UV-Sensor / UV-Index / plausible Werte?

derron · 6. April 2020 um 09:47

Hallo zusammen,

ich interessiere mich für die Ermittlung der UV-Strahlung analog der Wetterdienste, um zu entscheiden, wie hoch der Sonnenschutzbedarf für unsere Kids draußen ist.

Verstanden habe ich, dass der senseBox Sensor Vishay VEML6070 nur UV-A Strahlung misst. Dennoch kann man damit vermutlich weitestgehend auf die (schädlichere) UV-B Strahlungsintensität schließen?
Nach mehrtägigem Vergleich des UV-Index in unserer Stadt vom Wetterdienst proplanta und einer senseBox in der Nähe stelle ich jedoch - grundsätzlich - enorme Abweichungen - nach oben - fest.

Als Formel verwendete ich die hier bekannte:

uv-index = 0.4 * (uv * 5.625) / 1000;

Im März/April kann es doch aber eigentlich kaum sein, dass wir selbst bei strahlendem Sonnenschein einen UV-Index von 10 und mehr haben. Wohingegen der Wetterdienst 5 (max. Tageshöchstwert) anzeigt.

Ist der UV-Sensor nun geeignet zur UV-Strahlungsbewertung oder nicht? Existieren noch andere Formeln zur Umrechnung?
Ist es geplant, zukünftig den Vishay VEML6075 Sensor zu integrieren, der UV-A und UV-B Strahlung misst?

Danke für euren Input hierzu.

Viele Grüße
Ronny

Markus · 12. April 2020 um 13:52

Hallo Ronny,

welche Werte für die UV Strahlungsintensität hast du denn genommen?

Die Werte der Formal lassen sich ja zusammenfassen zu
UVIndex = UVIntensität * 0.00225. Dabei ist zu beachten, dass die UVStrahlungsstärke in μW/cm² angegeben sein muss, so dass z.B. 1000 μW/cm² einen UV Index von 2.2 ergibt.

Ein bisschen Hintergrund zur Formel findest du unter

(im 3. Artikel)
Gruß
Markus

derron · 14. April 2020 um 06:42

Hi Markus, vielen Dank für die Infos. Die Ausführungen vom Umweltbundesamt sind allgemein sehr interessant.

Die Thematik UV-Index Berechnung aus dem Sensor Messwert UV-Intensität (in μW/cm²) scheint dann ja doch um einiges komplexer zu sein, als ich erwartet habe. Im Grunde wirft für mich auch die offizielle Berechnung der Wetterdienste aufgrund der vielen Einflussfaktoren einige Fragen auf (Mittelung, Wolkendichte).

Nach weiterem Googeln scheint es mir so, dass ich mit dem UV Sensor der senseBox - wie auch mit allen anderen “einfachen” Sensoren - mein Ziel wohl nicht erreiche, nämlich die Gefährlichkeit der aktuell draußen herrschenden UV-Strahlung für die Haut darzustellen (?) - zumindest besser als mit meinem bisherigen schwarz/weiß beklebten Temperaturdifferenzsensor.
Eher betrachte ich die ermittelte UV Zahl nun als Indikator, wobei mit April-Werten um 12 (offiziell 5) schnell Panik ausbricht. Tatsächlich haben die Kids aber schon ganz schön rote Backen davon getragen die letzten Tage…

derron · 14. April 2020 um 07:15

Hier mal ein Tagesverlauf vom 10. April 2020 mit viel Sonne

UV Intensität und daraus berechneter UV-Index Tagesverlauf

2020-04-10_06:24:00 senseBox uv-intensity: 0.00
2020-04-10_06:24:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_06:27:00 senseBox uv-intensity: 5.63
2020-04-10_06:27:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_06:30:00 senseBox uv-intensity: 5.63
2020-04-10_06:30:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_06:33:00 senseBox uv-intensity: 11.25
2020-04-10_06:33:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_06:36:00 senseBox uv-intensity: 11.25
2020-04-10_06:36:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_06:39:00 senseBox uv-intensity: 16.88
2020-04-10_06:39:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_06:42:00 senseBox uv-intensity: 16.88
2020-04-10_06:42:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_06:45:00 senseBox uv-intensity: 28.13
2020-04-10_06:45:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_06:48:00 senseBox uv-intensity: 28.13
2020-04-10_06:48:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_06:51:00 senseBox uv-intensity: 39.38
2020-04-10_06:51:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_06:54:00 senseBox uv-intensity: 39.38
2020-04-10_06:54:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_06:57:00 senseBox uv-intensity: 45.00
2020-04-10_06:57:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:00:00 senseBox uv-intensity: 56.25
2020-04-10_07:00:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:03:00 senseBox uv-intensity: 67.50
2020-04-10_07:03:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:06:00 senseBox uv-intensity: 78.75
2020-04-10_07:06:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:09:00 senseBox uv-intensity: 90.00
2020-04-10_07:09:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:12:00 senseBox uv-intensity: 106.88
2020-04-10_07:12:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:15:00 senseBox uv-intensity: 101.25
2020-04-10_07:15:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:18:00 senseBox uv-intensity: 101.25
2020-04-10_07:18:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:21:00 senseBox uv-intensity: 106.88
2020-04-10_07:21:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:24:00 senseBox uv-intensity: 118.13
2020-04-10_07:24:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:27:00 senseBox uv-intensity: 135.00
2020-04-10_07:27:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:30:00 senseBox uv-intensity: 146.25
2020-04-10_07:30:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:33:00 senseBox uv-intensity: 151.88
2020-04-10_07:33:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:36:00 senseBox uv-intensity: 163.13
2020-04-10_07:36:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:39:00 senseBox uv-intensity: 174.38
2020-04-10_07:39:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:42:00 senseBox uv-intensity: 180.00
2020-04-10_07:42:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:45:00 senseBox uv-intensity: 202.50
2020-04-10_07:45:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:48:00 senseBox uv-intensity: 202.50
2020-04-10_07:48:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:51:00 senseBox uv-intensity: 174.38
2020-04-10_07:51:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:54:00 senseBox uv-intensity: 219.38
2020-04-10_07:54:00 senseBox uv-index: 0
2020-04-10_07:57:00 senseBox uv-intensity: 230.63
2020-04-10_07:57:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:00:00 senseBox uv-intensity: 258.75
2020-04-10_08:00:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:03:00 senseBox uv-intensity: 275.63
2020-04-10_08:03:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:06:00 senseBox uv-intensity: 275.63
2020-04-10_08:06:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:09:00 senseBox uv-intensity: 264.38
2020-04-10_08:09:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:12:00 senseBox uv-intensity: 275.63
2020-04-10_08:12:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:15:00 senseBox uv-intensity: 286.88
2020-04-10_08:15:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:18:00 senseBox uv-intensity: 270.00
2020-04-10_08:18:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:21:00 senseBox uv-intensity: 298.13
2020-04-10_08:21:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:24:02 senseBox uv-intensity: 320.63
2020-04-10_08:24:02 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:27:00 senseBox uv-intensity: 343.13
2020-04-10_08:27:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:30:00 senseBox uv-intensity: 354.38
2020-04-10_08:30:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:33:00 senseBox uv-intensity: 354.38
2020-04-10_08:33:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:36:00 senseBox uv-intensity: 376.88
2020-04-10_08:36:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:39:00 senseBox uv-intensity: 360.00
2020-04-10_08:39:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:42:00 senseBox uv-intensity: 354.38
2020-04-10_08:42:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:45:00 senseBox uv-intensity: 388.13
2020-04-10_08:45:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:48:00 senseBox uv-intensity: 410.63
2020-04-10_08:48:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:51:00 senseBox uv-intensity: 421.88
2020-04-10_08:51:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:54:00 senseBox uv-intensity: 438.75
2020-04-10_08:54:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_08:57:00 senseBox uv-intensity: 461.25
2020-04-10_08:57:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:00:00 senseBox uv-intensity: 500.63
2020-04-10_09:00:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:03:00 senseBox uv-intensity: 489.38
2020-04-10_09:03:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:06:00 senseBox uv-intensity: 461.25
2020-04-10_09:06:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:09:00 senseBox uv-intensity: 483.75
2020-04-10_09:09:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:12:00 senseBox uv-intensity: 483.75
2020-04-10_09:12:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:15:00 senseBox uv-intensity: 466.88
2020-04-10_09:15:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:18:00 senseBox uv-intensity: 444.38
2020-04-10_09:18:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:21:00 senseBox uv-intensity: 416.25
2020-04-10_09:21:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:24:00 senseBox uv-intensity: 376.88
2020-04-10_09:24:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:27:00 senseBox uv-intensity: 405.00
2020-04-10_09:27:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:30:00 senseBox uv-intensity: 371.25
2020-04-10_09:30:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:33:00 senseBox uv-intensity: 365.63
2020-04-10_09:33:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:36:00 senseBox uv-intensity: 416.25
2020-04-10_09:36:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:39:00 senseBox uv-intensity: 416.25
2020-04-10_09:39:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:42:00 senseBox uv-intensity: 478.13
2020-04-10_09:42:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:45:00 senseBox uv-intensity: 556.88
2020-04-10_09:45:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:48:01 senseBox uv-intensity: 596.25
2020-04-10_09:48:01 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:51:00 senseBox uv-intensity: 607.50
2020-04-10_09:51:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:54:00 senseBox uv-intensity: 573.75
2020-04-10_09:54:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_09:57:00 senseBox uv-intensity: 630.00
2020-04-10_09:57:00 senseBox uv-index: 1
2020-04-10_10:00:00 senseBox uv-intensity: 770.63
2020-04-10_10:00:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:03:00 senseBox uv-intensity: 759.38
2020-04-10_10:03:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:06:00 senseBox uv-intensity: 731.25
2020-04-10_10:06:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:09:00 senseBox uv-intensity: 849.38
2020-04-10_10:09:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:12:00 senseBox uv-intensity: 725.63
2020-04-10_10:12:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:15:00 senseBox uv-intensity: 770.63
2020-04-10_10:15:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:18:00 senseBox uv-intensity: 753.75
2020-04-10_10:18:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:21:00 senseBox uv-intensity: 810.00
2020-04-10_10:21:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:24:00 senseBox uv-intensity: 911.25
2020-04-10_10:24:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:27:00 senseBox uv-intensity: 1040.63
2020-04-10_10:27:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:30:00 senseBox uv-intensity: 990.00
2020-04-10_10:30:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:33:00 senseBox uv-intensity: 1018.13
2020-04-10_10:33:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:36:00 senseBox uv-intensity: 1366.88
2020-04-10_10:36:00 senseBox uv-index: 3
2020-04-10_10:39:00 senseBox uv-intensity: 2261.25
2020-04-10_10:39:00 senseBox uv-index: 5
2020-04-10_10:42:00 senseBox uv-intensity: 1749.38
2020-04-10_10:42:00 senseBox uv-index: 4
2020-04-10_10:45:00 senseBox uv-intensity: 3538.13
2020-04-10_10:45:00 senseBox uv-index: 8
2020-04-10_10:48:00 senseBox uv-intensity: 1074.38
2020-04-10_10:48:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:51:00 senseBox uv-intensity: 1006.88
2020-04-10_10:51:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:54:00 senseBox uv-intensity: 1057.50
2020-04-10_10:54:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_10:57:00 senseBox uv-intensity: 3768.75
2020-04-10_10:57:00 senseBox uv-index: 8
2020-04-10_11:00:00 senseBox uv-intensity: 939.38
2020-04-10_11:00:00 senseBox uv-index: 2
2020-04-10_11:03:03 senseBox uv-intensity: 1552.50
2020-04-10_11:03:03 senseBox uv-index: 3
2020-04-10_11:06:00 senseBox uv-intensity: 1496.25
2020-04-10_11:06:00 senseBox uv-index: 3
2020-04-10_11:09:00 senseBox uv-intensity: 1456.88
2020-04-10_11:09:00 senseBox uv-index: 3
2020-04-10_11:12:00 senseBox uv-intensity: 4066.88
2020-04-10_11:12:00 senseBox uv-index: 9
2020-04-10_11:15:00 senseBox uv-intensity: 4044.38
2020-04-10_11:15:00 senseBox uv-index: 9
2020-04-10_11:18:00 senseBox uv-intensity: 3791.25
2020-04-10_11:18:00 senseBox uv-index: 9
2020-04-10_11:21:00 senseBox uv-intensity: 4100.63
2020-04-10_11:21:00 senseBox uv-index: 9
2020-04-10_11:24:00 senseBox uv-intensity: 3785.63
2020-04-10_11:24:00 senseBox uv-index: 9
2020-04-10_11:27:00 senseBox uv-intensity: 3650.63
2020-04-10_11:27:00 senseBox uv-index: 8
2020-04-10_11:30:03 senseBox uv-intensity: 3740.63
2020-04-10_11:30:03 senseBox uv-index: 8
2020-04-10_11:33:00 senseBox uv-intensity: 3442.50
2020-04-10_11:33:00 senseBox uv-index: 8
2020-04-10_11:36:00 senseBox uv-intensity: 3442.50
2020-04-10_11:36:00 senseBox uv-index: 8
2020-04-10_11:39:00 senseBox uv-intensity: 3442.50
2020-04-10_11:39:00 senseBox uv-index: 8
2020-04-10_11:42:00 senseBox uv-intensity: 3442.50
2020-04-10_11:42:00 senseBox uv-index: 8
2020-04-10_11:45:00 senseBox uv-intensity: 3442.50
2020-04-10_11:45:00 senseBox uv-index: 8
2020-04-10_11:48:00 senseBox uv-intensity: 3442.50
2020-04-10_11:48:00 senseBox uv-index: 8
2020-04-10_11:51:00 senseBox uv-intensity: 4353.75
2020-04-10_11:51:00 senseBox uv-index: 10
2020-04-10_11:54:00 senseBox uv-intensity: 2469.38
2020-04-10_11:54:00 senseBox uv-index: 6
2020-04-10_11:57:00 senseBox uv-intensity: 4668.75
2020-04-10_11:57:00 senseBox uv-index: 11
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Markus · 14. April 2020 um 18:18

Hallo Ronny,

bei deinen Messungen liegen meist nur ganz wenige Messpunkte mit diesen hohen UV Intensitäten hintereinander. Das könnten Messfehler sein, oder auch tatsächliche Extremwerte die aufgrund diverser Wetterphänomene nur sehr kurzzeitig auftreten.
Ich habe diese kurzeitigen Extremmessungen bei meiner Box auch beobachtet, wenngleich bei wesentlich niedrigeren maximalen UV Intensitäten.

Möglicherweise werden solche kurzzeitigen Effekte bei den offiziellen Messungen aufgrund des Messprinzipes nicht erfasst oder “weggemittelt” weil die veröffentlichten Daten keine Momentanmessung darstellen, sondern Mittelwerte über kurze Zeiträume.
All das sind meine Spekulationen. Hier wäre es schön, wenn sich jemand von Fach dazu äußert.

Viele Grüße
Markus

derron · 11. Mai 2020 um 15:12

Ich habe es die vergangenen Tage weiter beobachtet und festgestellt, dass auch über längere Zeiträume sehr hohe Werte (>10) gemessen werden.
Wenn mittags 25 Minuten lang UV-Index 11 angezeigt wird, dann kann das doch eigentlich auch nicht weggemittelt werden bei einem offiziellen UV-Index von 5, der ja schon die maximale UV-Strahlung benennt.
Praktisch habe ich dann schon einen Sonnenbrand, den ich vermeiden möchte.
Wie gesagt, es geht nicht um den gesunden Menschenverstand (Mittagssonne eh vermeiden), sondern in wie weit man sich auf die Werte vom Sensor verlassen kann.

Torsten · 12. Mai 2020 um 15:19

Hallo Ronny,

die Frage der Zuverlässigkeit der Messdaten treibt mich auch um. Soweit ich gelesen habe, ist der offizielle Wert der Mittelwert von 30 Minuten. Das muss also auch die Grundlage für alle Vergleiche sein.

Gruss,
Torsten