Viele Dank für die Antwort, die Masse war tatsächlich ein Teil des Problems.
Gemeinsam mit dem Hersteller des Sensors (Autonnic Research Ltd.) habe ich nun alles zum Laufen bringen können. Hauptproblem war, dass das Anemometer das Modul nicht mag. Obwohl 5 Kabel von dem Anemometer kommen ist nur eins davon RX, ein anders TX. Das Potential wird jeweils zu GND gemessen. Für meinen Anwendungsfall (reines Auslesen des Sensors bzw. empfangen der NMEA Nachrichten) brauche ich nur das TX Kabel und GND, mehr nicht. Beim oben verwendeten Modul sind Rx und Tx auf Leitung A und B gelegt, dadurch vermischt der Sensor die NMEA Sätze mit den Messwerten und mögliche NMEA Sätze zur Konfiguration (startet mit PATC, siehe screenshot oben).
Ich habe es daraufhin statt dem Oben verwendeten RS422/485 Modul mal mit einem RS323 auf TTL Wandler versucht:

Solche module scheinen weit verbreitet zu sein, bekommt man für ein paar cent. Verbaut ist ein Maxim MAX3232 auf der Vorderseite und die laut Datenblatt für die Funktion nötigen Kondensatoren (100µF) auf der Rückseite. Schematisch sieht die Schaltung so aus:
Wenn man das Modul so anschließt funktioniert es leider überhaupt nicht. Das einzige was passiert ist, dass es sehr warm wird.
Nach einieger Zeit ist mir der kleine Kommentar unten links am Schaltbild aufgefallen: C3 kann entweder auf Vcc oder auf GND gelegt werden. Bei den von mir gekauften Modulen lag es auf GND. Ich habe daraufhin bei einem mal C3 auf Vcc gelegt und siehe da, alles funktioniert!
Der Umbau ist leider nicht ganz ohne, da das Modul relativ klein ist. Ohne Mikroskop und entsprechendes Lötequipment wird es schwierig werden.
Für alle die es nachmachen wollen:
Zu erst habe ich auf der Platine die Verbindung von C3 (identifiziert durch messen) zu GND durchgekratzt.
Anschließend einen kleinen Draht auf Vcc gelegt. Dazu bot sich der linke Lötpunkt vom Kondensator unter C3 an.


