Mobilfunk kann auch Regenmengen messen: Geeignet für Landwirte und Hochwasserwarnungen

Manchmal regnet es im Norden einer gar nicht mal so großen Stadt und in ihrem Süden bleibt es völlig trocken. Bisher ist es nicht möglich, die Regenmengen für nah beieinander liegende Regionen vorherzusagen, zum Leidwesen vor allem der Landwirte, die Vorkehrungen treffen müssen, wenn Starkregen droht. Auch präzise Hochwasserprognosen sind nicht möglich, wenn nicht genau bekannt ist, wo Regen fällt.

Mobilfunknetz zweckentfremdet

Mit Lidar, einer dem Radar verwandten Methode unter anderem zur Fernmessung atmosphärischer Parameter ist das möglich, allerdings aufwändig. Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und an der Universität Augsburg haben jetzt eine einfache Methode zur Regenprognose entwickelt, die bereits vorhandene Infrastruktur nutzt. Sie zweckentfremden das Mobilfunknetz. Damit gelang ihnen bereits in einem Test eine deutschlandweite engmaschige Regenvorhersage. Jetzt ist der Einsatz der Technologie in Westafrika geplant, um seltene Regenfälle besser nutzen zu können.

Regen schwächt die Leistung des Mobilfunknetzes

Regen kann die Leistungsfähigkeit eines Mobilfunknetzes erheblich beeinträchtigen, sehr zum Leidwesen der Anbieter. Doch für Professor Harald Kunstmann vom KIT-Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung ist das ein Glück. Aus der niederschlagsbedingten Abschwächung der Funkverbindung zwischen mehreren tausend Mobilfunkmasten konnten sie hoch aufgelöste Regenkarten generieren. „Beim Vergleich mit den Messwerten des Deutschen Wetterdienstes zeigt sich, dass wir eine hohe Übereinstimmung erzielt haben“, so Maximilian Graf aus dem Forscherteam.

Schnee und Hagel lassen sich nicht messen

Die Niederschlagsbestimmung gelingt mit Hilfe des Richtfunks, der in Mobilfunkmasten zur Übertragung über weite Strecken eingesetzt wird. Er arbeitet im Frequenzbereich von 15 bis 40 Gigahertz. Die Wellenlänge entspreche der typischen Größe von Regentropfen, so Christian Chwala, Koordinator der Forschungsarbeiten an der Universität Augsburg. „Je mehr Niederschlag fällt, desto schwächer wird das Signal, mit dem die Sendemasten Informationen austauschen. Wir haben ein Jahr lang jede Minute die aktuelle Abschwächung von 4000 Richtfunkstrecken gemessen. Der daraus entstandene Datensatz ist aufgrund seiner Auflösung und Größe weltweit einzigartig.”

Einziger Nachteil der Methode: Schnee, Graupel und Hagel lassen sich so nicht nachweisen. Für den Winter in Deutschland ist die Technik daher nur bedingt geeignet. In Burkina Faso im Westen Afrikas ist das kein Problem. Niederschlag ist hier immer Regen. Noch in diesem Jahr soll die Prognosetechnik dort verfügbar sein.

via KIT