Furuno-Wetterradar: Niederschlagsmengen genauer lokalisieren

Ein neues Wetterradar mit hoher Auflösung kann Niederschlagsmengen in der Fläche genauer lokalisieren. Das zeigt ein Projekt im Raum Neubrandenburg. Woran das liegt und welche Vorteile sich für die Praxis ergeben, veranschaulicht der Beitrag.

Von Alice Künzel (M. Sc.) Helmholtz Zentrum Potsdam, Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ)

Mithilfe bodennaher Wetterradargeräte werden indirekt zeitlich und räumlich hochaufgelöste Informationen über die Niederschlagsintensität, -menge, -art und -dauer gewonnen. Diese Informationen sind für landwirtschaftliche Bewirtschaftungsmaßnahmen von entscheidender Bedeutung.

Der Deutsche Wetterdienst (DWD) betreibt einen Verbund aus Wetterradarsystemen, wodurch Niederschlagsinformationen bundesweit bereitgestellt werden. Die räumliche Auflösung beträgt 1 km und die zeitliche Auflösung fünf Minuten.

Die Produkte des Deutschen Wetterdienstes sind Grundlage für viele Online-Plattformen, so zum Beispiel für WetterOnline oder für Kachelmannwetter. Im Forschungsprojekt „AgriSens DEMMIN 4.0“ des Deutschen GeoForschungsZentrums (GFZ) Potsdam wird der Einsatz von Wetterradardaten in der Landwirtschaft untersucht.

Hierzu wurde im Juni 2021 ein Wetterradar von der Firma Furuno Deutschland GmbH in Neubrandenburg installiert. Es erfasst in einem Radius von 70 km alle fünf Minuten indirekt Niederschlagsinformationen (Abb. 1).

Furuno-Wetterradar: Niederschläge auf 100 m genau erfasst

Zwar ist das Wetterradarnetzwerk des DWD im Vergleich zu anderen Ländern schon sehr dicht aufgebaut. Wenn es aber darum geht, kleinräumig Niederschläge abzuleiten, kann das Wetterradarsystem von Furuno das Wetterradarnetzwerk des DWD sehr gut ergänzen. Das liegt daran, dass dieses System im Vergleich zu den gängigen Produkten des DWD eine andere Wellenlänge nutzt. Einfach gesagt, sind die Daten dadurch sehr viel genauer und sensibler, sodass Niederschlagsereignisse besser erfasst werden.

In der Abb. 2 sind zwischen Furuno und dem Radolan-Verfahren des DWD deutliche Unterschiede in den Niederschlagsmengen ersichtlich. Diese Unterschiede resultieren aus den unterschiedlichen Messhöhen der beiden Wetterradarsysteme. In unserem Projektgebiet Demmin erfassen wir mit dem Furuno-Wetterradar bodennahen Niederschlag in einer Höhe von 600–800 m, wohingegen die Wetterradare des DWD den Niederschlag in einer Höhe von 2.500–2.700 m erfassen.

Die Niederschlagsinformationen, die mit dem Furuno-Wetterradar gewonnen werden, können aufgrund der hohen räumlichen Auflösung von 100 m (teil-)flächenspezifische echtzeitnahe Niederschlagsinformationen bereitstellen.

Ein Vergleich mit den benachbarten Klimastationen zeigt, dass direkt am Standort der Klimastation beide Wetterradarsysteme die Niederschlagsmengen unterschätzen. Die Darstellung der räumlichen Verteilung der Niederschlagsmengen zeigt jedoch, dass die Niederschlagsmengen auch innerhalb der landwirtschaftlichen Flächen deutlich variieren.

Die heterogene Verteilung der Niederschlagsmengen kann mit Furuno aufgrund der hohen räumlichen Auflösung besser abgebildet werden als mit Radolan. Die gemessenen Niederschlagsmengen an den Klimastationen repräsentieren dabei nicht die Variabilität auf der Fläche. Dadurch ist die Verwendung von Wetterradardaten in der Landwirtschaft von Vorteil, um eben die hohe räumliche Variabilität der Niederschlagsmengen zu erfassen.

Niederschlagsinformationen: Web-Anwendung für Praktiker in Arbeit

Je genauer die Niederschlagsinformationen sind, desto besser können diese als eine Entscheidungshilfe für den Zeitpunkt der Aussaat, Ernte, Düngung, Bewässerung und/oder für den Zeitpunkt der Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln dienen. Damit können wir ein Niederschlagsprodukt liefern, mit dem die Landwirtschaft kleinräumig arbeiten kann, und verbessern im Idealfall auch die Ernteerträge und den ressourcenschonenden Einsatz von Betriebsmitteln.

Momentan wird die Anwendung der Niederschlagsprodukte des Furuno-Wetterradars im Testgebiet „AgriSens DEMMIN“ erprobt. Es liegt im nördlichen Einzugsgebiet des Wetterradars (Abb. 1) und umfasst eine Fläche von 900 km². Das Testgebiet ist durch eine intensive landwirtschaftliche Nutzung geprägt. Deshalb wird mit Landwirten zusammengearbeitet, um in den kommenden Monaten die Niederschlagsprodukte des Furuno-Wetterradars in einer nutzerfreundlichen Webanwendung öffentlich zugänglich zu machen.

Weiterführendes Interview zum Thema, unter anderem mit der Autorin

Animation eines Niederschlagsereignisses, basierend auf den Daten des Furuno-Wetterradars

Faktenblatt zum Furuno-Wetterradar