NEXUS v4.1.3 – Technisches Projektdatenblatt (Stand 23.12.2025)

1. Zielsetzung

Entwicklung eines mobilen, kostengünstigen Umwelt-Loggers zur Korrelation von Wetterdaten mit bioakustischen Fledermaus-Aufnahmen (TeensyBat / BatDetect2). Fokus: Akustische Transparenz der Atmosphäre.

2. Sensorik & Hardware

• Recheneinheit: ESP32-S3 (High Speed Processing für präzises Interrupt-Handling).

• Klimadaten: Bosch BME680 (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Gas-Widerstand).

• Positionierung: GPS-Modul (U-blox Standard) zur exakten Standortbestimmung und Zeitsynchronisation.

• Windmessung: Mechanisches Anemometer mit magnetischem Reed-Kontakt.

3. Software-Innovation & Kalibrierung

• Acoustic Absorption Calculation: Integration der Magnus-Formel zur Echtzeit-Berechnung des Taupunkts. Dies ermöglicht Rückschlüsse auf die frequenzabhängige Schalldämpfung in der Luft.

• Signal-Validierung (Anti-Bouncing): Implementierung eines 12-ms-Software-Debouncing-Filters. Dieser Filter eliminiert mechanische Fehlfrequenzen des Anemometers und ermöglicht präzise Windmessungen auch bei böigem Wetter.

• Logging-Intervall: 16 Sekunden (optimiert für Langzeit-Stabilität und wissenschaftliche Relevanz).

4. Validierungsergebnisse (Feldtest 23.12.2025)

• Referenzabgleich: Erfolgreicher Korrelations-Test mit Daten des DWD (Flughafen Paderborn/Lippstadt).

• Messwerte: Saubere Trennung von Durchschnittswind (2,1 m/s und Böenspitzen 8,7 m/s.

• Stabilität: 100% Datenintegrität über 230 Messzyklen unter Realbedingungen (3°C, 84% rH).