Ein Regenmesser, auch Niederschlagsmesser, ist ein Messgerät, welches den gefallenen Regen in einem Zeitfenster misst. Hierbei wird außerdem der Schneefall berücksichtigt, der in die Messung einfließt, wenn er zu einem Wasseräquivalent geschmolzen ist und messbar wird. Der Regenmesser ist – neben Hygrometer, Anemometer, Barometer und Thermometer – ein wichtiger Bestandteil einer jeden Wetterstation und hilft bei der Wetterprognose sowie der Bildung von langfristigen Niederschlags-Statistiken. Weitere Bezeichnungen sind Ombrometer, Hyetometer und Pluviometer.
» Geschichte des Regenmessers
Teils finden sich Hinweise, dass bereits zwischen 500 und 400 v. Chr. erste Messungen des Niederschlags erfolgten. Belege für einen standardisierten Regenmesser finden sich allerdings erst seit dem 15. Jahrhundert.
So wurden etwa während der Joseon-Dynastie (1392 – 1910), auch Yi-Dynastie, in Korea erste primitive Regenmesser aufgestellt, um den Niederschlag in den Provinzen zu messen. Anfangs wurde hierfür die Tiefe des Regenwassers in Pfützen gemessen. Die Methode führte allerdings zu ungenauen und nicht vergleichbaren Ergebnissen, da hierbei nicht berücksichtigt wurde, dass der Boden große Mengen des Niederschlags absorbierte.
Aus diesem Grund befahl Sejong, der vierte König der Joseon-Dynastie, dem Gwansanggam, einer astronomischen, meteorologischen und geografischen Forschungsstätte, ein Gerät zu erschaffen, das den Niederschlag auffing. Die Erfinder entwickelten ein Messgerät, das auf einer Idee des Sohnes von Sejong basierte und auf den Namen Cheugugi getauft wurde.
Mit diesem war es möglich, den Niederschlag um ein Vielfaches genauer zu messen, da die Menge des Wassers nicht mehr durch die Beschaffenheit des Bodens beeinflusst wurde. Bereits im August 1441 wurde mit dem Cheugugi in der Hauptstadt der Niederschlag aufgefangen und ab 1442 in den Provinzen.
Das Cheugugi bestand aus Eisen und erinnert an ein Fass, welches auf einem rechteckigen Stein fixiert wurde und so den Regen auffing. Die Erhöhung durch den Stein wurde vor allem deshalb verwendet, damit keine Wasserspritzer vom Boden in das Gefäß gelangten. Das eigentliche Cheugugi maß nämlich nur ein wenig mehr als 30 cm und hatte einen Durchmesser von knapp 15 cm.
» Gerätetypen
Grundsätzlich werden solche Regenmesser in digital und analog arbeitende Niederschlagsmesser unterteilt. Sowohl digitale als auch analoge Geräte gibt es jeweils als Ausführung mit Heizung, um feste Niederschlagsarten, wie etwa Schnee, Hagel oder Graupel, zu schmelzen und registrieren zu können.
» Analoge Regenmesser
Hierbei gibt es verschiedene Ansätze. Grundsätzlich kann jedes offene Gefäß, das eine ablesbare Skala hat, als simpler Regenmesser fungieren. Für den Heimbedarf werden in der Regel zylinderförmige Auffanggefäße verwendet, wobei die Einfallsöffnung normalerweise trichterförmig ist, um eine größere Niederschlagsmenge einzufangen. Dies ist insofern sinnvoll, als dass eine größere Regenmenge den Einfluss der Verdunstung verringert.
Natürlich neigen solche simplen Auffanggeräte zu Ungenauigkeiten und sind auch eher eine Orientierung. Solche simplen Messgeräte sind natürlich sehr ungenau und kommen in der professionellen Meteorologie nicht zum Einsatz. Als analoge Variante wird hierfür im deutschsprachigen Raum am häufigsten der Regenmesser nach Gustav Hellmann (1854–1939) – einem preußischen Meteorologen – verwendet, der genaue Messungen ermöglicht.
» Regenmesser nach Gustav Hellmann
Der Niederschlagsmesser wurde im Jahr 1886 von Gustav Hellmann entwickelt. Er besteht aus Zinkblech oder Edelstahl und hat eine Auffangfläche von 200 cm², die von einem Messingring begrenzt wird, wodurch ein zylinderförmiger und geschützter Hohlraum entsteht, der zum Auffangen des Wassers dient.
Das aufgefangene Wasser gelangt aus diesem Hohlraum über einen Trichter in den unteren Teil der Konstruktion, wo es in einer Sammelkanne aufgefangen wird. Dadurch ist der aufgefangene Regen weitestgehend von Verdunstungen geschützt. Um den Niederschlag zu berechnen, wird der aufgefangene Regen aus der Sammelkanne in einen Messzylinder gefüllt, welcher nun eine Bestimmung auf 0,05 mm (1/20 mm) genau erlaubt.
Um auch Schnee und anderen festen Niederschlag zu messen, kann in den oberen Teill des Hellmann’schen Regenmessers ein Schneekreuz eingesetzt werden, das den aufgefangenen Schnee vor nachträglichen Verwirbelungen durch den Wind schützt. Um eine Messung durchzuführen, wird der komplette Regenmesser – mit verschlossenem Deckel – in einen kühlen Raum gestellt und gewartet, bis fester Niederschlag zu einem Wasseräquivalent geschmolzen ist.
» Digitale Regenmesser
Digitale Messgeräte basieren zumeist auf einem mechanischen Prinzip, auch wenn die tatsächliche Messung nicht analog erfolgt. In der Regel kommen hierbei Regenmesser zum Einsatz, die einer Kippwaage – auch als Wippe bezeichnet – oder einen Kipplöffel verwenden.
In beiden Fällen wird das Regenwasser über einen Auffangbehälter gesammelt und läuft – meist über einen Trichter – zu Kippwaage oder Kipplöffel und füllt dort eine Schale. Der Kipplöffel sieht dabei wie ein „richtiger“ Löffel aus und kann demnach das Wasser nur einseitig auffangen, die Wippe hat wiederum auf beiden Seiten einen kleinen Behälter, um den Niederschlag zu sammeln.
Ist das jeweilige Schälchen mit Wasser gefüllt, kippt es nach unten und entleert sich. Wird nun die Anzahl der Kippbewegungen über einen bestimmten Zeitraum festgehalten, kann darüber die Niederschlagsmenge errechnet werden. Die einzelnen Kippbewegungen werden in der Regel mittels Reedkontakt elektrisch erfasst und dadurch hochgezählt.
Geräte, die mit einer Wippe messen, sind unter Umständen genauer. Dies liegt darin begründet, dass diese auf beiden Seiten Wasser auffangen können. Der Kipplöffel hat den entscheidenden Nachteil, dass geringe Mengen Wasser nicht aufgefangen werden, während der Löffel kippt und sich dadurch entleert.
» Regenmesser ablesen
Analoge Regenmesser müssen abgelesen und händisch entleert werden. Die meisten analogen Niederschlagsmesser haben hierfür eine Skala in Millimetern (mm), wobei schlicht und ergreifend die Höhe des Wasserstands abgelesen werden und dann 1 zu 1 in Liter auf Quadratmeter umgerechnet werden (l / m²) kann. Gängige Regenmesser sind so konzipiert, dass die Umrechnung aufgeht.
In der Regel wird der Regenmesser täglich – zu einer festgelegten Uhrzeit – entleert. Diese Regelmäßigkeit ist, wenn genaue Ergebnisse erforderlich sind, in jedem Fall zu beachten. Bei klimatologischen Betrachtungen werden aber natürlich auch längere Zeiträume (Woche, Monat, Jahr) berücksichtigt, wenngleich hierbei zumeist die Tageswerte zusammengerechnet werden.