Mein eigenes kleines Lagezentrum auf dem Raspberry Pi

Was als kleine technische Spielerei angefangen hat, ist inzwischen zu einem ziemlich umfangreichen Projekt geworden: Auf einem Raspberry Pi 3 läuft bei mir mittlerweile mein eigenes kleines „Lagezentrum Reisensburg“.

Die Idee dahinter war eigentlich recht einfach: Informationen, die für mich interessant sind, sollten nicht über verschiedene Webseiten verteilt sein, sondern übersichtlich auf einem Bildschirm zusammenlaufen. Daraus entstand Schritt für Schritt ein Dashboard, das automatisch aktuelle Daten sammelt, aufbereitet und auf vier wechselnden Seiten darstellt.

Was zeigt das Lagezentrum Reisensburg?

Eine wichtige Rolle spielen natürlich Wetter und mögliche Gefahrenlagen. Das System verarbeitet unter anderem Wetterwarnungen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) sowie Meldungen über BBK/NINA.

Hinzu kommen die Pegelstände von Donau und Günz. Dadurch habe ich beispielsweise den Wasserstand der Donau bei Günzburg direkt im Blick. Auch Niederschlagsdaten einer DWD-Messstation werden erfasst und mit einem Verlauf der vergangenen Stunden dargestellt.

Eine weitere Seite zeigt veröffentlichte Feuerwehreinsätze im Landkreis Günzburg. Ergänzt wird das Ganze durch eine Wetterprognose für die kommenden Stunden.

Und weil über Reisensburg und Günzburg natürlich auch einiges in der Luft unterwegs ist, gehört inzwischen sogar ADS-B dazu: Über einen am Raspberry Pi angeschlossenen SDR-Empfänger können Flugzeuge in der Umgebung empfangen und auf dem Dashboard dargestellt werden.

Das Lagezentrum überwacht inzwischen sogar sich selbst

Besonders spannend wurde das Projekt zuletzt durch eine eigene Systemüberwachung.

Das Dashboard kontrolliert unter anderem die Temperatur des Raspberry Pi, den freien Speicherplatz, den Webserver, die regelmäßige Datensammlung und den ADS-B-Empfang.

Dabei reicht es nicht aus, dass ein Dienst einfach nur läuft. Das System überprüft zusätzlich, ob tatsächlich aktuelle Daten eintreffen. So wird beispielsweise erkannt, wenn die Pegeldaten von Donau oder Günz zu alt werden oder die Niederschlagsdaten längere Zeit nicht aktualisiert wurden.

Solange alles funktioniert, erscheint am unteren Bildschirmrand:

🟢 SYSTEM OK

Gibt es Auffälligkeiten, wechselt die Anzeige auf Gelb oder Rot und nennt auch den konkreten Grund. Die Systeminformationen werden dabei regelmäßig aktualisiert, ohne dass das komplette Dashboard neu geladen werden muss.

Viel Technik auf einem kleinen Raspberry Pi

Im Hintergrund steckt mittlerweile einiges an Technik: Linux, Python, Flask, Gunicorn, SQLite, systemd, JavaScript sowie verschiedene öffentliche Datenquellen.

Das Schöne daran: Der Raspberry Pi 3, auf dem das Ganze läuft, ist wahrlich kein Hochleistungsserver. Trotzdem erledigt er seine Aufgabe erstaunlich zuverlässig.

Das Lagezentrum Reisensburg läuft auf einem eigenen Bildschirm im Vollbildmodus und wechselt automatisch zwischen den verschiedenen Lage-Seiten. Wetter, Warnungen, Pegelstände, Niederschlag, veröffentlichte Feuerwehreinsätze und Flugverkehr sind damit auf einen Blick verfügbar.

Aus einer spontanen Idee ist nach und nach ein richtig schönes kleines IT-Projekt geworden – und wahrscheinlich eines dieser Projekte, bei denen einem immer wieder noch eine neue Idee einfällt.

Fürs Erste gilt aber:

🟢 SYSTEM OK – Lagezentrum Reisensburg läuft. 😉

Versionshistorie – Lagezentrum Reisensburg

Version 1.0

Mit Version 1.0 wurde der erste stabile Stand des Lagezentrums Reisensburg erreicht.

Enthalten waren unter anderem:

• amtliche Wetterwarnungen des DWD
• Warnmeldungen des Bevölkerungsschutzes über BBK/NINA
• Hochwasser- und Pegelstände für Donau und Günz
• Niederschlagsdaten
• Wettervorhersage für die kommenden Stunden
• veröffentlichte Feuerwehreinsätze
• ADS-B-Flugverkehrsanzeige
• Systemüberwachung des Raspberry Pi
• automatischer Kiosk-Betrieb auf einem angeschlossenen Bildschirm
• zeitgesteuertes Ein- und Ausschalten des Displays
• Abwesenheitsverwaltung mit Datum und Uhrzeit

Version 1.0.1

Version 1.0.1 brachte vor allem Stabilitätsverbesserungen und Fehlerkorrekturen.

Verbessert wurden unter anderem:

• robustere Verarbeitung von Flugzeugdaten
• korrekte Umrechnung von Flughöhe und Geschwindigkeit
• Behebung eines Fehlers, der unter bestimmten Umständen einen „Internal Server Error“ verursachte
• kürzere Timeouts beim Abruf externer Wetterdaten
• stabileres Verhalten des Dashboards bei langsam oder nicht erreichbaren Datenquellen

Version 1.1.0

Mit Version 1.1.0 wurde die Bedienung des Lagezentrums deutlich erweitert.

Neu hinzugekommen sind:

• eigene Seite zur manuellen Bildschirmsteuerung
• drei Betriebsarten für das Display:
  • Manuell EIN
  • Manuell AUS
  • Automatik
• dauerhafte manuelle Übersteuerung des Zeitplans
• automatische Rückkehr zum normalen Zeit- und Abwesenheitsplan über den Modus „Automatik“
• direkter Zugriff auf die Bildschirmsteuerung von allen vier Dashboard-Seiten
• verbesserte Navigation zwischen Lagezentrum, Abwesenheiten und Bildschirmsteuerung
• optimierte Darstellung für Smartphones und Tablets
• responsive Anpassung von Layout, Bedienelementen und Formularen an kleinere Bildschirmgrößen
• bessere Bedienbarkeit der Verwaltungsseiten auch auf mobilen Endgeräten

Damit bietet Version 1.1.0 neben der reinen Lageübersicht nun auch eine komfortable zentrale Steuerung des Anzeigesystems.

Version 1.3.0

Mit Version 1.3.0 wurde die Bildschirmsteuerung des Lagezentrums deutlich energiesparender und ereignisorientierter gestaltet.

Der Bildschirm läuft im Automatikmodus nicht mehr dauerhaft innerhalb eines festen Zeitfensters, sondern wird gezielt bei relevanten Lageänderungen aktiviert.

Neu hinzugekommen sind:

• automatische Aktivierung des Bildschirms bei neuen DWD-Unwetterwarnungen
• automatische Aktivierung bei neuen BBK-/NINA-Warnmeldungen
• automatische Aktivierung bei neuen Einsatzmeldungen des Kreisfeuerwehrverbandes Günzburg
• automatische Aktivierung bei relevanten Pegeländerungen
• Pegeländerungen lösen erst aus, wenn sich der Wasserstand um mindestens 5 cm und gleichzeitig mindestens 5 % gegenüber dem gespeicherten Referenzwert verändert
• der Bildschirm bleibt nach einem Ereignis für 30 Minuten eingeschaltet
• weitere Ereignisse verlängern die Einschaltzeit erneut
• manuelle Steuerung mit „Ein“, „Aus“ und „Automatik“ bleibt erhalten
• bestehende Abwesenheitszeiten werden weiterhin berücksichtigt
• interne Zustandsverwaltung für Warnungen, Einsätze, Pegelreferenzen und Wake-Zeiten

Version 1.4.0

Mit Version 1.4.0 wurde das Lagezentrum um eine neue Übersichtsseite für die Luftrettung erweitert.

Neu hinzugekommen ist die Seite „Rettungshubschrauber in der Region“. Dort werden ausgewählte Luftrettungsmittel aus dem Umfeld von Günzburg in einer übersichtlichen Kachelansicht dargestellt.

Berücksichtigt werden aktuell:

• Christoph 1
• Christoph 17
• Christoph 22
• Christoph 32
• Christoph 40
• Christoph 65
• Christoph München

Die Kacheln zeigen – sofern aktuelle Positionsdaten verfügbar sind – unter anderem:

• aktuellen Status
• Entfernung zum Raum Günzburg
• Flughöhe
• Geschwindigkeit
• Kennzeichen
• Rufzeichen
• Zeitpunkt der letzten Positionsmeldung

Für die Positionsdaten wird zunächst der eigene ADS-B-Empfänger des Lagezentrums genutzt. Falls dort keine passenden Daten verfügbar sind, erfolgt zusätzlich eine externe Abfrage über ADS-B-Live-Daten.

Ist ein Rettungshubschrauber aktuell nicht eindeutig in den Positionsdaten sichtbar, wird dies bewusst mit „Derzeit nicht sichtbar“ dargestellt. Daraus wird nicht automatisch geschlossen, dass sich die Maschine an ihrer Station befindet.

Die neue Luftrettungsübersicht wurde außerdem direkt in die Navigation des Lagezentrums integriert und ist über den Menüpunkt „🚁 Luftrettung“ erreichbar.

Version 1.5.0

Mit Version 1.5.0 wurde das Lagezentrum um eine neue Netzwerk- und Infrastrukturüberwachung erweitert.

Neu hinzugekommen ist eine eigene Übersichtsseite, über die ausgewählte technische Komponenten regelmäßig auf ihre Erreichbarkeit geprüft werden.

Dabei werden drei Zustände unterschieden:

• 🟢 Online
• 🟡 Gestört
• 🔴 Offline

Ein Gerät wird erst nach mehreren aufeinanderfolgenden Fehlprüfungen als wirklich offline bewertet. Dadurch sollen kurze Netzwerkunterbrechungen oder einzelne verlorene Verbindungen nicht sofort einen Alarm auslösen.

Besonderes Augenmerk liegt auf der Überwachung der PV-Anlage. Werden gleichzeitig mehrere für diesen Bereich relevante Komponenten nicht mehr erreicht, kann das Lagezentrum daraus auf einen möglichen Ausfall der Stromversorgung schließen.

In diesem Fall erfolgen automatisch:

• eine deutliche Warnmeldung im Lagezentrum
• das Einschalten des angeschlossenen Bildschirms über die bestehende Ereignissteuerung
• eine Alarm-E-Mail an den hinterlegten Verteiler

Sobald sich die Situation wieder normalisiert, kann zusätzlich automatisch eine Entwarnungsmail versendet werden.

Version 1.6.0

Mit Version 1.6.0 wurde das Lagezentrum Reisensburg um weitere Überwachungs- und Lagefunktionen ergänzt. Ein Schwerpunkt liegt auf der frühzeitigen Erkennung von Waldbrandgefahr und einer höheren Ausfallsicherheit bei externen Datenquellen.

• Neue Waldbrandlage für den Landkreis Günzburg: Anzeige des aktuellen DWD-Waldbrandgefahrenindex (WBI) sowie einer 7-Tage-Prognose. Als Referenz dienen die DWD-Stationen Günzburg und Neuburg/Kammel-Langenhaslach. Für die Landkreisbewertung wird jeweils der höhere Wert berücksichtigt.
• Automatische Reaktion bei erhöhter Waldbrandgefahr: Steigt der aktuelle WBI neu auf Stufe 4 oder 5, wird der Lagebildschirm automatisch für 30 Minuten aktiviert.
• Neue Seite 7/7 im Hauptdashboard: Übersichtliche Darstellung der aktuellen Waldbrandgefahr, der Prognose und der verwendeten Referenzstationen.
• Verbesserte Ausfallsicherheit: Zeitweise nicht erreichbare DWD-Datenquellen, beispielsweise für Niederschlag oder Waldbrandgefahr, führen nicht mehr zum Abbruch der gesamten Datenerfassung. Andere Bereiche wie Pegelstände, Netzwerküberwachung und Systemtemperatur werden weiterhin aktualisiert.
• Erweiterte Netzwerküberwachung: Die FRITZ!Box wird nun ebenfalls überwacht. Bei einem bestätigten Ausfall wird der Lagebildschirm automatisch aktiviert.
• Technische Optimierungen: Weitere Anpassungen an Datenerfassung, Fehlerbehandlung und automatischer Bildschirmsteuerung.

Damit umfasst das Lagezentrum nun neben Wetterwarnungen, Hochwasser- und Niederschlagsdaten, Einsatzinformationen, Luftrettung und Netzwerküberwachung auch eine eigene Darstellung der Waldbrandgefahr im Landkreis Günzburg.

Version 1.7.0

• Neue Seite „Starkregenlage“ mit Auswertung der Niederschlagsmengen über 5 Minuten, 1 Stunde, 3 Stunden und 6 Stunden
• Automatische Einstufung der Starkregenlage anhand definierter Warnschwellen
• Neue Seite „Hitze & UV“ mit UV-Index und thermischer Belastung auf Basis von DWD-Daten
• Neue Seite „Gewitterlage“ mit amtlichen DWD-Gewitterwarnungen und 48-Stunden-Gewitterprognose
• Neue Lagekarte mit Darstellung wichtiger Pegel im Raum Günzburg
• Pegelmarker auf der Lagekarte werden abhängig von vorhandenen Meldestufen farblich dargestellt
• Ereignisgesteuerte Seitenpriorisierung: relevante Ereignisse können automatisch die passende Seite in den Vordergrund holen
• Automatische Bildschirmaktivierung bei besonders wichtigen Warnungen und Ereignissen
• Neues Ereignisprotokoll für Warnmeldungen, Pegeländerungen, Netzwerkstörungen und weitere besondere Ereignisse
• Erweiterte Systemüberwachung mit CPU-Temperatur, CPU-Auslastung, Arbeitsspeicher, Festplattenspeicher und Dienstestatus
• Historische Erfassung von CPU- und RAM-Auslastung
• Automatischer Selbsttest wichtiger Dienste und Datenquellen
• Chromium-Kiosk wird nun durch systemd überwacht und bei einem unerwarteten Absturz automatisch neu gestartet
• Unerwartete Chromium-Neustarts werden im Ereignisprotokoll dokumentiert
• Verbesserte Stabilität des Kiosk-Betriebs durch Software-Rendering als GPU-Fallback
• Verschiedene Detailverbesserungen bei Warnlogik, Pegelüberwachung und Datenverarbeitung
• Dashboard auf insgesamt 13 Seiten erweitert

Version 1.7.1

Stabilitäts- und Performanceupdate des Lagezentrums.

• Externe Datenabrufe wurden weitgehend aus dem direkten Webaufruf entfernt und in den Collector verlagert.
• Neue lokale Cache-Dateien für Wetterwarnungen, BBK/NINA, Pegel, MOSMIX-Wettervorhersage, Starkregen, KFV-Einsätze und Luftrettungsdaten.
• Deutlich schnellere Ladezeiten des Dashboards.
• Sporadische „Internal Server Error“-Meldungen durch Gunicorn-Worker-Timeouts behoben.
• KFV-Einsatzdaten werden nicht mehr bei jedem Seitenaufruf neu von der Webseite eingelesen und verarbeitet.
• Externe ADS-B-Abfragen für die Luftrettung blockieren den Webserver nicht mehr.
• Das Dashboard bleibt auch dann erreichbar, wenn einzelne externe Datenquellen langsam reagieren oder kurzfristig nicht verfügbar sind.
• Ladezeit der Hauptseite im normalen Betrieb auf etwa 0,5 Sekunden reduziert.

Version 1.8.0

Verbesserte Bedienung des Lagezentrums im normalen Webbrowser.

• Neue direkte Seitennavigation für alle 13 Dashboard-Seiten.
• Die einzelnen Bereiche können nun gezielt angewählt werden, ohne auf die automatische Rotation warten zu müssen.
• Klartext-Navigation mit:
  Warnung, Pegel, Einsätze, Wetter, Luftrettung, Netzwerk, Waldbrand, System, Ereignisse, Starkregen, Hitze/UV, Gewitter und Karte.
• Zusätzliche Schaltflächen zum manuellen Vor- und Zurückblättern.
• Die jeweils aktive Seite wird in der Navigation hervorgehoben.
• Die automatische 20-Sekunden-Seitenrotation bleibt weiterhin aktiv.
• Ereignisgesteuerte Seitenprioritäten funktionieren weiterhin und können bei wichtigen Ereignissen automatisch die entsprechende Seite anzeigen.
• Im eigentlichen Kiosk-Betrieb wird die Browser-Navigation automatisch ausgeblendet.
• Normale Browseransicht und Kiosk-Anzeige sind damit besser voneinander getrennt.

Version 1.9.0

Die Reihenfolge der Dashboard-Seiten wurde neu strukturiert, damit lagebezogene Informationen schneller sichtbar sind.

• Wetter-, Warn- und Gefahreninformationen stehen nun am Anfang der automatischen Seitenrotation.
• Die neue Reihenfolge lautet: Warn- und Wetterlage, Wettervorhersage, Gewitterlage, Starkregenlage, Hitze & UV, Waldbrandgefahr, Hochwasserlage, Lagekarte, Feuerwehreinsätze, Luftrettung, Ereignisse, Netzwerküberwachung sowie System & Selbsttest.
• Technische Statusseiten wie Netzwerküberwachung und Systemstatus wurden bewusst ans Ende der Rotation verschoben.
• Die Browser-Navigation wurde an die neue Reihenfolge angepasst.
• Die manuelle Seitenauswahl über die Navigationsleiste bleibt vollständig erhalten.
• Die ereignisgesteuerte Seitenpriorisierung wurde ebenfalls angepasst, sodass Warnungen weiterhin automatisch die jeweils richtige Seite in den Vordergrund holen.
• Die automatische 20-Sekunden-Rotation bleibt unverändert bestehen.
• Der Kiosk-Betrieb arbeitet weiterhin ohne eingeblendete Browser-Navigation.

Version 1.9.1

Verbesserung der Darstellung im normalen Webbrowser.

• Die Dashboard-Seiten können im Browser nun bei Bedarf vertikal gescrollt werden.
• Inhalte werden dadurch nicht mehr abgeschnitten, wenn sie höher als das aktuelle Browserfenster sind.
• Insbesondere das Niederschlagsdiagramm auf der Seite „Warn- und Wetterlage“ wird nun vollständig dargestellt.
• Die Scrollfunktion gilt jetzt für alle 13 Dashboard-Seiten.
• Die feste Browser-Navigation bleibt weiterhin sichtbar und nutzbar.
• Der eigentliche Kiosk-Betrieb bleibt unverändert auf eine Bildschirmhöhe begrenzt und zeigt weiterhin keine Scrollleisten.
• Damit sind Browseransicht und Kiosk-Darstellung besser an ihre jeweiligen Einsatzzwecke angepasst.

Version 1.10.0

Die Netzwerküberwachung wurde um eine eigene Prüfung der Internetverbindung erweitert.

• Das Lagezentrum prüft nun zusätzlich, ob tatsächlich eine Verbindung zum Internet besteht.
• Die Internetverbindung wird unabhängig von der reinen Erreichbarkeit der FRITZ!Box überwacht.
• Auf der Netzwerkseite wird der aktuelle Internetstatus deutlich als online, offline oder unbekannt dargestellt.
• Bei bestehender Verbindung wird angezeigt, wie lange das Internet bereits durchgehend verfügbar ist.
• Bei einem Ausfall wird die laufende Ausfalldauer angezeigt.
• Der letzte Internetausfall wird mit Dauer sowie Start- und Endzeit dokumentiert.
• Statuswechsel werden automatisch im Ereignisprotokoll erfasst.
• Die Netzwerkseite wurde um eine eigene grafische Internetstatus-Karte ergänzt.
• Die Beschriftungen wurden vereinheitlicht und verwenden nun durchgehend den Begriff „Internetausfall“.

Klar — für deine Internetseite würde ich den Changelog zu Version 1.11.0 so formulieren:

Version 1.11.0

Die ADS-B-Flugzeugdarstellung wurde um eine Kartenfunktion erweitert.

• Flugzeuge mit übermittelter Position können nun direkt auf der Lagekarte angezeigt werden.
• Dafür wurde bei verfügbaren Positionsdaten ein zusätzlicher Button „📍 Karte“ ergänzt.
• Beim Öffnen der Kartenansicht wird automatisch auf die aktuelle Flugzeugposition gezoomt.
• Auf der Karte erscheint ein eigener Flugzeugmarker.
• Im Karten-Popup werden – sofern verfügbar – Callsign bzw. ICAO-Kennung, Flughöhe, Geschwindigkeit und Kurs angezeigt.
• Die bestehende Flugzeug-Detailseite bleibt vollständig erhalten.
• Ein Klick auf den normalen Flugzeugeintrag öffnet weiterhin die Detailansicht mit den vorhandenen ADS-B-Daten.
• Flugzeuge ohne Positionsdaten bleiben weiterhin über die Detailseite abrufbar.
• Die neue Kartenfunktion nutzt die bereits vorhandene Lagekarte des Lagezentrums.

Zusätzlich wurde die Bedienung der Browseransicht aufgeräumt:

• Die Verwaltungsfunktionen „Abwesenheiten“ und „Monitor“ wurden in die untere Navigationsleiste verschoben.
• Die zuvor zusätzlich vorhandenen Buttons für Luftrettung und Netzwerk wurden entfernt, da beide Bereiche bereits als eigene Seiten in der Rotation vorhanden sind.
• Dadurch ist die Navigation übersichtlicher und einheitlicher aufgebaut.

Version 1.12.0

Das Lagezentrum wurde um eine neue zentrale Übersichtsseite „Gesamtlage“ erweitert.

• Die Gesamtlage ist nun die erste Seite des Dashboards.
• Das Dashboard umfasst jetzt insgesamt 14 Seiten.
• Acht zentrale Bereiche werden kompakt in einer gemeinsamen Übersicht dargestellt:
  • Wetter & Gewitter
  • Bevölkerungsschutz
  • Hochwasser
  • Starkregen
  • Waldbrandgefahr
  • Internet
  • Netzwerk
  • System
• Jeder Bereich wird abhängig von der aktuellen Lage farblich als grün, gelb, rot oder unbekannt dargestellt.
• Zu jedem Bereich wird zusätzlich ein kurzer Klartext zum aktuellen Zustand angezeigt.
• Die Kacheln sind anklickbar und führen direkt zur jeweiligen Detailseite.
• Die bestehende automatische Seitenrotation wurde um die neue Gesamtlage ergänzt.
• Die ereignisgesteuerte Seitenpriorisierung bleibt weiterhin erhalten.
• Die neue Übersichtsseite ermöglicht es, den Zustand des gesamten Lagezentrums innerhalb weniger Sekunden zu erfassen.