Die virtuelle Wettervorhersage für Wien

Der Wetterdienst Ubimet und das Forschungszentrum VRVis arbeiten an der Veranschaulichung genauer Wetterdaten in virtuellen Stadtmodellen. Die Simulationen können bei Katstropheneinsätzen helfen oder bei der Planung der Schneeräumung nützlich sein.

Wien – Das Klima ändert sich. Die Wahrscheinlichkeit, dass es zu extremen Wetterereignissen wie Starkregen, Hagel, schweren Gewittern oder Stürmen kommt, nimmt zu. Gerade im urbanen Umfeld stellt das die Einwohner vor besondere Herausforderungen. Hier, wo viele Menschen auf engem Raum zusammenleben und das Bewusstsein für Naturgefahren vielleicht weniger stark ausgeprägt ist, ist es besonders wichtig, die Konsequenzen einer Extremwetterlage vor Augen zu führen.

Diese sogenannte Risikokommunikation könnte ein zukünftiges Anwendungsgebiet des Projekts „Domus“sein, an dem der Wetterdienst Ubimet und das Zentrum für Virtual Reality und Visualisierung (VRVis), unterstützt von der Wirtschaftsagentur Wien, gemeinsam arbeiten. Das Ziel liegt in auf die Verhältnisse und Maßstäbe einer Stadtumgebung zugeschnittenen Wetterprognosen, die in Form von animierten 3-D-Stadtmodellen dargestellt werden.

„Die Technologie basiert auf unserer Infrastruktur-Visualisierungssoftware, die sonst für Stadt- und Raumplanungszwecke verwendet wird“, sagt Christoph Traxler, Senior Researcher bei VRVis. Zu den als 3-D-Modell zusammengeführten Gelände- und Infrastrukturdaten werden die Wetterdaten in Form von anschaulichen Animationen ergänzt. Blitze, Regen, Wolken und die dazugehörige Abdunkelung des Geländes können realistisch dargestellt werden. Temperaturverläufe, Niederschlag oder Wind werden, in Farben kodiert, übersichtlich gezeigt.

Als Betrachter kann man sich sowohl beliebig durch den virtuellen 3-D-Raum bewegen als auch im zeitlichen Ablauf vor- und zurückscrollen. Für eine Echtzeitdarstellung von den Wetterverhältnissen Wiens wurde ein Modell der Wiener Innenstadt verwendet, das die Stadtvermessung der Stadt Wien (MA 41) zur Verfügung stellte.

Komplexes Rechenmodell

Der Visualisierung liegen Wetterdaten zugrunde, die bei Ubimet auf die Stadtstrukturen „herunterskaliert“werden, wie Projektentwickler Alexander Arpaci erklärt. Stations-, Satelliten- und andere meteorologische Daten werden mit jenen der Oberflächenbedeckung – vom Innenstadtasphalt über die Wasserflächen der Donau bis zu Grünlagen des Wienerwalds – kombiniert. In komplexen Rechenmodellen werden Vorhersagen für einzelne Bezirke möglich. Für die Planung von Räumungsdiensten im Winter sollen Schneeprognosen etwa auf den Straßenzug genau sein. „Bei Normalwetterlagen sind wir etwa im Zeitrahmen von sechs Stunden recht gut. Schwieriger ist es bei Großwetterlagen, die sich schnell ändern“, sagt Arpaci.

Der Einsatz des städtischen Wettermodells könnte in vielfacher Hinsicht Anwendung finden. Neben der Risikokommunikation könnten die Simulationen als Planungstool für Einsatzkräfte der Blaulichtorganisationen dienen. Wetterdaten könnten durch das Projekt zunehmend in die Stadtund Gebäudeplanung Eingang finden und auf diese Art helfen, Dämmungen und Energieaufwände zu optimieren. Die Visualisierung könnte zudem mit weiteren Modellen kombiniert werden, etwa um Überflutungsszenarien durchzuspielen. Arpaci: „Vor wenigen Jahren gab es leichte Vermurungen bei einem Weinberg im 19. Wiener Gemeindebezirk. Das wäre etwa ein Anwendungsfall für eine Simulation gewesen.“