemeinsam über das Gehäuse letztlich in die Erdung führen. Das gilt auch für die Ableitung des Telefonüberspannungsmoduls VDÜ2. Bei Verwendung eigener geschirmter Leitungen ist der Schirm an genau dieser Stelle aufzulegen.

9.) Diverse Genauigkeiten lagen im Lieferzustand daneben:

9.1 Die Genauigkeit des originalen Temperatursensors war mir mit -1,8°C +-0,3°C Abweichung zu hoch. (Gemessen mit DKD-geprüftem Pt100) Es ist ein 10K NTC der Fa Davis Instruments. Er war mit einem 220K Parallelwiderstand im interessierenden Bereich korrigierbar. Die Spezifikation von +- 1°C war nicht eingehalten. Er ist in einem Strahlungsschutzgehäuse in frei strömender Luft ohne thermischen Kontakt zum Gehäuse anzubringen. Original wird der nötige Strahlungsschutz nicht mitgeliefert

Ich denke, dass zur Beurteilung der Höhenschichtung und Aufbau von Erfahrungswerten der Nutzer im Laufe der Zeit wichtig ist, dass die Werte nicht bei Tausch von Sensor oder Anlage sich um 2 Grad ändern.

9.2 Die Absolutgenauigkeit der Windrichtungsansage war unnötig stark daneben: 180° Auslenkung meldeten 220°. Von 340° sprang die Ansage auf 0°. Mit meinem Umbau und der Pegelumsetzung ist das hier erledigt.

9.3 Die Anlaufwerte des Davis-Sensors sind 3km/h für den Schalenstern und 8km/h für den Windrichtungsflügel. Das war leider durch den DHV nicht spezifiziert worden. Erst ab 10km/h und bei deutlichen Plus-Graden wird zuverlässig Rückenwind angezeigt.

10.) Die Schaltung der Station und alle Bauteile wurden von mir vollständig nachdokumentiert und sind mit den Datenblättern und Herstellerunterlagen bei mir vorhanden. Ebenfalls natürlich meine Zusatzplatine für die Windsensoren

11.) Um die Texte auch ohne Telefon abhören zu können stellt man sich am Besten die kleine Zusatzschaltung für den Stecker J3 mit Lautsprecher, Schalter und Taster her. Mit dem Taster kann man einen Anruf simulieren und hört dann was die Anlage meldet.

12.) Im Originalzustand ist es unangenehm die Windrichtung einzunorden, da man für den ersten Text minutenlang warten muss. Mit einer Firmwareänderung kann man nun an der Kandelstation die Ansage auf Dauer-Windrichtung für die Einnordung jumpern.

Die Stationsvariante mit Handy-Anbindung habe ich bisher nicht untersucht und sie kann zusätzliche Maßnahmen erfordern.

Allgemein wird die Qualität der Sprachausgabe bemängelt.
Die Reihenfolge der Ansagen ist ein Ärgernis. Man muss unnötig lange warten, um zu hören wie stark der Wind ist und woher er kommt.
Die zusammengesetzen Zahlen sind auch nicht der Hit: Es gibt tatsächlich Leute, die mich fragen, was ‘sieben’ ‘eins’ ‘Kilometer pro Stunde’ beudeuten soll: siebzehn oder einundsiebzig oder gar Sensor sieben, ein Stundenkilometer.

Die damals konkurrierende Airmess meldet ‘einundsiebzig’ Km/h. Das spart Diskussionen und ist ‘mit Liebe’ programmiert.
Dass die Station ‘nur’ bayrisch spricht, ist da m.E. noch das kleinste Problem.

Eine Verbesserung der Tonqualität/Abtastrate wünschen wir ernsthaft.(Damit wäre das Pfeifen weg) Man würde heute den betagten Sprachchip durch einen von ISD tauschen.

Die Folge oder Qualität der Ansagetexte kann ich persönlich mit vernünftigem Aufwand nicht ändern, da sie in Firmware und EPROM abgelegt sind.

Die Adresse der Bezugsquelle ‘unserer’ Windgeber:

Ketterer
Bürglestr. 25
79294 SÖLDEN
Tel 0761/403784
FAX       /409461

4.006 WG Windgeschwindigkeit (Kunststoff-Stern) Pulsausgang OC 300.-Euro netto

4.006 WR Windrichtung (Metallfahne) 358°Poti 1KOhm 330.-Euro netto

Beide mit Heizung eingebaut, aber ohne den 24V-Trafo

(Heizung ausbauen spart nur 30.-Euro/Sensor)

Folgende Unterlagen gibt’s für die betroffenen Wetterstationsbetreiber auf Anfrage, per email:

1. Gesamtschaltbild Kandel-Version mit geänderten Sensoren
    (mit Lautsprecheranschaltung fürs ‘Nah-Abhören’)
2. Gesamtschaltbild OriginalversionTelwind mit Blitzschutz-Korrekturen
3. Layout der Blitzschutz- und Sensor- Zusatzplatine mit Heizungsversorgung (Eagle)
4. Anschaltung der Freisprecheinrichtung bei D-Netzbetrieb
5. Anschaltung der Solarversorgung

Es gibt einen fleißigen Wetterstationsbetreuer, der das Programm der Telwind selbst neu geschrieben hat und nun die Anlage selbst besprechen kann.
Die originale Qualität der Software in der Telwind ist aber definitiv nicht die Ursache der  Ausfälle, sonst könnte unsere Station nicht jahrelang ohne Wartung und Hand-Reset durchlaufen !

Aufbau der Telwind im Freien:
Gut belüftetes Überdach über das Schutzgehäuse bauen, damit keinesfalls die Sonne  direkt irgendwo auf das Schutzgehäuse scheinen kann!! (Temperaturgang wird massiv reduziert und damit das Tau-Pumpen !)
Platinen flächig mit Pinsel und Polyurethan versiegeln (nicht die Schraubklemmen...).
Alle Kabel nach unten aus dem Gehäuse führen
Gehäuse nach unten Belüften (Goretex-Durchführung als Spinnensicherung )
Über die Platinen im Gehäuse ein Schutz gegen abtropfendes Kondenswasser einbauen: Tropfkante und/oder Winkelblech.auch gegen eindringendes Wasser über die Frontdichtung
Keinesfalls Kältepole über die Elektronik bauen: Also keinen Bleiakku über der Elektronik! Bleiakku thermisch isolieren und unter die Elektronik setzen.
Solarpanel vergrößern und 60° gegen Süden neigen, damit es im Winter auch reicht. Im Sommer kommt eh genug! Kein Ast oder anderer Schattenwurf auf einem Solarpanel ist tolerabel! Ein einzelner kleiner Schatten irgendwo auf dem Panel reduziert die Leistung am tollsten Sonnentag auf nur noch 1/4 ! - Also auch mal putzen
Groundplaneantenne oder besser Yagi-Antenne (Vertikal!) Richtung Umsetzer (Conrad-Elektronik) auf den Mast für D-Netz.

Am 11.10.2002 ist unsere Kandel-Station durch einen Brand nahezu zerstört worden, aber von Arnold Gebhard mit viel Liebe wieder in Funktion gesetzt und gewartet worden. Eine Anbindung an das Internet besteht bis mindestens 2012 nicht.

Bitte beachten Sie den Disclaimer,  Frank Frankus