Burning Sky Predictor — Vollständige Anleitung
Das ultimative Handbuch für das Ensemble-basierte Vorhersagetool für spektakuläre Sonnenauf- und -untergänge
Version 2.0 • Stand: Januar 2026
📖 Inhaltsverzeichnis
1. 🎯 Einführung & Konzept
Der Burning Sky Predictor ist ein fortschrittliches Tool zur Vorhersage photogener Sonnenauf- und -untergänge ("Burning Sky"). Im Gegensatz zu simplen Wolkenvorhersagen kombiniert es:
🤝 Ensemble-Mittelung
Kombination mehrerer Wettermodelle (ECMWF, DWD ICON, GFS, etc.) für robustere Vorhersagen
☁️ Vertikale Wolkenprofile
Analyse von Low/Mid/High/Upper-Wolken (bis 200 hPa) für präzise Canvas-Bewertung
⛰️ Terrain-Horizont
Berücksichtigung des lokalen Horizonts via Mapbox DEM (3D-Gelände)
🎨 Multifaktor-Scoring
7 Bewertungskomponenten: Canvas, Horizon, Clarity, Risk, Dynamics, Aerosol, Illumination
Das Tool läuft komplett clientseitig im Browser – eine einzelne HTML-Datei, keine Server-Installation nötig.
2. 📋 Voraussetzungen
Technische Anforderungen
- Browser: Moderner Browser mit WebGL-Unterstützung (Chrome 90+, Firefox 88+, Edge 90+)
- Mapbox Access Token: Kostenloses Konto unter mapbox.com erforderlich
- Internetverbindung: Für API-Abfragen bei Open-Meteo und Mapbox
- Display: Mindestens 1280×720 Pixel empfohlen
Mapbox Token Einrichtung
file://. Nutze stattdessen einen lokalen HTTP-Server:
cd /pfad/zum/tool
python -m http.server 8000
# Dann öffnen: http://localhost:8000/burningsky.html3. ⚡ Schnellstart in 5 Minuten
Schritt 1: Tool starten
HTML-Datei im Browser öffnen oder über localhost bereitstellen
Schritt 2: Mapbox Token hinterlegen
Links oben auf "Mapbox Token setzen/ändern" → Token einfügen → "Speichern & Karte starten"
Schritt 3: Ort auswählen
• Karte anklicken ODER
• Suchfeld oben rechts nutzen ODER
• Demo ohne Karte: Koordinaten manuell eingeben
Schritt 4: Tag wählen
Dropdown "Tag": Heute / Morgen / Übermorgen
Schritt 5: Ergebnisse analysieren
• Prozent-Scores für Sunset/Sunrise
• Begründungstext lesen
• Wolkenprofil-Balken checken
• Ensemble-Übersicht prüfen
4. 🖥️ Benutzeroberfläche im Detail
4.1 Steuerleiste (oben im Panel)
Ort: 51.16570, 10.45150
Aktuelle Koordinaten. Klick auf "Mapbox Token setzen/ändern" öffnet Token-Dialog.
Höhe: 245 m
Geländehöhe am gewählten Punkt (von Mapbox DEM).
Horizon: 3.2°
Maximaler Horizontwinkel in Sonnenrichtung. Beeinflusst tatsächliche Sunset-/Sunrise-Zeit.
Tag:
Tagauswahl. Bei "Heute" und bereits vergangenem Event: Auto-Sprung auf nächsten Tag.
4.2 Chancen-Karte Leiste
Chancenkarte: [Dropdown] Sonnenuntergang • [Button] Chancen berechnen (200 km)
Startet 200-km-Radius-Scan. Mehr Details in Kapitel 5.
4.3 Tabs & Hauptbereiche
Tab "Vorhersage"
Score-Karte Sonnenuntergang
• Score: 68% (Ensemble-Mittelwert)
• Bezieht sich auf: Heute (Do 09.01) · Event-Zeit: 16:45 + Offset 0min → 16:45
• Bewertet: 16:30–17:45 · Peak: 17:05 (72%)
• Konfidenz: ±4 (≈85%, hoch)
Wolkenprofil-Visualisierung
Farbige Balken für vier Wolkenebenen:
█ Low (0–2000m) •
█ Mid (2000–6000m) •
█ High (6000–12000m) •
█ Upper (12000m+)
Modelle im Ensemble Tabelle
Farbige Punkte zeigen Score-Qualität:
≥70% (gut)
45–70% (mittel)
<45% (schlecht)
Tab "Quellen"
Quellen aktivieren/deaktivieren, Cache-Verwaltung, Einstellungen anwenden.
Tab "Einstellungen"
Detaillierte Feinabstimmung (siehe Kapitel 8).
5. 🗺️ Chancen-Karte (200 km Scan)
Die Chancen-Karte scannt einen 200-km-Radius um den ausgewählten Punkt und berechnet für jedes Raster (28 km Schritt) die Burning-Sky-Chance.
5.1 Bedienelemente
| Element | Funktion | Hinweis |
|---|---|---|
| Chancenkarte Dropdown | Sunset / Sunrise / Max (beides) | "Max" zeigt höchsten Wert beider Events |
| "Chancen berechnen" Button | Startet Scan (lädt alle aktiven Quellen) | Bei laufendem Scan → "Abbrechen" |
| "Ausblenden" Button | Entfernt Heatmap von Karte | Wird nach Scan aktiv |
| Status-Text | Fortschrittsanzeige | "Scan… 45 Punkte · 200 km" |
5.2 Funktionsweise
- Rastererzeugung: 200 km Radius, 28 km Rasterabstand → ~45 Punkte
- Batch-Requests: Punkte werden in Chunks (80 pro Request) an Open-Meteo gesendet
- Parallelberechnung: Alle aktiven Modelle pro Punkt
- Ensemble-Aggregation: Gewichteter Mittelwert pro Punkt
- Visualisierung: Heatmap + Punkte (nur ≥65% Score)
5.3 Interpretation der Heatmap
- Orange-Roter Verlauf: Höhere Dichte = bessere Chancen
- Gelber Marker: Bester Punkt im Radius
- Gestrichelter Kreis: 200 km Radius-Grenze
- Schwellwert: Nur Flächen mit ≥65% werden angezeigt
6. ⚙️ Algorithmus & Berechnung
6.1 Der 7-Komponenten Score
| Komponente | Gewicht | Bedeutung | Ideale Werte |
|---|---|---|---|
| Canvas (Upper/Mid Clouds) | 40% | Malerische Wolkenstruktur | Upper: 55%, Mid: 35% |
| Horizon Clearance | 25% | Freier Horizont für direkte Strahlen | Low Clouds: 8% |
| Clarity (Visibility/RH) | 20% | Klare Luft, wenig Dunst | Visibility: 8km, RH: 60% |
| Risk (Precipitation) | 10% | Kein Regen/Schauer | Precip Prob: <35% |
| Dynamics (Cloud Edges) | 3% | Wolkenränder für Kontraste | Moderate Gradienten |
| Aerosol (AOD/Haze) | 2% | Optimale Lufttrübung | AOD: 0.20 (leichte Trübung) |
6.2 Zeitfenster-Analyse
Statt einem einzelnen Zeitpunkt wird ein Fenster um das Event analysiert:
Sunset Fenster (Balanced Mode)
• Start: 15 Minuten vor nominalem Sunset
• Ende: 60 Minuten nach Sunset
• Sampling: Alle 5 Minuten
• Peak-Weight: Gaussian um +20 Minuten
Sunrise Fenster (Balanced Mode)
• Start: 60 Minuten vor Sunrise
• Ende: 15 Minuten nach Sunrise
• Peak-Weight: Gaussian um -20 Minuten
6.3 Ensemble-Aggregation
- Pro Modell Score: Jede Quelle berechnet eigenen Score (0–100)
- Outlier Removal: Median ± 2×MAD Filterung
- Regionale Gewichtung: Europa: ECMWF & DWD stärker gewichtet
- Mittelwert & Spread: Gewichteter Mittelwert + Standardabweichung
- Konfidenz-Berechnung: 100% - (Spread × 4)
6.4 Saisonale Anpassung
Automatische Kalibrierung basierend auf Monat und Breitengrad:
- Sommer: Strengerer AOD-Wert (0.15), mehr Horizon-Fokus
- Winter: Toleranterer AOD (0.25), mehr Upper-Cloud-Fokus
- Übergangszeit: Interpolation zwischen Sommer/Winter
7. 📡 Datenquellen & Modelle
7.1 Wettervorhersage (Open-Meteo)
| Quelle | Region | Stärken | Standard |
|---|---|---|---|
| Best Match | Global | Automatische Modellwahl | ✓ Aktiv |
| ECMWF IFS | Global | High Clouds, Stabilität | ✓ Aktiv |
| DWD ICON | EU/Global | Mitteleuropa, Details | ✓ Aktiv |
| Météo-France | Europa | Regional fein | ✓ Aktiv |
| NOAA GFS | Global | Konservativ, stabil | ✓ Aktiv |
7.2 Abgefragte Variablen
Standard-Hourly (alle Quellen)
cloud_cover_low/mid/high, visibility, precipitation_probability, cloud_cover_1000hPa..200hPa, relative_humidity_2m
Best-Match Extra
total_column_integrated_water_vapour, boundary_layer_height, cape, lifted_index
Air Quality (optional)
aerosol_optical_depth (AOD), dust, pm2_5, pm10
7.3 Map & Terrain (Mapbox)
- Satellite Streets v12: Basiskarte mit Beschriftungen
- Mapbox Terrain DEM v1: Digitales Höhenmodell (512px Kacheln)
- 3D Terrain Rendering: Für Horizon-Berechnung (1.2× Exaggeration)
- Geocoder v5: Ortsuche mit Autocomplete
8. ⚙️ Einstellungen & Feinabstimmung
8.1 Analyse-Fenster (Tab Einstellungen)
| Modus | Sunset Fenster | Sunrise Fenster | Empfehlung |
|---|---|---|---|
| Tight | -10 bis +45 min | -45 bis +10 min | Für präzise Timing |
| Balanced | -15 bis +60 min | -60 bis +15 min | ✓ Standard |
| Wide | -25 bis +75 min | -80 bis +20 min | Lange Blue Hour |
8.2 Style-Presets
Classic (Standard)
Ausgewogen: Canvas 40%, Horizon 25%, Clarity 20%
Cirrus / Leinwand
Mehr Upper/Mid Clouds (Canvas 48%), für malerische Strukturen
Horizon-Freiheit
Mehr Horizon-Gewicht (34%), für klare Horizont-Views
Klarheit/Visibility
Mehr Clarity-Gewicht (30%), für kristallklare Luft
8.3 Event-Zeit Offsets
Manuelle Verschiebung der Bewertungszeit:
- Sunset Offset: -120 bis +120 Minuten (z.B. +10 für Afterglow)
- Sunrise Offset: -120 bis +120 Minuten (z.B. -15 für frühere Farben)
- Wirkung: Wirkt NACH Terrain-Korrektur
8.4 Erweiterte Einstellungen
Augenhöhe über Grund
Standard: 1.7m (stehende Person). Bei Aussichtsturm/Gipfel erhöhen.
Open-Meteo API-Key (optional)
Für höhere Rate-Limits. Achtung: Bei öffentlicher HTML sichtbar!
Mond in Score berücksichtigen
Gibt Bonus (+0–3%) wenn Mond gegenüber Sonne steht (Opposition).
9. ⛰️ Terrain & Horizont-Analyse
9.1 Wie die Horizon-Berechnung funktioniert
- Sonnen-Azimut: Berechnung der exakten Sonnenrichtung zum Event-Zeitpunkt
- Geländeprofil: Sampling entlang Azimut in Abstufungen (250m bis 100km)
- Erdkrümmungskorrektur: Abzug von d²/(2R) für jede Distanz
- Maximalwinkel: Höchster Geländewinkel wird als Horizon gespeichert
- Zeitkorrektur: Sunset/Sunrise wird an tatsächlichen Horizon angepasst
9.2 Praktische Auswirkungen
- Bergketten: Können Sunset um 20+ Minuten verzögern
- Täler: Können Sunrise beschleunigen
- Augenhöhe: Jeder Meter zählt – 10m Tower helfen deutlich
- Refraktion: Standard 0.833° atmosphärische Beugung bereits berücksichtigt
9.3 Performance-Optimierungen
Das Tool verwendet adaptive Sampling für schnelle Berechnung:
Distanz-Stufen
250m, 500m, 1km, 2km, 4km, 8km, 16km, 32km, 64km, 100km
Intelligente Verfeinerung
Zusätzliche Samples um den maximalen Winkel für präzise Kanten
10. 💾 Cache, API & Datenschutz
10.1 Caching-System
| Cache-Typ | TTL | Speicherort | Löschen |
|---|---|---|---|
| Wettervorhersagen | 90 Minuten | localStorage | Cache leeren Button |
| Air Quality Daten | 90 Minuten | localStorage | Cache leeren Button |
| Terrain-Elevation | Session | Memory | Browser neu laden |
10.2 API-Calls & Limits
Open-Meteo (kostenlos)
• 10.000 Calls/Tag (ohne Key)
• 5 Quellen × 1 Ort = 5 Calls
• Chance-Map (200km): ~10–15 Calls
• Mit API-Key: Höhere Limits
Mapbox (Free Tier)
• 50.000 Map-Loads/Monat
• 1 Load pro Tool-Öffnung
• Terrain-Tiles extra
10.3 Datenschutz & Privatsphäre
- Keine Server-Kommunikation: Alles direkt Browser → APIs
- LocalStorage: Token und Cache nur lokal gespeichert
- Keine Tracking: Keine Analytics, kein User-Fingerprinting
- Offline-Modus: Funktioniert teilweise ohne Internet (mit gecachten Daten)
11. 🔧 Troubleshooting
11.1 Häufige Probleme
| Symptom | Ursache | Lösung |
|---|---|---|
| Karte bleibt grau | Token ungültig oder restricted | Token prüfen, über localhost laden |
| "–%" Scores | Kein Ort gewählt oder alle Quellen deaktiviert | Ort wählen, mind. 1 Quelle aktivieren |
| Horizon-Berechnung fehlschlägt | DEM nicht geladen | Reinzoomen, Seite neu laden |
| Chance-Map sehr langsam | Viele aktive Quellen | Quellen reduzieren, Radius verkleinern |
| API-Errors in Console | Rate Limit erreicht | Cache leeren, später versuchen |
11.2 Debug-Modus
Bei persistierenden Problemen:
- Browser-Console öffnen (F12)
- Nach Fehlermeldungen suchen
- Cache komplett leeren
- Mit nur einer Quelle testen
- Demo ohne Karte-Modus versuchen
11.3 Bekannte Einschränkungen
- Polare Regionen: Midnight Sun/Polarnacht nicht korrekt behandelt
- Sehr hohe Berge: DEM-Auflösung begrenzt auf ~30m
- Küstenlinien: Horizon über Wasser nicht korrekt (keine Wellenhöhe)
- Echtzeit-Wolken: Nowcast nur bis 2 Stunden, keine Satelliten
12. 🚀 Erweiterungen & Ideen
12.1 Geplante Features
🌅 Richtungs-Sektor Scan
Nur Wolken im 30°-Sektor der Sonne analysieren
📡 Satelliten-Nowcast
Live-Satellitenbilder für 0–2h Vorhersage
🤖 KI-Bilderkennung
Eigene Fotos als Ground Truth für persönliches Modell
12.2 Community-Ideen
- Social Sharing: Score-Karten teilen mit Screenshot-Generator
- Favoriten-Speicher: Locations mit historischen Scores
- Multi-Day Forecast: 7-Tage Trend mit Konfidenz-Kurve
- Moon Phase Integration: Spezifische Mondaufgangs-Scores
- Webcam Integration: Live-Bilder von bekannten Points