Wie wird das Wetter morgen? Reicht die Sonnenbrille oder sollte man doch mit Regenschirm außer Haus? Werden meine Solarpaneele genug Sonne abbekommen, oder ziehen dunkle Wolken auf? Man könnte diese Fragen ChatGPT stellen oder man vertraut auf die Vorhersagen von Meteorolog:innen der geologischen Bundesanstalt GeoSphere, die sich bei ihrer Arbeit ebenfalls auf Künstlicher Intelligenz (KI) verlässt.

KI als Unterstützung für Windkraft

So kommt KI unter anderem im Postprocessing – einer Maßnahme zur nachträglichen Verbesserung der Vorhersagequalität mithilfe von statistischen Methoden – zum Einsatz. Dabei werden physikalische Modellrechnungen mit Beobachtungsdatensätzen verknüpft, woraufhin genaue Wettervorhersagen möglich sind.

Zusätzlich hilft die KI GeoSphere dabei, Leistungen von Windturbinen und Solarpaneelen zu prognostizieren. Dafür werden Datensätze von Turbinen oder Paneelen mit Modellrechnungen in Verbindung gebracht, woraufhin die KI die Intensität von Windgeschwindigkeit und Sonneneinstrahlung berechnet. Ähnlich funktioniert das Modell, das GeoSphere verwendet, um Straßentemperaturen zu berechnen.

„Der große Vorteil der KI ist, dass sie auch nicht lineare Modelle erstellen kann. Ausreißer und Extreme können somit immer besser vorhergesagt und berücksichtigt werden“, erklärt Irene Schicker von GeoSphere im brutkasten-Gespräch. Eine wichtige Hilfe in Zeiten zunehmend auftretender Wetterextreme.

Synergien werden zunehmen

Auch bei Prognosen von bevorstehenden Gewittern und Starkregen-Ereignissen ist die KI bereits ein wichtiger Partner. Dabei werden Datensätze auch Radarstationen, Satellitenbildern und vergangenen Ereignissen verknüpft. Ein umfassendes Berechnungsmodell hilft schließlich dabei, die Intensität und die Ausdehnung von Gewittern vorherzusagen.

Neu ist die Zusammenarbeit zwischen KI und Meteorolog:innen nicht. Bereits in den 1980ern gab es erste Publikationen zum Zusammenspiel von Algorithmen und physikalischen Modellen. Seither unterstützt die KI vor allem in der Rechenleistung. „Sie kann letztlich numerische Wettervorhersagemodelle bezüglich der Berücksichtigung der Wolkenphysik beschleunigen – Vorhersagen können somit schneller getroffen werden“, sagt Schicker.

Der Fortschritt im KI-Bereich wird letztlich auch die Branche der Meteorologie verändern. Die Synergien zwischen Physik und KI wird in Zukunft weiter zu nehmen, meint Schicker. Ganz ohne die Naturwissenschaft im Hintergrund würde es aber nicht gehen, so ist die KI derzeit noch mehr eine „hilfreiche Ergänzung“. Wohin die Reise geht, ist aber aufgrund der Schnelllebigkeit des Themas und den stetigen Fortschritten nicht ganz abschätzbar.