Nutzung von Satellitensignalen und bestehender Telekommunikationsinfrastruktur für eine bessere Wettervorhersage
Der Klimawandel bedroht das Leben und die Lebensgrundlagen von Menschen auf der ganzen Welt. Extreme Wetterereignisse wie Stürme, Überschwemmungen und Hitzewellen nehmen zu, und es besteht ein wachsender Bedarf an kontinuierlichen, fein abgestimmten Wetterbeobachtungen. Wetterabhängige Branchen wie Stromnetze, erneuerbare Energien, Energiehandel und Verteidigung benötigen genaue und aktuelle Informationen, um auf extreme Wetterereignisse reagieren zu können. Die Weltbank schätzt, dass eine verbesserte Wetterüberwachung den wetterabhängigen Industrien einen Nutzen im Wert von rund 160 Milliarden Euro bringen könnte. Mit finanzieller Unterstützung des Europäischen Innovationsrats(öffnet in neuem Fenster) und unter der Leitung des finnischen Wetterdienstleisters Skyfora(öffnet in neuem Fenster) hat das Projekt SKYFORA eine kostengünstige Lösung eingeführt, die sich auf die bestehende Infrastruktur stützt, um bessere Wettervorhersagen zu liefern.
Optimale Ausnutzung der Verzögerung von Satellitensignalen
Eine Schlüsselkomponente der Lösung von SKYFORA ist die Analyse der Signaldaten von globalen Navigationssatellitensystem (GNSS)(öffnet in neuem Fenster). Die Hauptanwendung für GNSS-Empfänger in der Telekommunikationsinfrastruktur ist die Netzzeitmessung und -synchronisierung. Mit dem wachsenden globalen Netzwerk von 5G-Stationen erkannte SKYFORA eine ungenutzte Möglichkeit, Telekommunikations-GNSS-Empfänger für die Überwachung und Vorhersage von Wetterdaten zu nutzen. „Die GNSS-Signale von GPS und Galileo werden in der Atmosphäre langsamer, und diese Verzögerungen enthalten hochauflösende Wetterdaten“, erklärt der Projektkoordinator Fredrik Borgström. „Mit unserer patentierten Lösung erfassen wir diese neuen Wetterdaten von GNSS-Empfängern, die bereits in Millionen von Mobilfunkmasten weltweit vorhanden sind, und liefern so wichtige Daten zur Optimierung von KI-Wettervorhersagen.“ Bei diesem Ansatz haben Telekommunikationsmasten das Potenzial, ein umfassendes Echtzeitbild des Geschehens in der Atmosphäre zu liefern. Diese Fülle an Daten, so Borgström, sein wie ein „Superfood“ für KI-gesteuerte Wettervorhersagemodelle.
StreamGNSS-Antennen vervollständigen den digitalen Zwilling
Zusätzlich zur Nutzung von Signalverzögerungsdaten, die an Telekommunikationsstationen gesammelt werden, verwendet die Sparte SKYFORA Meteorology StreamGNSS™-Antennen als eigenständige Empfänger. Diese werden in Umgebungen wie Häfen, Flughäfen und Smart Cities eingesetzt, wo eine besonders hohe Beobachtungsdichte erwünscht ist. Während die StreamGNSS™-Antennen eine Hardware-Entwicklung darstellen, besteht der Großteil der Innovationen von SKYFORA aus Software-Updates. Durch die Kombination der Daten von Telekommunikationsstationen und Einzelantennen entsteht ein digitaler Zwilling der Atmosphäre und somit ein robustes 3D-Bild der Wetterdynamik. „Unsere Innovation besteht darin, die bestehende Infrastruktur in ein Wettermessnetz zu verwandeln“, so Borgström. Durch das wachsende Netzwerks an Telekommunikationsmasten und die Mobilität der StreamGNSS™-Antennen, die die KI-Vorhersagemodelle speisen, überwindet SKYFORA die wichtigsten Herausforderungen bei der globalen Wettervorhersage: globale Beobachtungslücken und die Verfügbarkeit von hochauflösenden Echtzeit-Beobachtungen.
Aufbau des größten Wettermessnetzes der Welt
Da ein Großteil der Infrastruktur bereits vorhanden und die Lösung patentiert ist, stellt die Technologie für SKYFORA kein Problem dar. Die größte Herausforderung stellt das mangelnde Bewusstsein der großen Telekommunikationsbetreiber dar. Borgström dazu: „Viele Netzanbieter und -betreiber haben noch nicht erkannt, dass ihre Anlagen auch als umfangreiches, hochwertiges Wetterbeobachtungsnetz fungieren können. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, ihnen das gesamte Ausmaß dieser Chance vor Augen zu führen.“ Der Konzeptnachweis des Projekts wurde in Zusammenarbeit mit einem europäischen Telekommunikationsbetreiber und Netzbetreiber durchgeführt. Dieser Prozess konnte die Lösung von SKYFORA validieren und unterstreichen, wie gut das System mit der vorhandenen Hardware funktioniert. Das Unternehmen hat die ersten Pilotversuche und die Phase zur Bestimmung der technischen Durchführbarkeit abgeschlossen und konzentriert sich nun darauf, die Technologie für einen weitläufigeren Einsatz zu skalieren. Der innovative Ansatz von SKYFORA schickt sich an, die Wettervorhersage zu revolutionieren. Das Projekt soll das größte Wettermessnetz der Welt entwickeln und hat das Potenzial, die Wetterüberwachung und die Klimaschutzmaßnahmen weltweit zu verbessern.
