Langfrist-Wettervorhersage Wie der Sommer in diesem Jahr wird

Langfristige Wettervorhersagen? Wie soll das gehen? Mit einem Supercomputer! Englische Meteorologen haben das Unmögliche möglich gemacht und das Wetter auf Monate im Voraus berechnet. Ihre Prognose für Deutschland: Der Sommer wird etwas wärmer als normal.

Nach dem wundersam milden April des vergangenen Jahres wartete Deutschland auf einen brutzelwarmen Sommer. Der Lebensmittelkonzern Rewe jedoch wusste es besser.

Noch im April warf Rewe (Penny, Toom) eine Ware auf den Markt, die nicht alle Tage im Sortiment ist: knapp drei Gigawattstunden Strom, genug für den Jahresbedarf von rund 700 Haushalten. Genauer: Rewe verkaufte seine Bezugsrechte für das Energiepaket, einzulösen in den Monaten Juni und Juli. Vielen Stromhändlern kam das damals abwegig vor.

Strom wird - Schweinehälften, Telefonminuten und andere Waren auch - an Börsen gehandelt. Rewe hat eine Tochterfirma namens Eha eigens zu diesem Zweck. Über die Eha kauft Rewe Strom für den Eigenbedarf, teils auf Jahre im Voraus, denn es geht um gewaltige Mengen. Das Unternehmen verbraucht ungefähr so viel wie die Großstadt Hannover. Am gefräßigsten sind die Kältehallen, in denen verderbliche Ware lagert, sowie die Gefriertruhen und Kühlregale in den Supermärkten.

In jedem Sommer steigt der Bedarf an Strom zum Frischhalten, weit mehr noch in einem heißen. Dann gehen auch die Kurse an den Börsen hoch, und wer schlau ist, hat sich beizeiten zu günstigen Preisen eingedeckt. Späte Nachbestellungen, wenn die Sonne schon brennt, können sehr teuer werden.

Warum also dieser Abverkauf ausgerechnet im wärmsten April seit Beginn der Aufzeichnungen?

Der Ausgang ist inzwischen Geschichte: Der Sommer fiel aus, die Strompreise brachen ein. Und Rewe freute sich über ein nettes Extrageschäft. Eha-Sprecher Arnd Kiesselbach: "Wir hatten uns von unserem Überschuss getrennt, als es noch gutes Geld dafür gab."

Ein Komplize des Deals hatte im britischen Reading die Lage frühzeitig ausbaldowert: ein Supercomputer, der unentwegt auf Monate im Voraus die Witterung durchspielt. Und in seinen Kalkulationen sah der Sommer 2007 schon im April nicht mehr sonderlich gut aus.

Der Rechner gehört zum Europäischen Zentrum für Mittelfristige Wettervorhersagen (EZMW). Die Forscher dort versuchen seit einigen Jahren, was die Launenhaftigkeit des Wetters eigentlich gar nicht zulässt: Prognosen für ganze Jahreszeiten. Inzwischen sind die Resultate so brauchbar, dass der Deutsche Wetterdienst (DWD), der am EZMW beteiligt ist, sie nun offiziell zum Verkauf anbietet. Unternehmen können sich für je 150 Euro über das kommende Halbjahr unterrichten lassen.

Dieser Sommer zum Beispiel soll in Deutschland ein wenig wärmer als normal ausfallen (siehe Grafik); regnen hingegen dürfte es wie immer. Aus gutem Grund sind die Bescheide aus Reading von orakelhafter Schlichte: eher warm, eher kalt, eher nass, eher trocken. Mehr ist noch nicht zu erfahren. Die Hochrechnungen verraten nur, inwieweit die Werte vom langjährigen Mittel abweichen könnten.

Noch haut der Rechner manchmal auch tüchtig daneben. Für die Urlaubsplanung sind die Angaben ohnehin viel zu ungefähr. Die Wirtschaft jedoch kann aus den Daten Nutzen ziehen. Stromkonzerne und Stadtwerke lassen sich bereits vom DWD beraten; denn wenn sie wissen, dass ein kalter Winter droht, können sie frühzeitig die Gasreserven für ihre Kraftwerke aufstocken. Erstaunlich viele Wirtschaftszweige sind wetterfühlig - von der Speiseeisfabrikation bis hin zur Textilbranche, die sich fragt, ob der Sommertrend mehr zum Bikini oder zum Anorak geht.

Zur Kundschaft des DWD zählt sogar ein Hersteller von Mückenmitteln, denn auch die Blutsauger sind der Witterung unterworfen. In kühlen und feuchten Sommern dominieren andere Mückenstämme als in warmen, und ein jeder erfordert einen etwas anderen Chemiecocktail.

Die Prognosen bezieht der DWD aus Reading. Der Supercomputer dort ist schnell genug, um Millionen von Beobachtungsdaten zu verdauen. Das Wettermodell, mit dem er sich dann in die Zukunft voranrechnet, wird ähnlich auch für die tägliche Vorhersage genutzt. Allerdings wäre eines allein hier überfordert - nach ein, zwei Wochen brächte es nur noch Unfug hervor. Die Meteorologen behelfen sich mit einem Trick: Sie klonen ihr Modell und lassen dann ganze Scharen von Abkömmlingen zugleich laufen.

Derzeit besteht das Ensemble aus 41 Mitgliedern, und sie alle beginnen mit den Wetterdaten der Gegenwart. Weil aber der Ist-Zustand nie perfekt zu erfassen ist, bekommt ein jedes Modell leicht abgewandelte Ausgangswerte. Dann simuliert es weltweit ein imaginäres Wettergeschehen: Druckgebiete ziehen herum im Stundentakt, Schnee fällt und taut wieder, und über Indien ballen sich fristgerecht die Monsunwolken zusammen - alles fast wie auf dem echten Planeten.

Einigkeit über den Verlauf besteht freilich nur am Anfang. Am dritten Tag gehen die Wege oft schon merklich auseinander, nach drei Wochen rechnet ein jedes Modell vollends in seiner eigenen Welt. Nummer 5 berieselt dann im Juni womöglich ganz Deutschland mit Dauerregen, während Nummer 12 gerade den heißesten Monat seit Jahren ausheckt und Nummer 23 sich ein wetterwendisches Tief über den Britischen Inseln zusammenspintisiert.

In der Regel macht kein Wettermodell richtige Vorhersagen

Immer bunter wird das Treiben. Die Wetterkundler könnten den Modellen dabei zusehen, wie sie sich verirren im unendlichen Raum der Möglichkeiten. Aber das interessiert hier niemanden. "Einzelne Berechnungen schauen wir uns gar nicht an", sagt die Meteorologin Renate Hagedorn, die für den DWD in Reading an den Saisonprognosen arbeitet.

In der Regel macht kein einziges Wettermodell auch nur annähernd richtige Vorhersagen. Das ändert sich aber, sobald die Forscher das gesamte Ensemble betrachten: Im Durchschnitt bringt der organisierte Wahn ganz vernünftige Daten hervor. Zunächst müssen freilich noch alle Schwankungen von Tag zu Tag getilgt werden. Jedwedes Detail würde nur eine Genauigkeit vorgaukeln, die es nicht geben kann. Übrig bleiben einzig die monatlichen Mittelwerte.

Bekannt ist immer auch das Maß der Uneinigkeit. Je weiter die 41 Modelle auseinanderliegen, desto weniger sollte man sich auf den Mittelwert verlassen. "Das ist der eigentlich wichtige Fortschritt", sagt Hagedorn. Nun lässt sich nämlich genau sagen, wie ungenau die Prognose ist.

Für Unternehmen kann das nützlich sein. Einem Windparkbetreiber etwa ist durchaus mit der Auskunft geholfen, ein Fünftel der Modelle erwarte derart starke Stürme, dass er seine Windräder abschalten müsste. Sobald das Restrisiko bezifferbar ist, kann er es einkalkulieren.

Hin und wieder ist aber die Unsicherheit so groß, dass man ebenso gut raten könnte. Wenn die Modelle überhaupt Treffer landen, liegt das an der geschickten Vorauswahl der Daten. Der Computer kümmert sich nicht so sehr um die launenhafte Atmosphäre, die bekanntlich jeden Tag zu neuen Kapriolen imstande ist. Er rechnet vor allem mit Größen, die sich nur langsam ändern: mit der weltweiten Ausbreitung von Schnee und Eis, der Bodenfeuchte und der Ozeantemperatur.

Gerade die Meere wirken sehr nachhaltig auf das Gewimmel des Wettergeschehens. Sie bilden als Temperaturspeicher quasi sein Langzeitgedächtnis. Ein Hochdruckgebiet in der Atmosphäre ist in der Regel nach ein paar Tagen wie ausgelöscht; eine übermäßige Erwärmung des westlichen Pazifik jedoch vergisst das Wetter monatelang nicht.

Die Forscher in Reading stellen gerade fest, dass sie auch auf andere Faktoren achten sollten: auf den Kohlenstoffkreislauf etwa mit seinen Treibhauseffekten. Und auf die Verteilung der Schwebteilchen in der Atmosphäre, die das Sonnenlicht filtern. Solche Vorgänge werden bislang nur in Klimamodellen simuliert, die den Verlauf ganzer Jahrhunderte errechnen. Sie bestimmen aber, wie sich zeigt, auch das aktuelle Wetter mit. "Wir versuchen deshalb, sie in die Vorhersagen einzubauen", sagt die Meteorologin Hagedorn. "Klima- und Wettermodelle nähern sich einander ohnehin immer weiter an."

Das EZMW hätte die Jahreszeitenprognose auch mit einer verfeinerten Klimasimulation versuchen können. "Aber Wettermodelle sind eben unsere große Stärke", sagt Hagedorn. In der Tat ist das Zentrum in Reading führend in der exklusiven Weltliga der großen Wetterrechenzentren. Bei globalen Leistungsvergleichen schneidet das europäische Modell meist am besten ab.

Dennoch stößt auch der Supercomputer in Reading an Grenzen. Das Wettermodell für die tägliche Kurzzeitvorhersage teilt die Atmosphäre in ein Gitternetz mit einer Maschenweite von 25 Kilometern. Für die Halbjahresprognose musste es jedoch auf eine Rastergröße von 125 Kilometern vergröbert werden, damit der Computer 41 Modelle auf einmal bewältigen kann.

Das ist immer noch feiner als bei der Klimasimulation, die oft mit Maschen von 200 Kilometern rechnet. Aber befriedigend ist es nicht.

"Eine feinere Auflösung würde die Ergebnisse entscheidend verbessern", sagt Hagedorn. Auch würde sie gern mehr Beobachtungsdaten einspeisen und noch weit mehr Modelle parallel betreiben, "theoretisch wären auch ein paar tausend möglich, die Vorhersage kann damit nur gewinnen".

Da fügt es sich, dass der nächste Supercomputer schon bestellt ist. Gegen Jahresende soll er in Betrieb gehen. Aller Voraussicht nach wird dann das Ungetüm, wie auch sein Vorgänger bei dessen Betriebsstart schon, einer der schnellsten Rechner der Welt sein.