DWD: Durchbruch in der Forschung mit Künstlicher Intelligenz in der Wettervorhersage

KI-basierte Integration von Beobachtungsdaten

Gewitterzelle mit dunklen Wolken am Horizont

Der Deutsche Wetterdienst (DWD) ist vielen von uns sicherlich durch die informative und hilfreiche iOS- und iPadOS-App Warnwetter (App Store-Link) bekannt, die kostenlos im App Store erhältlich ist und über einen einmaligen In-App-Kauf in Höhe von 2,49 Euro in der Vollversion zur Verfügung steht. Nun gibt es aber an anderer Stelle Nachrichten vom DWD.

Wie der Deutsche Wetterdienst auf der eigenen Website berichtet, hat man einen Durchbruch bei der Forschung mit Künstlicher Intelligenz (KI) in der Wettervorhersage und Klimaanalyse zu verzeichnen: Es wurde eine erste vollständige KI-Integration von Beobachtungsdaten in Vorhersagemodelle erreicht.


Zum ersten Mal weltweit ist es gelungen, Wetterbeobachtungsdaten ausschließlich mit Hilfe von KI in Vorhersagemodelle und Analyseprozesse einzuspeisen. „Der Deutsche Wetterdienst hat damit erneut bewiesen, dass er zu den wissenschaftlich und technisch führenden Wetterdiensten weltweit gehört und zurecht frühzeitig auf die umfassende Nutzung von KI gesetzt hat“, so Prof. Dr. Sarah Jones, Präsidentin des nationalen Wetterdienstes.

In einer aktuellen Veröffentlichung präsentieren Forschende des DWD dieses vollständig auf KI basierendes Datenassimilationsschema zur Initialisierung von Wettervorhersagen und für Klimaanalysen. Es ersetzt traditionelle Methoden durch innovative Deep-Learning-Techniken. Die Datenassimilation – also die Integration von Beobachtungsdaten in computergestützte Wettermodelle – ist seit Jahrzehnten ein Grundpfeiler der Wettervorhersage. Durch kontinuierliche Verbesserungen haben traditionelle Methoden zur stetigen Steigerung der Qualität in der Wettervorhersage beigetragen.

Beobachtungsdaten fließen direkt in ein neuronales Netzwerk

DWD-Zentrale in Offenbach

Mit dem Aufkommen von KI eröffneten sich nun, so der DWD, neue Möglichkeiten zur weiteren Optimierung und Effizienzsteigerung. Davon würden sowohl die NutzerInnen von Wettervorhersagen profitieren als auch auf Klimaanalysen angewiesene DWD-Kundschaft aus Bereichen wie Energie, Hochwasserschutz und Infrastruktur.

Der neu entwickelte Ansatz des DWD, genannt AI-Var, integriert den Datenassimilationsprozess direkt in ein neuronales Netzwerk. Dadurch werden die Rechenkosten erheblich reduziert und die Analyse- und Vorhersageprozesse beschleunigt. Die neue Studie demonstriert die Leistungsfähigkeit von AI-Var in verschiedenen idealisierten und realen Testfällen. Die bisherigen Ergebnisse zeigten, dass die KI-basierte Datenassimilation eine vielversprechende Alternative zu traditionellen Methoden darstellt. Dr. Jan Keller vom DWD resümmiert dazu abschließend: „Diese Technologie ist ein entscheidender Baustein für die derzeitige Revolution der Wettervorhersage durch KI. Sie bereitet den Weg für künftig vollständig datengetriebene Vorhersagesysteme.“

Ob und wann die neuen Erkenntnisse des DWD-Forschungsteams auch in die uns wohlbekannte Warnwetter-App Einzug halten wird, ist bisher noch nicht kommuniziert worden. Festzuhalten bleibt aber, dass die aktuellen Fortschritte in der KI-gestützten Wettervorhersage in Zukunft dazu beitragen können, noch genauer auf Wetter- und Klimaereignisse reagieren zu können.

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Kommentare 17 Antworten

  1. Die Wettervorhersage ist heutzutage so beschissen wie noch nie in der Geschichte. Und das ist Fakt. Die Tendenz geht immer weiter nach unten. Wahrscheinlich sind die Modelle von früher nicht passend zu dem Klima von heute. Die Erde hat sich verändert. Ansonsten kann ich mir nicht erklären, wie mit immer besseren Rechenleistung ein kontinuierlich immer schlechte Qualität geliefert wird. Und das so deutlich schlechter. Ich hoffe mal, dass dies mit neuer Methode hilft. Aktuell kann man sich eigentlich nur auf die eigenen Augen verlassen. Die Wettervorhersage hat schon größere Probleme die nächsten 10 Minuten vorherzusagen. Danach wird es nur noch schlimmer.

      1. Ich komme aus Deutschland. Und sogar in erster Linie in Deutschland sind die Wettervorhersagen ganz besonders schlecht. 100 % genau war das noch nie. Soll sehr kompliziert sein, dass Wetter vorherzusagen. Viel komplizierter als man das annimmt. Ich bin aber 40 Jahre. Und ich hatte so schlecht Vorhersagen wie heutzutage noch nie gesehen. Und ich rede hier schon bereits von wenigen Stunden. Schon da liegt die Genauigkeit weit unter 10 %. Eigentlich machen die sogar schon beim aktuellen Wetter falsche Angaben. Es kann strömen, die Wetter-App zeigt Sonne. Längst normal geworden.

    1. Absolut richtig 👍
      Nicht mal für drei Tage das Wetter genau vorhersagen können aber uns mit einer Klimakatastrophe in den Ohren hängen…

    2. Das ist Bullsh…
      Auf welches Berechnungsmodell beziehst du dich?

      Die Wettervorhersagen heutzutage sind schon bis zum nächsten Tag sehr genau.
      Ich kann das beurteilen, da ich seit über 30 Jahre zur See fahre (Marine + privat Segelboot) und Kitesurfe. Neben spezifischen Windy nutze ich die App vom DWD und Yr und kann mich nicht beschweren.

      1. Ich sehe diese Genauigkeit noch nicht mal für die nächsten 10 Minuten. Auf welches Berechnungsmodell ich mich beziehe? Woher soll ich das wissen? Ganz normale App auf dem Handy. Die Vorhersagen sind brutal schlecht. Ich fahre oft Motorrad. Da möchte auch nicht im Regen fahren. Ich kann mich da nur insofern nicht beschweren, da ich ja auch nichts zahle. Es verblüfft mich nur irgendwie wieso das kontinuierlich schlecht wird. Und da ist Fakt. Dabei sind die Rechenleistungen eigentlich doch gestiegen. Ich schiebe das bisher darauf, dass wir unsere Erde so zugerichtet haben, dass das Klima unberechenbar geworden ist. Fakt ist nur. Die Vorhersagen sind katastrophal geworden.

        1. Ohh Mann… in welcher Welt lebst du? Unter der Erde? Meine Wetter Apps, sagen zu 90 % die Richtigkeit! Regen Apps sowieso! Was hast du zu meckern? Die Wetterdaten werden schon von allen möglichen stationären Messstationen erfasst, als auch von z.B. von Flugzeugen ✈️ die natürlich in den letzten Jahre eingeschränkt waren wegen (COVID)! Aber zu deinem Vorwurf in dem du dich selbst widersprichst: die Vorhersage = Klimawandel … Logisch

          1. Du redest einfach nur dagegen, ohne Hirn. Macht wahrscheinlich Spaß.
            Chaot kann ich bestätigen, die meisten Apps, die ich nutze (Weather Pro, meteoblue, Apple, wetter online) schätzen das Wetter. Und bei jedem stärkerem Wind wird vor „exremer Wetterlage“ gewarnt.

          2. Fahr mal runter. Beispiel vorgestern: Unwetterwarnung. Mein App’s (Apple und Weather Pro) zeigten mir an, dass mein Standort JETZT im Herz des Extremwetters liegt – Farbcode gelb bis fast weiß. Das sollte für ca. 1 Std. andauern. Etwas Regen, ein Donner, ein paar Blitze.
            Absoluter Unsinn. Das war nicht mal ein normaler Regen.

            Die Temperaturen sind halbwegs ok – zumindest für die nächsten zwei, drei Tage. Aber Regen, Schnee und Wind … fail auf ganzer Linie. Ich war vor kurzem im Ausland und da war es nicht anders.

          3. Ich stehe jetzt unter Regen. Die App sagt, es gibt keinen Regen. Keine Vorhersage. Es ist aktuelles Wetter. Schon da läuft nichts. Ich musste laufen und mein Mofa abklemmen, weil es über Elektro läuft. Drei mal in diesem Monat geladen, 3 mal gelaufen. Das nächste mal wird es genauso sein. Und ich werde es nur laden, wenn die App sagt, dass kein Regen kommt. Keine Ahnung was Messstationen sagen. Ich gehe davon aus, es gibt mehr. Die Qualität der Vorhersage ist Grotenschlecht. Mit Klimawandel gab es keinen Widerspruch. Du hast es nur nicht verstanden.

          4. Interessant wirds wenn die in der Wetter App angezeigt wird extreme Gewitterwarnung und gleichzeitig bei keiner einzigen Stunde des Tages eine eine Regenwahrscheinlichkeit vorhanden. Mir ist zwar klar das es sowas wie ein Trockenes Gewitter gibt aber die kommen sehr selten in Deutschland vor.

            Entsprechend bin ich komplett bei Chaot, die Wetter Apps taugen irgendwie alle überhaupt nichts, sowie es wirklich um das Wetter und nicht nur um die Temperaturen.

  2. Wenn die Vorhersage am Morgen auch am Nachmittag eintrifft ist das schon beachtlich, aber selbst das stimmt meistens nicht.
    Nur noch peinlich… Gerade Apple Wetter ist zum Vergessen

  3. Ich habe alle Wettervorhersage-Apps von meinem iPhone deinstalliert.
    Die Vorhersagen sind mittlerweile so extrem ungenau.
    Hier in Berlin(Süden) wird kein Regen angesagt für den gesamten Tag und es fängt sogar mehrmals an zu regnen und dass nicht zu knapp.
    Oft auch das gegenteilige Beispiel.
    Wochenende man will grillen gehen,es wird Gewitter und Regen angesagt,aber nix passiert. Sonnenschein pur

  4. Der DWD bekommt es teilweise nicht mal hin mit zu sagen, dass im Münchner Norden gerade ein Platzregen runterkommt. Laut denen ist dann erstmal noch eitel
    Sonnenschein angesagt. Und das wo deren Schleisheimer Testfeld nebst großem Bürogebäude nur ein paar Kilometer entfernt ist. Offenbar kann die KI nun besser eine Münze werfen.

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