07.03.2023

KI in der Meteorologie – so bleibst du nicht im Regen stehen

Wo ist Künstliche Intelligenz (KI) bereits heute nicht mehr wegzudenken? Brutkasten hat recherchiert und wurde auf den Einsatz der Technologie in der Meteorologie aufmerksam.
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KI ist ein wichtiges Tool in der Meteorologie.
KI ist ein wichtiges Tool in der Meteorologie. (C) AdobeStock

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.

https://brutkasten.com/strabag-nutzt-openai/

„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.

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Die Aitiologic-Gründer (vlnr.): Andreas Posch, Stephan Beisken und Achim Plum | (c) Aitiologic
Die Aitiologic-Gründer (v.l.n.r.): Andreas Posch, Stephan Beisken und Achim Plum | (c) Aitiologic

Im Oktober 2024 verließ das Wiener Startup Aitiologic den „Stealth Mode“. Damals hatte es 2,5 Millionen Euro an Investments und Förderungen eingesammelt. Jetzt folgt eine Seed-Finanzierung über 6,4 Millionen Euro, wie das Unternehmen am Dienstag bekannt gab.

Angeführt wird die Runde von den Healthcare-Investoren Heal Capital und Ananda Impact Ventures. Die bisherigen Investoren Push VC und Lana Ventures sind wieder dabei. Dazu kommen laut Startup mehrere Biotech-Gründer, die bereits Börsengänge und Exits hinter sich haben.

Ein Bluttest, der zeigt, was im Gewebe passiert

Aitiologic entwickelt die Plattform „Aitios“. Sie untersucht zellfreie DNA im Blut und wertet die Daten mit KI aus. Das Ziel: Aus einer normalen Blutprobe soll sich ablesen lassen, aus welchem Gewebe die DNA stammt und was dort gerade passiert. Die Technologie geht auf Forschung von Gründer und CEO Andreas Posch bei Siemens Healthineers zurück. Aitiologic hat sie exklusiv lizenziert.

2024 sprach das Startup noch allgemein von Krebs- und Pränataldiagnostik. Nun ist die erste Anwendung klar: die Risikoabschätzung für Präeklampsie im ersten Schwangerschaftsdrittel. Die Bluthochdruck-Erkrankung betrifft laut Aussendung geschätzt drei bis acht Prozent aller Schwangerschaften. Sie ist eine der wichtigsten Ursachen für Todesfälle von Müttern und Föten weltweit. Aitiologic will dafür dieselbe Blutprobe nutzen, die ohnehin für den nicht-invasiven Pränataltest (NIPT) abgenommen wird. Eine zusätzliche Blutabnahme wäre also nicht nötig.

Eine erste Studie mit Kypros Nicolaides und dem Fetal Medicine Research Institute habe gezeigt, dass sich damit das Präeklampsie-Risiko einschätzen lässt, so das Startup. Jetzt läuft eine größere Studie mit der Fetal Medicine Foundation, an der mehr als 1.000 Schwangere teilnehmen. „Wir sind von einer Technologie-Hypothese zu publizierten klinischen Daten gekommen“, sagt Posch. Das frische Kapital soll in diese Studie und in die Produktentwicklung fließen.

Oxford-Nanopore-Mitgründer im Beirat, neue Chief Medical Officer

Mit der Finanzierung holt Aitiologic zwei bekannte Namen an Bord. Gordon Sanghera hat Oxford Nanopore Technologies mitgegründet, ein britisches Unternehmen für DNA-Sequenzierung. Er führte es 21 Jahre lang als CEO, vom Spinoff der Universität Oxford bis zum Börsengang in London. In der Aussendung wird er als „Pionier der Molekulardiagnostik“ bezeichnet. Für Aitiologic ist das relevant, weil die eigene Plattform auf der Sequenzierung von DNA aus dem Blut aufbaut: Sanghera bringt also Erfahrung mit dem Aufbau, der Finanzierung und der Skalierung genau dieser Art von Technologie mit. Er investiert in die Runde und wird Mitglied des Beirats. Die ersten klinischen Daten von Aitiologic seien „sehr ermutigend“, sagt Sanghera.

Neue Chief Medical Officer ist Rebecca Ertl. Sie ist Fachärztin für Gynäkologie und Geburtshilfe und hat ein nach eigenen Angaben führendes Zentrum für Pränataldiagnostik in Österreich gegründet. Bei Aitiologic verantwortet sie die medizinische Strategie, zunächst für das Präeklampsie-Programm. Ertl nennt bereits ein mögliches nächstes Thema: Man prüfe, ob der Bluttest auch bei Schwangerschaftsdiabetes früher Hinweise liefern könne.

Neben dem Risikokapital erhält Aitiologic Förderungen von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG), der Austria Wirtschaftsservice (aws) und der Wirtschaftsagentur Wien. Dazu kommt Unterstützung über den Europäischen Investitionsfonds (EIF) im Rahmen von InvestEU. Zugelassen ist die Plattform noch nicht, sie befindet sich weiterhin in der Entwicklung.

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