🦇 NEXUS Field Log — Session #2: Vom Aufbau bis zur Auswertung
🦇 NEXUS Field Log — Session #2
23. Februar 2026 · Gartentest B · Paderborn, NRW
Vom Aufbau bis zur Auswertung — Feldmessung mit NEXUS
From Setup to Analysis — Field Measurement with NEXUS
📐 Der Messablauf · The Measurement Process
Eine NEXUS-Feldsession besteht aus mehr als dem bloßen Drücken eines Startknopfes. Vom Aufbau des Rigs über die eigentliche Messung bis zum Abbau ist jeder Schritt Teil des Prozesses — und jeder Schritt hinterlässt seine Spur in den Daten.
🔧 Aufbau — Das Rig montieren
Das NEXUS-System wird am Messstandort auf einem Stativ montiert. Die Wetterstation SEN-15901 mit Windmesser und Regenmesser wird ausgerichtet, der GPS-Empfänger AIR530 braucht einen freien Blick zum Himmel, und der BME680-Umweltsensor muss vor Direktstrahlung geschützt positioniert werden. Allein dieser Aufbau dauert mehrere Minuten — und in dieser Zeit läuft die Aufzeichnung bereits.
📡 Messung — Die eigentliche Session
Sobald das System stabil steht, beginnt die eigentliche Messphase. Am 23. Februar 2026 umfasste diese 39 Minuten und 16 Sekunden, von 15:44:55 bis 16:24:11 Uhr. Alle zwei Sekunden werden erfasst: Temperatur, Luftfeuchte, Taupunkt, Luftdruck, Gaskonzentration (VOC), GPS-Position mit Satellitenanzahl und Genauigkeit (HDOP), Windgeschwindigkeit und -richtung, Niederschlag sowie Ultraschallamplituden in fünf Frequenzbändern — von 20 kHz bis 110 kHz.
🔩 Abbau — Das Rig demontieren
Nach der Messung wird das System abgebaut. Auch dieser Vorgang hinterlässt Spuren in den Daten — dazu gleich mehr.
A NEXUS field session involves more than simply pressing a start button. From setting up the rig to the actual measurement and teardown, every step is part of the process — and every step leaves its mark in the data.
🔧 Setup — Assembling the Rig
The NEXUS system is mounted on a tripod at the measurement site. The SEN-15901 weather station with anemometer and rain gauge is aligned, the AIR530 GPS receiver needs a clear view of the sky, and the BME680 environmental sensor must be positioned away from direct radiation. This setup alone takes several minutes — and during this time, recording has already begun.
📡 Measurement — The Actual Session
Once the system is stable, the actual measurement phase begins. On 23 February 2026, this lasted 39 minutes and 16 seconds, from 15:44:55 to 16:24:11. Every two seconds, the following are recorded: temperature, humidity, dew point, air pressure, gas concentration (VOC), GPS position with satellite count and accuracy (HDOP), wind speed and direction, precipitation, and ultrasound amplitudes across five frequency bands — from 20 kHz to 110 kHz.
🔩 Teardown — Dismantling the Rig
After the measurement, the system is dismantled. This process also leaves traces in the data — more on that shortly.
🔬 Das System · The System
NEXUS ist ein selbst entwickeltes, kompaktes Messsystem für die Citizen-Science-Feldforschung. Im Mittelpunkt steht ein SEEED XIAO ESP32S3 Sense Mikrocontroller, der alle Sensordaten koordiniert, verarbeitet und als CSV-Datei speichert.
| Komponente | Funktion |
|---|---|
| SEEED XIAO ESP32S3 Sense | Mikrocontroller, Verarbeitung, Speicherung |
| BME680 | Temperatur, Luftfeuchte, Luftdruck, Gaskonzentration (VOC/IAQ) |
| AIR530 GPS | Position, Höhe, Satellitenanzahl, Genauigkeit (HDOP) |
| SparkFun SEN-15901 | Windgeschwindigkeit, Windböen, Windrichtung, Niederschlag |
| 5-Kanal Ultraschall-Frontend | Amplitudenmessung bei 20k / 40k / 55k / 80k / 110k Hz |
NEXUS is a custom-built, compact measurement system for citizen science field research. At its core is a SEEED XIAO ESP32S3 Sense microcontroller that coordinates, processes and saves all sensor data as a CSV file.
| Component | Function |
|---|---|
| SEEED XIAO ESP32S3 Sense | Microcontroller, processing, data storage |
| BME680 | Temperature, humidity, air pressure, gas concentration (VOC/IAQ) |
| AIR530 GPS | Position, altitude, satellite count, accuracy (HDOP) |
| SparkFun SEN-15901 | Wind speed, gusts, wind direction, precipitation |
| 5-channel ultrasound frontend | Amplitude measurement at 20k / 40k / 55k / 80k / 110k Hz |
⚠️ Montageartefakte & Datenintegrität · Assembly Artefacts & Data Integrity
Wer sich die Rohdaten dieser Session genau anschaut, wird etwas Interessantes entdecken: Zu Beginn und am Ende der Aufzeichnung tauchen in den Winddaten Spitzenwerte von bis zu 15–16 m/s auf — das entspricht starkem Wind, fast schon Sturmstärke. Der Wetterbericht für diesen Nachmittag sagte etwas anderes.
Was steckt dahinter? Die Antwort ist einfach: Die Wetterstation war beim Aufbau und Abbau des Rigs mechanischen Erschütterungen ausgesetzt. Jede Handbewegung, jede Justierung des Stativs, jedes Befestigen einer Schraube — der empfindliche Windmesser registrierte all das als vermeintliche Böen.
„Rohdaten sind heilig. Was verändert wird, muss begründet und dokumentiert sein — immer."
Interessant wird es übrigens dann, wenn in einer zukünftigen Messsession ein echter Windstoß zu Beginn auftritt — etwa eine Fallbö vor einem Gewitter. Dann sehen die Daten vielleicht genauso aus. Der Unterschied liegt im Kontext: Ein Fallwind geht einher mit Druckabfall, Temperatursprung und Richtungswechsel — den anderen Sensoren des NEXUS. Ein Montageartefakt tut das nicht. Deshalb ist die menschliche Beurteilung durch den Forscher unersetzlich — kein Algorithmus kann diese Entscheidung sicher treffen.
Anyone who takes a close look at the raw data from this session will notice something interesting: at the beginning and end of the recording, the wind data shows peak values of up to 15–16 m/s — equivalent to strong wind, almost gale force. The weather forecast for that afternoon suggested otherwise.
What is behind this? The answer is straightforward: the weather station was subject to mechanical vibration during assembly and dismantling of the rig. Every hand movement, every adjustment of the tripod, every tightening of a screw — the sensitive anemometer registered all of this as apparent gusts.
"Raw data is sacred. Whatever is changed must be justified and documented — always."
It becomes particularly interesting when a genuine gust occurs at the start of a future measurement session — for example, a downburst ahead of a thunderstorm. The data might look identical. The difference lies in the context: a downburst is accompanied by a pressure drop, temperature shift and change in wind direction — captured by NEXUS's other sensors. An assembly artefact is not. This is why the researcher's human judgement is irreplaceable — no algorithm can reliably make this distinction.
📊 Das interaktive Dashboard · The Interactive Dashboard
Alle Messdaten dieser Session sind in einem interaktiven Dashboard aufbereitet — frei zugänglich, direkt im Browser, ohne Installation. Das Dashboard visualisiert den gesamten Messverlauf: Mikroklima, Ultraschall-Amplituden in fünf Frequenzbändern, GPS-Qualität, Windgeschwindigkeit, Windrichtung und Niederschlag. Alle 1.179 Datenpunkte, die in knapp 40 Minuten erfasst wurden.
📊 Dashboard Session #2 öffnen → 23.02.2026
Das Dashboard läuft vollständig im Browser — keine Installation, keine App. Alle Daten sind inline in der HTML-Datei enthalten.
Eine Übersicht aller bisher veröffentlichten Sessions findet sich auf der Projektseite:
🦇 NEXUS Field Log — Alle Sessions
All measurement data from this session is presented in an interactive dashboard — freely accessible, directly in the browser, without any installation. The dashboard visualises the entire measurement sequence: microclimate, ultrasound amplitudes across five frequency bands, GPS quality, wind speed, wind direction and precipitation. All 1,179 data points recorded over nearly 40 minutes.
📊 Open Dashboard Session #2 → 23.02.2026
The dashboard runs entirely in the browser — no installation, no app required. All data is contained inline within the HTML file.
An overview of all published sessions is available on the project page:
🦇 NEXUS Field Log — All Sessions
🔭 Ausblick · Outlook
Session #2 war ein weiterer Schritt in der Entwicklung des NEXUS-Systems. Die nächsten Sessions werden zeigen, ob sich die Ultraschall-Signatur des Standorts verändert — saisonal, wetterbedingt, oder durch Fledermausaktivität. Besonders spannend wird die Dämmerung: dann, wenn die 110-kHz-CF-Rufe aufflackern und die Daten erzählen, was das Auge nicht mehr sieht.
Session #2 was another step in the development of the NEXUS system. Future sessions will show whether the ultrasound signature of the site changes — seasonally, due to weather, or through bat activity. Twilight will be particularly exciting: when the 110 kHz CF calls begin to flicker and the data tells what the eye can no longer see.
NEXUS Field Log · Citizen Science Bio-Akustik & Mikroklima · Paderborn, NRW
Hardware: ESP32S3 Sense · BME680 · AIR530 GPS · SEN-15901 · 5-Kanal Ultraschall
github.com/scanjack/nexus-fieldlog · MIT License · Daten: CC BY 4.0
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