{"id":31,"date":"2025-07-09T09:55:00","date_gmt":"2025-07-09T07:55:00","guid":{"rendered":"https:\/\/wetterstation-hohenwalde.info\/wordpress\/?p=31"},"modified":"2026-01-20T18:41:06","modified_gmt":"2026-01-20T17:41:06","slug":"die-neue-doppel-webcam-der-wetterstation-hohenwalde","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wetterstation-hohenwalde.info\/wordpress\/2025\/07\/09\/die-neue-doppel-webcam-der-wetterstation-hohenwalde\/","title":{"rendered":"Die neue Doppel-Webcam der Wetterstation Hohenwalde"},"content":{"rendered":"\n
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Durch den neuen Raspberry Pi 5 wurde es m\u00f6glich gleich 2 Webcams an einem Raspberry zu betreiben. Begeistert von dieser M\u00f6glichkeit, habe ich mir den neuen Raspberry Pi 5 kommen lassen. Da die alten Kameramodule der bisherigen Webcam nicht sonderlich lichtempfindlich waren, habe ich auch nach neuen Kameramodulen geschaut, welche gr\u00f6\u00dfere Pixel haben und damit mehr Licht einfangen k\u00f6nnen. F\u00fcndig wurde ich bei einem Kameramodul der Marke Waveshare mit dem Sony IMX290 Bildsensor, welches zudem einen schwenkbaren Infrarotfilter besitzt. Dieser kann bei Bedarf in den Lichtweg geschwenkt werden, so das farblich korrekte Bilder am Tag aufgenommen werden. Nachts kann er raus geschwenkt werden, so das astronomische Objekte am Himmel besser sichtbar werden. Der IMX290 Bildsensor hat Pixel mit 2,9um x 2,9um Kantenl\u00e4nge und damit eine deutlich h\u00f6hrere Lichtempfindlichkeit als die meisten anderen Kameramodule f\u00fcr den Raspberry Pi. Daher kann der Bildsensor deutlich mehr Licht einfangen und astronomische Objekte kommen bei n\u00e4chtlichen Langzeitbelichtungen viel besser zur Geltung. Der IMX290 wird sogar in einigen, niedrigpreisigen Astrokameras verwendet.<\/p>\n\n\n\n

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Um St\u00f6reinstrahlungen anderer Komponenten zu verhindern, habe ich die Flachbandleitungen zu den Kameras mit Alu-Klebeband umklebt. Auf diesem Bild sind zudem auch die beiden GPIO-Leitungen zu sehen, welche das Schwenken des Infrarotfilters steuern.<\/p>\n\n\n\n

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Derartige St\u00f6reinstrahlungen wurden im Testbetrieb als linienartige Bildst\u00f6rungen bei Langzeitaufnahmen sichtbar. In den Zeitraffervideos sah dies alles andere als sch\u00f6n aus. Auch reduzierte diese Bildst\u00f6rung Details, so das gerade vom Sternenhimmel deutlich weniger zu sehen war. Seit dem ich die Flachbandleitungen zu den Kameramodulen mit Alu-Klebeband beklebt habe, sind derartige Bildst\u00f6rungen nahezu komplett verschwunden.<\/p>\n\n\n\n

Da ich mittlerweile \u00fcber einen 3d-Drucker verf\u00fcge und auch schon einige Erfahrungen in 3d-Konstruktionen am Computer besitze, lag es nahe, das Geh\u00e4use selbst zu entwerfen und mit einem witterungs- und UV-best\u00e4ndigem Material zu drucken. Von der alten Webcam habe ich mir die 30\u00b0 Neigungswinkel abgenommen und dies auf das neue Geh\u00e4use \u00fcbertragen. Heraus gekommen ist eine Art Spitzdach, bei welchem die Giebelseiten 30\u00b0 Neigung haben und die Kameramodule aufnehmen. Zudem wurden Bohrungen f\u00fcr die Kameraobjektive hinzugef\u00fcgt. Letztlich wurde es in meinem 3D-Drucker mit PETG (besonders witterungs- und UV-best\u00e4ndiges Material) gedruckt. Die M\u00f6glichkeit das Geh\u00e4use selbst zu entwerfen und auszudrucken er\u00f6ffnete mir v\u00f6llig neue M\u00f6glichkeiten, da ich nicht auf handels\u00fcbliche Standardware zur\u00fcck greifen musste. Das Geh\u00e4use besteht aus 2 Teilen. Einem Kasten mit Kabeldurchf\u00fchrung und dem Deckel mit 2 Kameraeinheiten. Um die 1,7mm Weitwinkelobjektive der Kameramodule vor Wind und Wetter zu sch\u00fctzen wurden mit Silikon Uhrengl\u00e4ser mit 45mm Druchmesser aufgeklebt. Um jegliches Eindringen von N\u00e4sse und Feuchtigkeit zu verhindern, wurde das Geh\u00e4use zudem mit 2 Schichten Klarlack aus der Spr\u00fchdose lackiert.<\/p>\n\n\n\n

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Direkt neben der doppelten Wetterkamera ist auf diesem Bild auch die erneuerte AllSky-Kamera zu sehen. Diese hat ebenfalls ein Waveshare IMX290 Kameramodul mit schwenkbaren IR-Filter und ein neues 1,35mm M12 Weitwinkelobjetiv erhalten. Dieses 1,35mm Objektiv hat nun einen derart starken Fischaugeneffekt, dass der gesamte Himmel bis runter zum Horizont abgebildet wird. Diese Kamera hat vor allem die Aufgabe astronomische Objekte und Meteore aufzuzeichnen. Zudem habe ich hier nun auf eine fertige Software zur\u00fcck gegriffen, welche ein wenig mehr kann, als meine selbst geschriebenen Webcam-Programme.<\/p>\n\n\n\n

Um den Raspberry Pi 5 betreiben zu k\u00f6nnen, bedarf es noch weiterer Hardware. So wurden noch eine aktive L\u00fcfterk\u00fchlung, eine M.2 NVMe SSD sowie ein POE+SSD-Modul beschafft. Das POE+SSD-Modul beinhaltet gleich beides. Nicht nur nimmt es die SSD-Festplatte auf und erm\u00f6glicht es dem Raspberry mit diesem besonders flinken und stromsparenden Speichermedium zu arbeiten, auch bietet es die M\u00f6glichkeit den Raspberry \u00fcber das Netzwerkkabel mit Strom zu versorgen. Hierf\u00fcr bedarf es allerdings einer Stromeinspeisung in das Netzwerkkabel, was bei mir durch einen POE-Switch erfolgt. Dadurch bedarf es nur noch eines einzigen Kabels, dem Netzwerkkabel.<\/p>\n\n\n\n

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Wie so oft, gab es auch hier einige Startschwierigkeiten. Immer wieder hat sich der Raspberry aufgehangen, hat keine Bilder aufgenommen und war zum Teil nicht mehr erreichbar. Besonders dramatisch war es, als durch einen Schreib-Lesefehler das System besch\u00e4digt wurde. Der Raspberry startete normal und schien auch wie gewohnt zu funktionieren. Aber er f\u00fchrte keine Hintergrundscripte mehr aus, welche meine \u00fcber die Jahre entwickelte, selbst geschriebene Kamerasoftware verwendet um Zeitrafferaufnahmen zu erstellen und auf die Homepage hochzuladen. Daher musste der gesamte Raspberry noch einmal neu aufgesetzt werden. Gl\u00fccklicher Weise lie\u00dfen sich die Programme in ihrer aktuellen Fassung, sowie wichtige System- und Konfigurationsdateien sichern, so das der Raspberry nach dem Neuaufsetzen schnell wie gew\u00fcnscht konfiguriert und startklar gemacht werden konnte. Die Ursache all dieser Aussetzer und Probleme offenbarte sich dann auch nach und nach. Der neuen Raspberry Pi 5 lief einfach zu schnell. So hatte ich den PCIe Gen3 Support, sowie den Turbo-Modus des Raspberry aktiviert. Der PCIe Gen3 Support ist vom Hersteller des Raspberry als experimentell deklariert, sorgt aber gegen\u00fcber dem PCIe Gen2 f\u00fcr eine doppelt so hohe Schreib- Leserate. Die SSD-Festplatte l\u00e4uft mit Gen3 doppelt so schnell wie mit Gen2. Bei den meisten funktioniert er problemlos. Diesen habe ich nach all den Schwierigkeiten und Problemen deaktiviert, so dass die M.2 SSD jetzt im PCIe Gen 2 Modus l\u00e4uft. Auch der Turbomodus, welcher den Raspberry dazu zwingt mit maximaler Geschwindigkeit zu laufen, habe ich wieder deaktiviert. Seit dem l\u00e4uft der Raspberry zuverl\u00e4ssig. Offenbar l\u00e4uft der Raspberry mit diesen beiden EInstellungen so schnell, dass es immer wieder zu Daten\u00fcbertragungsfehlern zwischen SSD-Festplatte und dem Raspberry kommt. Daher l\u00e4uft er jetzt lieber etwas langsamer, daf\u00fcr aber stabil und zuverl\u00e4ssig. Zur Sicherheit wurde noch ein „Watchdog“ Hintergrundprozess aktiviert. Dieser „Watchdog“ ist ein kleiner Hardwareteil auf dem Raspberry, welcher von der restlichen Hardware unabh\u00e4ngig l\u00e4uft. Stellt dieser fest, dass der Raspberry h\u00e4ngt, wird der Raspberry automatisch neu gestartet. Somit sollte es zuk\u00fcnftig keine Probleme mit dem Raspberry und der doppelten Wetterkamera mehr geben.<\/p>\n\n\n\n

Gespannt bin ich auf die Nachtaufnahmen in der dunklen Jahreszeit. Jetzt zu Zeiten des Sonnenh\u00f6chststandes geht die Sonne nicht weit genug unter, um den Himmel so dunkel werden zu lassen, dass viele astronomische Details sichtbar werden:<\/p>\n\n\n\n

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Die Software zu den Kameramodulen steuert die Belichtungszeit in der Nacht in Abh\u00e4ngigkeit zum Sonnenstand. Je tiefer die Sonne unter dem Horizont steht, desto l\u00e4nger wird die Belichtungszeit. Es war nicht ganz einfach eine Formel zu finden, welche die Belichtungszeit genau so steuert, dass es in der D\u00e4mmerung nicht zu gravierenden \u00dcberbelichtungen kommt. Inzwischen klappt das aber ganz gut. Bei einem Sonnenstand von -6\u00b0 wird zwischen automatischer Belichtung und softwareseitig berechneter Belichtungszeit umgeschaltet. Zu erkennen ist dies daran, dass der Balken auf welchem die Wetterdaten stehen, sein Farbe \u00e4ndert. Tags\u00fcber, wenn die automatische Belichtung aktiv ist, hat dieser Balken eine blaue Farbe. Nachts, wenn die softwareberechnete Belichtungszeit genutzt wird, ist dieser Balken schwarz. Bei dieser Umschaltung wird auch der Infrarotfilter im Kameramodul geschwenkt, so das bis -6\u00b0 Sonnenstand, der Infrarotfilter f\u00fcr farblich korrekte Tageslichtaufnahmen sorgt. Auch der Gr\u00fcnstich in den Nachtaufnahmen konnte inzwischen durch eine manuelle Farbkorrektur behoben werden. Die Nachtaufnahmen sehen nun viel nat\u00fcrlicher aus. Da nachts der Infrarotfilter aus dem Lichtweg raus geschwenkt ist, haben die Nachtaufnahmen einen leichten Rotstich.<\/p>\n\n\n\n

Der gro\u00dfe Vorteil dieser neuen Doppelkamera ist es, dass sowohl auf- als auch abziehendes Wettergeschehen aufgezeichnet wird. Dadurch und durch die Weitwinkeloptik beider Kameramodule entgeht der Wetterstation nun kaum noch etwas in Sachen Wetter. Ob aufziehendes Gewitter mit Kilometer hohem Wolkenturm, ein abziehender Schauer mit schicken Regenbogen, oder im Winter aus Ost aufziehende Schneeschauer, es wird alles aufgezeichnet. Zudem werden am Tage jetzt alle 10 Sekunden Bilder aufgenommen und auf die Homepage hochgeladen. Die Webseite wurde entsprechend ge\u00e4ndert, so dass die Webcambilder alle 10 Sekunden aktualisiert werden. In der Nacht werden alle 30 Sekunden Bilder aufgenommen. Dadurch ergeben sich deutlich mehr Details, welche in den Videos festgehalten werden. M\u00f6glich wird dies durch die hohe Lichtempfindlichkeit der IMX290 Bildsensoren. Am Tage, als auch Nachts hat sich die Menge an Bildmaterial dadurch verdoppelt. Das alte Kameramodul hat Nachts stets im Minuteninterval und am Tage alle 20 Sekunden aufgezeichnet.<\/p>\n\n\n\n

Das w\u00e4re soweit alles, was es zur neuen Doppelkamera zu berichten gibt. Ich hoffe sie l\u00e4uft lange und zuverl\u00e4ssig und beschert viele sch\u00f6ne Wetter- und Astroaufnahmen wie diese:<\/p>\n\n\n\n

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