MOS-Vorhersage für Straßenoberflächen, Wettermanufaktur GmbH

MOS-Vorhersage

Interview mit Eric Terpstra, Leiter des F&E-Teams

Was verbirgt sich hinter dem MOS-Verfahren?

MOS steht für Model Output Statistics. Es ist ein Verfahren des statistischen Post-Processing, das in der modernen Wettervorhersage seit Ende der 90er Jahre angewendet wird. Vereinfacht gesagt: Um eine möglichst genaue Prognose für den jeweiligen Standort zu erhalten, werden Vorhersageergebnisse numerischer Wettermodelle (DMO = Direct Model Output) mit aktuellen und historischen Messwerten vor Ort sowie Satelliten- und Radarbildern kombiniert.

Die MOS-Technik setzt dort an, wo die großen Modellrechnungen aufhören. Mit Hilfe der Statistik wird nach Möglichkeiten gesucht, die bekannten Schwächen der Modelle in der jeweiligen Wetterlage bestmöglich auszugleichen. Ein Fachkollege hat es sehr anschaulich mit dem Ross-Reiter-Prinzip verglichen: Die Modellrechnung galoppiert los, die Statistik sitzt fest im Sattel, treibt an und zügelt, wo nötig.

Welchen Mehrwert bietet das MOS-Verfahren?

Mit Hilfe des MOS-Verfahren können Wetterelemente und davon abgeleitete Größen punktgenau vorhergesagt werden. Je nach Anwendungs- und Geschäftsbereich sind jeweils sehr spezielle Wetter-Parameter von Bedeutung. Hinzukommt, dass die Nachfrage nach granularen Wetterdaten stetig steigt. Derzeit hat die Wettermanufaktur firmeneigene Vorhersagemodelle für Fahrbahnoberflächen, für die Energiewirtschaft und die Landwirtschaft entwickelt und im Einsatz.

Für die Einsatzplanung von Winterdiensten und Straßenreinigungen sind dies u.a. der Zustand und die Temperatur von verschiedenen Fahrbahnoberflächen wie beispielsweise Straßen, Rad- und Fußwegen, Brücken aber auch Flugzeugtragflächen, Schienen und Oberleitungen von Eisenbahnen in Abhängigkeit der Lufttemperatur und -feuchtigkeit. Es ist nicht nur möglich vorherzusagen, ob sondern auch wo genau und wann es glatt werden kann.

Für Betreiber von vollautomatisierten Gewächshäusern sind Informationen zur Windgeschwindigkeit, Lufttemperatur, Bewölkung und Strahlung enorm wichtig, um das Klima innerhalb der jeweiligen Produktionsanlage, deren Energieverbrauch und die Bewässerung der Pflanzen optimal steuern zu können.

Auch bei der Einbindung erneuerbarer Energien in Stromnetze und -märkte ist das Wissen um hyperlokale Wettereffekte ein entscheidender Wettbewerbsvorteil. Für Betreiber von On- und Offshore-Windparks sind daher Vorhersagen zur Windgeschwindigkeit und -richtung für verschiedene Nabenhöhen in 10, 20, 30, … 120, 140 und 200 m Höhe entscheidend. Solarparks wiederum benötigen spezielle Informationen zur direkten und indirekten Strahlung sowie zur Ausstrahlung tagsüber und in der Nacht.

Wie entwickelt man ein MOS?

Bei der Wettermanufaktur ist ein interdisziplinäres Team im Bereich Forschung und Entwicklung tätig. So zählen Meteorologen, Mathematiker und auch Software-Entwickler zum Kernteam, das an den verschiedenen MOS-Projekten arbeitet. Für das meteorologische Team, das in der Wettervorhersage tätig ist, ist MOS eines der Hauptarbeitsmittel. Sie stellen es sozusagen täglich auf den Prüfstand und geben dem Entwicklerteam regelmäßig Rückmeldung, was bereits sehr gut funktioniert und kontinuierlich verbessert werden sollte.

Grundsätzlich ist es uns möglich, präzise Vorhersagen in stündlicher Auflösung bis zu 15 Tage im Voraus für Europa zu liefern. Anders formuliert: Wenn es für Kunden notwendig ist zu wissen, mit welcher Windgeschwindigkeit in 10 Tagen um 15 Uhr am Ort X zu rechnen ist, dann liefern wir diese Informationen.

Je nach Anwendungsbereich bieten wir unseren Kunden kurze Update-Zyklen (10-minütlich, 1-stündlich und 3-stündlich) und mehrmals täglich schnelle Modell-Updates, wenn neue Daten eintreffen. Sofern erforderlich, stellen wir die Wetterparameter in einer noch höheren Granularität zur Verfügung.