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Deutscher Wetterdienst:

Mit Sturm & Regen rechnen

Von Christine Bonath

Ein Hochleistungsrechner berechnet beim Deutschen Wetterdienst (DWD) in Offenbach bis zu achtmal täglich aus Millionen weltweit erhobener Datensätze Wettervorhersage-Modelle. Auf deren Grundlage können die Meteorologen für jeden Punkt der Erde ableiten, wo in den nächsten Tagen Sturm und Regen drohen oder die Sonne scheinen wird. Die Kernaufgaben der Bundesoberbehörde DWD – Wettervorhersage und Klimabeobachtung – sind Teil der staatlichen Daseinsvorsorge. Sein gesetzlicher Auftrag ist der Schutz der Bevölkerung vor extremen bis lebensbedrohlichen Witterungsbedingungen.

Ups! Das falsche Wort verfinstert den Gesichtsausdruck von Gerhard Lux, als hätte sich eine Gewitterwolke vor die eben noch strahlende Sonne geschoben. „Bitte sagen Sie nicht Wettervoraussage, sondern Vorhersage. Sonst klingt es nach Wahrsagerei. Und damit hat das, was wir hier tun, überhaupt nichts zu tun“, sagt der stellvertretende Pressesprecher des Deutschen Wetterdienstes. „Wir könnten unseren Auftrag, Leben und Eigentum der Bürgerinnen und Bürger zu schützen, nicht erfüllen, wenn wir in Glaskugeln schauen oder uns mit einem Blick aus dem Fenster begnügen würden. Wetter ist global – es kennt keine Grenzen. Deshalb sind für alle meteorologischen Dienstleistungen, wie Wettervorhersagen, Unwetterwarnungen und Klimaprojektionen ständige Messungen und Beobachtungen des aktuellen Wetters sowie der schnelle Austausch dieser Informationen über Ländergrenzen hinweg nötig.“ Der DWD ist im Rahmen dieser globalen Zusammenarbeit beispielsweise zuständig für den Austausch der Daten zwischen Zentraleuropa, Afrika und der arabischen Welt. „Unser Rechenzentrum ist im weltweiten Verbund der nationalen Wetterdienste eine der wichtigsten Daten-Drehscheiben“, ergänzt Gerhard Lux und zeigt auf eine Wand aus gepanzertem Glas, hinter der sich auf rund 1.000 Quadratmetern der Maschinensaal des „Supercomputers“ – wie Fachleute ausschließlich die jeweils schnellsten Rechenanlagen ihrer Zeit nennen – befindet.

    Der Cray-Supercomputer in der Zentrale des Deutschen Wetterdienstes braucht weniger als zwei Stunden, um aus Millionen Daten das Wetter für jeden Punkt der Erde zu berechnen: Bis zu sieben Tage im Voraus und mit einer Treffergenauigkeit von über 90 Prozent für die ersten Tage.

„Jeden Tag treffen hier Millionen Datensätze ein, die von unseren Experten auf Qualität geprüft und dann zur Berechnung weltweiter Wettervorhersagen bereitgestellt werden.“ Der Supercomputer, dessen Leistungsfähigkeit Lux mit der Kraft von 30.000 hintereinander geschalteten Hochleistungs-PCs veranschaulicht, multipliziere viele Millionen Mal schneller als die gesamte Weltbevölkerung zusammen. „In weniger als zwei Stunden berechnet er aus dem aktuellen Zustand der Atmosphäre das Wetter für jeden Punkt der Erde, bis zu sieben Tage im Voraus. Und das nicht nur in Bodennähe, sondern auch nach oben, bis zu einer Höhe von 75 Kilometern. Dabei liegt die Treffergenauigkeit für die ersten Vorhersagetage deutlich über 90 Prozent.“

Möglich wird die Wettervorhersage durch ein so genanntes numerisches Modell, fährt der Diplom-Meteorologe fort, jetzt spürbar bemüht, nicht zu kompliziert zu erklären. „Das numerische Modell simuliert mit Hilfe von viel Physik, Mathematik und einem dreidimensionalen, engmaschigen Gitternetz alle meteorologischen Vorgänge unserer Atmosphäre: Das Entstehen und Vergehen von Hoch- und Tiefdruckgebieten, kalten und warmen Zonen, Gebieten mit Wind oder Sturm, Regen oder Sonne.“ Sobald diese Ergebnisse verfügbar sind, geht es von vorne los: „Inzwischen sind neue Mess- und Beobachtungswerte aus aller Welt eingetroffen und die helfen uns, noch präzisere Aussagen zu treffen. Der Supercomputer kennt keine Pausen, gerechnet wird bis zu achtmal am Tag. Er ist 365 Tage im Jahr und rund um die Uhr im Einsatz und berechnet in einem Jahr rund 90.000 Vorhersagen.“

Vom umfassenden Wetter-Warnmanagement ...

Im Kernaufgabenbereich des DWD, der Wettervorhersage, findet ein erheblicher Teil der Arbeit am Monitor statt. Die Vorhersage-Zentrale ist 365 Tage rund um die Uhr besetzt. Die meisten, die dort arbeiten, sind Meteorologen, wie Jacqueline Kernn. Auch DWD-Sprecher Gerhard Lux ist von Haus aus Meteorologe. Er hat sich viele Jahre mit Stadtklima-Forschung beschäftigt.

Rund um die Uhr im Einsatz müssen auch die Beschäftigten beim DWD sein, die unmittelbar mit der „Produktion“ der Wettervorhersagen zu tun haben. „Hier in der Zentrale in Offenbach arbeiten von den 900 Beschäftigten etwa 200 im Schichtdienst“, erklärt der DWD-Sprecher. Bevor aber der Eindruck übermächtig werden kann, dass es sich beim DWD einzig um ein Superrechenzentrum mit angeschlossenem Meteorologen-Team handelt, verbreitert Gerhard Lux die Informationsbasis.

Im Rahmen seines gesetzlichen Auftrags zur Daseinsvorsorge sind Wettervorhersagen und die daraus folgenden Unwetterwarnungen zentrale Bausteine eines umfassenden Warnmanagements, das darauf zielt, Leben und Eigentum der Bürgerinnen und Bürger zu schützen. Durch die Warnungen des DWD werden Katastrophenschutzeinrichtungen, wie zum Beispiel Feuerwehr oder THW, rechtzeitig informiert und so die Bevölkerung vor Unwettergefahren geschützt. Straßen-und Autobahnmeistereien erfahren rechtzeitig, wann sie zum Beispiel streuen müssen, um Unfälle und Staus möglichst zu vermeiden. Durch die Bereitstellung besonderer Wettervorhersagen für den Schiffs-und Flugverkehr leistet der DWD zudem einen erheblichen Beitrag zur Sicherheit. „Und über unsere Angebote im Internet und über die Social-Media-Kanäle können sich auch Einzelpersonen jederzeit zuverlässig informieren.“

    Die Wetter-Experten können von ihrem PC aus direkt auf alle verfügbaren, computergestützten Vorhersagen zugreifen (oben). Weil die Erde überwiegend von Wasser bedeckt ist, nutzt der DWD auch Wetter-Messdaten von Schiffen und Bojen, wie hier im Nordatlantik.

DWD-Warnwetter-App

Der DWD gibt eine Warnwetter-App heraus, die bisher von 5,3 Millionen Smartphone-Nutzern abonniert wurde, und die Einsatzkräfte des Katastrophenschutzes sowie die breite Öffentlichkeit mit wichtigen Hinweisen zur aktuellen Warn- und Wettersituation versorgt. Sie stellt dem Nutzer alle wichtigen Warn- und Wetterinformationen für den täglichen Einsatz zur Verfügung. Dabei kann die allgemeine Gefährdungslage für Deutschland auf einer eingefärbten Warnkarte schnell erfasst und ergänzende Detailinformationen abgerufen werden.
Als Folge eines noch nicht endgültig beigelegten Rechtsstreites mit privaten Wetterfirmen kann die App aktuell als Vollversion in den jeweiligen Stores für eine einmalige Gebühr von 1,99 Euro erworben werden.

... bis zur Pollenfluginformation für Allergiker

Aber: Die Bundesoberhörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Verkehr und Digitale Infrastruktur (BMVI), die in der Zentrale in Offenbach sowie mehreren Niederlassungen und Beratungseinrichtungen rund 2.350 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter beschäftigt, ist auch mit der Erforschung und Überwachung des Klimawandels beauftragt. Außerdem kontrolliert sie seit Jahrzehnten die Radioaktivität in der Luft und im Niederschlag: „Darauf bezieht sich unser Slogan“, knüpft Lux die Fäden zusammen: „Wetter und Klima aus einer Hand.“ Wo beides stark aufeinander einwirke, beginne beispielsweise das Metier der Medizinmeteorologie: Von dort kommen Hitzewarnungen, Informationen zum Pollenflug oder zur Intensität der UV-Strahlung. Die Landwirtschaft versorgt der DWD mit Prognosen, die vom richtigen Zeitpunkt bei Aussaat, Bewässerung und Ernte bis hin zur Beratung bei Schädlingsbefall und Pflanzenkrankheiten reichen. Gemeinden, Länder und Bundeseinrichtungen können sich von den Klimaexperten des DWD bei ökologischen Planungsvorhaben beraten lassen. Fazit: Als nationaler Wetterdienst und bundesweit einziger „Komplettanbieter in Sachen Wetter und Klima“ berät und informiert der DWD etwa 30.000 Kunden im öffentlichen Sektor und der Privatwirtschaft. Seine Dienstleistungen sind im Sinne der Daseinsvorsorge bis auf wenige Ausnahmen unentgeltlich. „Gebührenpflichtig ist beispielsweise der vom DWD betriebene Flugwetterdienst. Kein Flugzeug erhält eine Starterlaubnis ohne die Wetterdaten angefragt zu haben. Diesen Service müssen die Airlines bezahlen“, erklärt Gerhard Lux. Solche Einnahmen landeten allerding direkt im Bundeshaushalt. Als Behörde bestreitet der DWD seine Ausgaben und Investitionen mit einem Jahresetat, der für 2018 auf rund 347 Millionen Euro festgesetzt wurde. „Davon verwenden wir allein 157 Millionen Euro für unser Engagement in internationalen Organisationen wie der Wettersatelliten-Gesellschaft EUMETSAT, der European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites.“ Der DWD ist unter anderem auch Mitglied in der WMO, der UN-Weltorganisation für Meteorologie: „Wir sind national und international auf vielen Forschungsfelder aktiv; gute Investitionen, unsere Arbeit immer besser und effizienter zu machen. Aber das ist schon wieder ein anderes Kapitel im Portfolio des DWD“, sagt Gerhard Lux.

Nicht mal ein Prozent Personalfluktuation

„Umsteuern, nicht Abbauen“ ist die Kursvorgabe, mit der Norbert Wetter, Geschäftsbereichsleiter Personal und Betriebswirtschaft, den DWD personell neu aufstellt. Inzwischen stimmt auch das Verhältnis zwischen jungen Einsteigern und erfahrenen Experten. Die Fluktuation liegt bei unter einem Prozent.

Eine gute Investition für den DWD sind auch seine Beschäftigten. Dabei geht es nicht nur um die schnöden Kosten für deren Vergütung, die 2018 laut Haushaltsplan mit knapp 114 Millionen Euro zu Buche schlagen: „Wir sind dabei im Personalbereich umzusteuern“, sagt Norbert Wetter, Leiter des Geschäftsbereichs Personal und Betriebswirtschaft und wirkt derart gelassen, dass er damit nichts Negatives meinen kann. Und das tut er auch nicht. Nach Jahren der Überalterung und eines gezielten Planstellenabbaus hat sich der DWD zu einer – fast schon untypischen – Behörde gewandelt, in der junge Einsteiger und erfahrene Fachleute in einem guten Mischungsverhältnis zueinanderstehen, wobei das Verhältnis zwischen Beamten und Tarifbeschäftigten zwei Drittel zu ein Drittel beträgt. Aktuell geht es darum, im mittleren Dienst Arbeitsplätze aus Bereichen der Beschaffung von Wetter-und Klimadaten, die infolge der technischen Weiterentwicklung nicht mehr benötigt werden, umzuschichten: „Wir bauen kein Personal ab. Wir brauchen diese Leute in anderen Bereichen“, sagt Norbert Wetter entschieden. „Geomatiker stellen wir im mittleren Dienst neu ein.“

Auch im gehobenen Dienst bestehe immer wieder Interesse an gut qualifizierten Bewerbern: „Physiker, Mathematiker, Meteorologen, IT-Spezialisten und Bauingenieure“, zählt der DWD-Personalchef die Liste der auch von vielen privaten Arbeitgebern umworbenen MINT-Berufe auf „und natürlich Juristen und Verwaltungsfachleute.“ Schließlich sei der DWD ja auch noch eine Behörde und sehr ambitioniert, die Vorgaben der Bundesverwaltung, etwa bei Personalentwicklung, Arbeitszeit, oder Frauenförderung, wirkungsvoll umzusetzen. „Wir führen zurzeit mit dem Gesamtpersonalrat Gespräche, ob die Gleitzeit zugunsten flexiblerer Arbeitszeitmodelle abgeschafft werden soll. Besonders jüngere Beschäftigte wünschen sich oft höhere Flexibilität, um berufliche und private Verpflichtungen besser zu vereinbaren“, sagt Norbert Wetter. Personalführung, die offensichtlich ankommt: Beim DWD liegt die Personalfluktuation unter ein Prozent.

    Der DWD macht zwar kein „Fernseh-Wetter“, nutzt aber Social-Media-Plattformen wie Youtube, Facebook, Twitter und sogar eine eigene Warnwetter-App, um seine Wettervorhersagen und-warnungen so schnell und breit wie möglich zu kommunizieren.

Wetterkarten aus Computerdaten

Ein flexibleres Arbeitszeitmodell als das von Jacqueline Kernn und ihren Kollegen aus dem Wettervorhersage-Team, kann aber selbst die engagierteste Personalabteilung nicht austüfteln. Der große, von unzähligen blinkenden Monitoren beherrschte Überwachungsraum im obersten Stockwerk der DWD-Zentrale ist 24 Stunden besetzt. Zu jeder Zeit herrscht dort konzentrierte Stille, die nur vom gedämpften Klappern einer Tastatur oder einem leise geführten Gespräch unterbrochen wird. Die Diplom-Meteorologin ist in dieser Schicht als Guidance-Meteorologin eingesetzt: Sie beobachtet auf ihren Monitoren weltweite Wetterentwicklungen. Diese werden aus Computerdaten mit Hilfe von „NinJo“ – einem von Deutschland, Österreich, Dänemark und Kanada gemeinsam entwickelten System – in Bilder übersetzt, die den Fernseh-Wetterkarten ähneln. „Mit diesen beweglichen Karten bestücken wir auch die sozialen Medien, immerhin begleiten den DWD über 150.000 Nutzer auf Facebook, und rund 95.000 folgen uns auf Twitter“, erklärt Kernn die zusätzliche Verwendung der „Wetterkarten“.

Auch wenn nur eine einzige Sturmböe über den Gipfel eines deutschen Mittelgebirges fegt oder ein Tornado irgendwo im Saarland die Ähren eines Kornfelds plattmacht: Den Blicken der erfahrenen Expertinnen und Experten im DWD-Geschäftsbereich Wettervorhersage entgeht nichts. Schwere Unwetter haben sie oft schon eine Woche vor Ankunft in Deutschland auf dem Schirm. Sie beobachten jede Wetterentwicklung genau.

Ihre eigentliche Aufgabe aber ist es – gemeinsam mit den anderen im Team – Veränderungen der Wetterentwicklung so zeitig zu erkennen, dass etwa Warnungen vor Starkwinden und Unwettern zeitig genug veröffentlicht werden können, um Schadensfälle zu vermeiden. Muss eine Unwetterwarnung herausgegeben werden, ist das Sache des diensthabenden Medien-Meteorologen. Die Warnung müssen binnen kurzer Zeit in verständliche und medientaugliche Worte gefasst und über die DWD-Kommunikations-Kanäle gespielt werden. Dazu gehören auch auf Youtube veröffentlichte Kurzvideos aus dem eigenen DWD-TV-Studio.

Auch Jacqueline Kernn ist immer wieder mal „dran“ mit dem Dreh. „Mehr Fernsehen macht der Deutsche Wetterdienst nicht“, erklärt Kernn, die nach ihrem Studium für einige Jahre als einzige Diplom-Meteorologin beim privaten TV-Wetterunternehmen von Jörg-Kachelmann in der Schweiz arbeitete und seit Dezember 2017 für den DWD tätig ist. „Die vielfältigen Aufgaben des DWD sind gesetzlich genau geregelt. Allgemeine Wettervorhersagen für Medien überlässt er privaten Anbietern, die ihre Daten allerdings weitgehend vom DWD beziehen“, erklärt sie und zeigt dann unvermittelt auf einen der Monitore, die sie nicht aus den Augen gelassen hatte: „Über den Gipfel des großen Arber im bayerischen Wald ist eben eine orkanartige Böe mit einer Geschwindigkeit von 110 Kilometern pro Stunde gefegt. Es war aber nur eine, da müssen wir noch nichts unternehmen. Und (Mouseclick zum anderen Bildschirm) das kleine Sturmtief, das sich aus dem Nordatlantik auf uns zubewegt, ist auch noch unauffällig. Soweit ich sehen kann, besteht derzeit kein Grund zur Sorge.“

 

Der Deutsche Wetterdienst (DWD)

… ist eine Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Verkehr und Digitale Infrastruktur und zählt rund 2.350 Beschäftigte, davon zwei Drittel Beamte. Die DWD-Zentrale mit 900 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern befindet sich in Offenbach am Main, weitere große Niederlassungen sind in Essen, Hamburg, Leipzig (Foto), München, Potsdam und Stuttgart. Auf der Basis weltweit sowie aus dem eigenen Messnetz in Deutschland erhobener Daten liefert der DWD unter anderem jährlich rund 90.000 Wettervorhersagen, rund 500.000 Vorhersagen und Warnmeldungen für die Luftfahrt und rund 200.000 Berichte, Warnungen und Beratungen für die Seeschifffahrt, den Küstenschutz und Offshore-Unternehmungen. Bürger, Behörden, Wirtschaft und Forschung können zudem auf 620 Gigabyte frei zugängliche Wetter-und Klimadaten zugreifen.
Weitere Informationen: www.dwd.de.

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