Meteosat-Satelliten liefern Daten

"Mit vielen anderen Daten fließen die Aeolus-Messungen in Wettermodelle ein", erklärt der DLR-Forscher Reitebuch. Besonders in Höhen zwischen 8 und 15 Kilometern herrschten bei den Windmessungen bisher große Unsicherheiten. Genau diese Lücke kann Aeolus nun schließen.

Eingespeist in die Wettercomputer der Meteorologen können die Aeolus-Daten so die Modelle immer weiter verfeinern. Von dieser sogenannten Assimilation erwarten die Forscher etwa Aufschluss über die Zusammenhänge zwischen rasanten Jetstreams in der Tropo- oder Stratosphäre und den für die Windkraft wichtigen Winden in bis zu 200 Metern Höhe.

"Für Europa liegt die Wetterküche über dem Nordatlantik, von wo wir bisher kaum Messdaten haben", sagt Reitebuch. Dortige Prozesse bestimmen das Wetter in Europa drei bis fünf Tage später. Wer die Winde über dem Nordatlantik besser versteht, kann folglich die mittelfristige Vorhersage für Europa weiter verfeinern.

Seit Frühjahr 2019 können Meteorologen frei auf die Aeolus-Daten zugreifen und sie in ihre Modelle einfließen lassen. Davor überprüften die Missionsverantwortlichen Funktion und Betrieb von Aeolus. "Wir waren überrascht, wie schnell wir gute Daten von Aeolus bekommen haben", fasst Reitebuch die Testläufe zusammen. Allerdings mussten die Forscher kürzlich auf den Ersatzlaser umschalten, da der primäre sich als fehlerhaft erwiesen hatte.

Meteosat-Satelliten liefern Daten für die Wettervorhersage...

Sollten sich die hohen Erwartungen an die Aeolus-Daten bestätigen, könnten im kommenden Jahrzehnt sogar noch weitere Lidar-Satelliten folgen und noch genauere Winddaten liefern. Bis dahin verlassen sich Betreiber von Wind- und Solarparks auf die aktuellen Wettersatelliten. Vier Meteosat-Satelliten der zweiten Generation liefern die Grundlage für unsere Wettervorhersage.

Aus etwa 36.000 Kilometer Höhe über dem Äquator halten die Satelliten Europa, Afrika und den Indischen Ozean dauerhaft im Blick, da sie sich auf einer geostatiönären Flugbahn befinden.

Diese Meteosat-Satelliten der zweiten Generation verfügen über empfindliche Kameras im sichtbaren und infraroten Spektralbereich. Aktuell liefert der im Sommer 2015 gestartete Meteosat-11 alle 15 Minuten ein Bild unserer Erde mit einer räumlichen Auflösung von bis zu drei Kilometern. Meteosat-10, 2012 gestartet, funkt sogar alle fünf Minuten im "Rapid Scanning Service" seine Bilder, allerdings mit gröberer Auflösung. Die beiden älteren Satelliten, Meteosat-8 und Meteosat-9, dienen als Back-up.

... und für die Vorhersage der Solarstromausbeute

Auf den Bildern wird besonders die Wolkenabdeckung sehr deutlich. "So ist die Solarenergie der wichtigste Nutznießer unter den Erneuerbaren", sagt Marion Schroedter-Homscheidt vom DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme in Oldenburg. Die Meteosat-Daten, oft von Service-Unternehmen in kostenpflichtigen Monitoring-Paketen angeboten, erlauben mit der 15-Minuten-Taktung eine schon recht gute und zeitnahe Überwachung und Planung der Solarstromausbeute.

Die seit 2002 gesammelten Daten bieten auch eine gute Grundlage für die Auswahl geeigneter, im Mittel besonders sonnenreicher Gebiete für geplante Solarkraftwerke. Die Vorhersage der Wolkenabdeckung im Tagesrhythmus - ein wichtiger Aspekt für den Day-Ahead-Handel von Solarstrom - gestaltet sich allerdings schwieriger. Bei einer stabilen Hochdruckwetterlage mag ein klarer Himmel noch sehr wahrscheinlich sein. Doch bei wechselhafterem Wetter ist die Wolkenabdeckung und damit die solare Stromausbeute schwierig ein Tag im Voraus anzugeben.

"Für den Day-Ahead-Handel werden die Satellitendaten allein nicht ausreichen", sagt Schroedter-Homscheidt. An diesem Punkt kommen aber wieder die Wettermodelle ins Spiel. Und je mehr hochaufgelöste Satellitendaten zur Verfügung stehen, desto feiner lassen sich die Modelle anpassen.