Insight, Information, Action

IN2ACTION

Betrieb und Sicherheit zunehmend automatisierter und vernetzter soziotechnischer Systeme werden maßgeblich von Wetter- und Weltraumwetterereignissen beeinflusst. Zur Vorbeugung betrieblicher Beeinträchtigungen sind hochpräzise Kurzfristvorhersagen (Nowcasting) systemkritischer Ereignisse wesentlich.

Im Projekt IN2ACTION (Insight, Information, Action) soll das physikalische Verständnis (Insight) von signifikantem Wetter und Weltraumwetter so aufbereitet werden, dass verwertbare und belastbare Kurzfristvorhersagen (Information) kleinskaliger Phänomene ermöglicht werden, die zu direkten Handlungsempfehlungen (Action) führen. Im DLR existieren verschiedene methodische Ketten zum Nowcasting signifikanter Wetter- und Weltraumwetterereignisse im Minuten- bis Stunden-Bereich. Eine neue Generation von Wettermodellen, Satellitendaten und die Entwicklungen der künstlichen Intelligenz versprechen ein großes Verbesserungspotential für Nowcastingsysteme und erlauben die Ableitung von Informationen mit bisher unerreichter Auflösung und Qualität. Im Projekt IN2ACTION werden moderne Nowcastingprodukte entwickelt und in den drei methodischen Strängen Weltraumwetter-, Wolken- und Gewitter/Wind-Nowcasting in betriebskritischen Situationen zum Einsatz gebracht. Hierfür werden fünf Demonstratoren in den programmatischen Themen Luftfahrt, Raumfahrt, Sicherheit, Energie und Verkehr aufgebaut, welche den Mehrwert der im DLR entwickelten Informationsketten für die Anwendung herausstellen.

Infografik Nowcasting IN2ACTION

Das Institut für Datenwissenschaften beteiligt sich an zwei thematischen Schwerpunkten.

  • Zum einen soll eine Software-Komponente zur Datenverarbeitung aus heterogenen Datenquellen in ein einheitliches, effizientes Datenformat entwickelt werden, das eine hierarchische Organisation, umfassende Metadaten, optimierte Speicherung und schnelle Abfragefunktionen bietet. Die prozessierten Daten fließen in eine Visualisierungskomponente für interaktive Darstellungen von Weltraumwetterphänomenen ein, die eine Echtzeit-Kartierung von solar-terrestrischen Interaktionen ermöglichen und die operative Entscheidungsfindung in den Bereichen Luftfahrt und Schifffahrt unterstützen.
  • Der zweite Schwerpunkt liegt in der Erforschung von Methoden zum Erkennen, Verstehen und Reduzieren von Unsicherheiten in bereits bestehenden Nowcasting-Modellen. Die Erkenntnisse aus der kombinierten Anwendung von Verfahren zur Unsicherheitsschätzung und kausalen Methoden komplementiert das physikalische Prozessverständnis und zeigt Potentiale zur prozessorientierten Modellverbesserung auf.

Laufzeit: 01/2025 - 12/2027

Beteiligte Institute und Einrichtungen

Institut für Physik der Atmosphäre

Das Institut erforscht die Physik und die Chemie der globalen Atmosphäre vom Erdboden bis in die Thermosphäre.

Institut für Aeroelastik

Das Wissensgebiet der Aeroelastik umfasst die physikalischen Vorgänge, die an umströmten, elastischen Strukturen aufgrund der Wechselwirkung von aerodynamischen und elastomechanischen Kräften entstehen.

Institut für Flugführung

Das Institut für Flugführung arbeitet an der Entwicklung und Anwendung von zukünftigen Prozessen und Technologien für eine integrierte bord- und bodenseitige Führung von Luftfahrzeugen.

Institut für Flugsystemtechnik

Das Institut für Flugsystemtechnik ist seit 1953 im DLR Standort Braunschweig in den Themen der Flugmechanik und Mess- und Systemtechnik aller fliegenden Systeme aktiv.

Galileo Kompetenzzentrum

Das Galileo Kompetenzzentrum unterstützt Europa bei der Bereitstellung der bestmöglichen Navigationstechnologien für Bürgerinnen und Bürger.

Institut für Luftverkehr

Das Institut für Luftverkehr erforscht die komplexen Wechselwirkungen des Luftverkehrs und seiner Subsysteme. Es konzentriert sich auf Szenarioentwicklung, makroökonomische Analyse des Luftverkehrssystems, Geschäftsanalyse sowie Modellierung und Simulation von Flug- und Flottenbetrieb aus der Perspektive der Luftverkehrswirtschaft.

Deutsches Fernerkundungsdatenzentrum DFD

Das DFD als Teil des Earth Observation Center EOC am DLR stellt mit seinen Bodenstationen den direkten Zugang zu den Daten von Erdbeobachtungssatelliten her, prozessiert diese zu Informationsprodukten, verteilt sie und sichert alle Daten im Deutschen Satellitendatenarchiv.