IT-Technologien für die Energiemeteorologie

Im Projekt „Wissensnetz Energiemeteorologie (WISENT)“ werden IT-Technologien erforscht und entwickelt, die es erlauben, für die Energiemeteorologie große Datenmengen – z.B. von Wettersatelliten – schneller auszuwerten und komplexe wissenschaftliche Informationen in einem neuartigen „Wissensnetz“ flexibel zu verteilen und zu verarbeiten. Damit soll dem hohen Stellenwert energiemeteorologischer Information für die künftige Energieversorgung Rechnung getragen werden.

Welches sind die optimalen Standorte für Solar- und Windkraftanlagen? Welche Vorhersagen zur Windleistung können getroffen werden?

Mit diesen und weitere Fragen beschäftigt sich die junge Wissenschaft „Energiemeteorologie“. Sie untersucht den Einfluss von Wetter und Klima auf die Energieproduktion aus erneuerbaren Energieerzeugern. Die Energiemeteorologie liefert damit wesentliche Grundlagen für die sichere und nachhaltige Energieversorgung von morgen. Maßgebliche Vorarbeiten wurden von Dr. Detlev Heinemann (Universität Oldenburg) vorangetrieben, dem Sprecher des virtuellen Instituts für Energiemeteorologie (vIEM), und drei Instituten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt.

Um zuverlässige Vorhersagen der Leistung aus z. B. Sonne- und Windenergie zu stellen bedarf es unter anderem der Analyse großer Datenmengen zur Bestimmung optimaler Standorte für derartige Anlagen und es müssen Computermodelle zur Wettervorhersage geschaffen werden. Wissenschaftler aus verschiedenen Fachgebieten arbeiten in interdisziplinären Teams zusammen, um die komplexen Modelle zu entwickeln und anzuwenden. Die Daten hierfür kommen von Satelliten, unzähligen Bodenmessstationen und Datenarchiven. Die Vielfalt und schiere Menge der Daten stellen die Wissenschaftler vor große Herausforderungen: Die Verarbeitung der Daten erfordert hohe Rechenleistung, einen sehr großen Speicherbedarf, große Bandbreiten für die Datenübertragung sowie eine einheitliche übergeordnete Strukturierung.

Deshalb haben drei Institute des DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), das Informatikinstitut OFFIS, die Universität Oldenburg und das Unternehmen meteocontrol GmbH ein Konzept zum Aufbau von IT-Technologien für eine verbesserte, flexiblere Zusammenarbeit erarbeitet. Dieses Konzept überzeugte das BMBF, dem Konsortium unter der Leitung von Prof. Wilhelm Hasselbring (OFFIS) als Projekt innerhalb der bundesweiten eScience/D-Grid Initiative den Zuschlag zu erteilen.

Insgesamt wird das Projekt mit 2 Mio. Euro gefördert. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werden innerhalb der nächsten drei Jahre Technologien und Verfahren erarbeiten, mit denen flexibler und schneller Energieprognosen errechnet werden können. Am Ende des Projektes werden sowohl die Energiemeteorologen mit den neuen Werkzeugen arbeiten können als auch in der Lage sein, schnell neue Arten von Messdaten (z.B. Aerosolsensorik) in ihre Auswertungen zu integrieren.