Meteodrone-Demonstration in Irland

Met Éireann, der irische Wetterdienst, hat Meteomatics gebeten, tagsüber eine Meteodrone-Demonstration in Irland durchzuführen. Met Éireann ist daran interessiert, die Möglichkeiten eines Ersatzes von Messungen mit Radiosonden durch Messungen mit Meteodrones zu evaluieren. Aus diesem Grund wurde Meteomatics die Erlaubnis erteilt, am Mittwoch, den 19. April 2023, eine Live-Demonstration der Meteodrone in Irland durchzuführen.

Ersatz von Radiosonden durch Meteodrone

Radiosonden sind wichtig, weil sie wertvolle Informationen über das Wetter und die Erdatmosphäre liefern. Diese Geräte sind kleine Instrumente, die an Wetterballons befestigt sind, die in die Atmosphäre aufsteigen. Während die Ballons aufsteigen, messen die Radiosonden verschiedene atmosphärische Parameter wie Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Windgeschwindigkeit und -richtung.

Die von den Radiosonden gesammelten Daten werden für die Erstellung von Wettervorhersagen (die gesammelten Daten fliessen in die Berechnungen von Wettermodellen ein) und Klimamodellen sowie für die Untersuchung der Erdatmosphäre verwendet. Diese Informationen sind entscheidend für das Verständnis des Verhaltens der Atmosphäre und ihrer Auswirkungen auf unser tägliches Leben.

Auch wenn Radiosonden wichtige Instrumente für die Erfassung atmosphärischer Daten sind, gibt es einige potenzielle Nachteile für ihren Einsatz. Vor allem die Kosten und die Auswirkungen auf die Umwelt sind Standfaktoren, die es zu berücksichtigen gilt.

• Kosten: Radiosonden können in der Herstellung, im Start und in der Wartung teuer sein, was es schwierig machen kann, die notwendigen Mittel für regelmässige Ballonstarts zu erhalten.
• Umweltauswirkungen: Radiosonden bestehen aus Materialien, die die Umwelt belasten können, wenn sie nicht ordnungsgemäss entsorgt werden. Die Ballons und Instrumente können auch eine Gefahr für Wildtiere darstellen, wenn sie zu Boden fallen.

Vorteile von Meteodrone gegenüber Radiosonden

Diese Faktoren sind auch die Haupthindernisse für eine weitreichende Skalierbarkeit von Radiosonden. Im Vergleich zu Radiosonden bieten unsere Meteodrone eine flexiblere und präzisere Möglichkeit der Datenerfassung, insbesondere in Gebieten, in denen traditionelle Wetterbeobachtungstechniken nicht möglich sind. Zu den Nachteilen von Radiosonden im Vergleich zu Meteodrone gehören:

• Beschränkte Mobilität: Radiosonden werden von Wetterballons getragen, die sich nur in Richtung des Windes bewegen können. Dies schränkt ihre Fähigkeit ein, Daten an bestimmten Orten zu sammeln oder bestimmte Wettermuster zu verfolgen.

• Begrenzte Dauer: Die Lebensdauer eines Wetterballons, der eine Radiosonde trägt, beträgt in der Regel mehrere Stunden, was die Menge der Daten, die im Laufe der Zeit gesammelt werden können, begrenzt. Wetterdrohnen hingegen können mehrere Messflüge in längeren Zeiträumen durchführen, wodurch eine umfangreichere Datenerfassung möglich ist. Radiosonden werden in der Regel nur zwei Mal am Tag eingesetzt, während Meteodrone alle 30 Minuten fliegen können, um Daten aus der Atmosphäre zu sammeln.

• Höhere Kosten: Wetterdrohnen können im Bau und in der Wartung teuer sein, aber sie können für mehrere Einsätze über mehrere Jahre hinweg wiederverwendet werden, während Radiosonden in der Regel Einweggeräte sind und auch in der Produktion teuer sind.

• Risiko der Beschädigung oder des Verlusts: Radiosonden werden von Wetterballons getragen, die während des Starts oder der Bergung beschädigt werden oder verloren gehen können. Wetterdrohnen sind in der Regel robuster und können gesteuert werden, um potenzielle Gefahren zu vermeiden.

• Verfügbarkeit von Helium: Engpässe in der Vergangenheit haben die Kosten und die Verfügbarkeit von mit Helium gefüllten Wetterballons beeinträchtigt, was sich auf die Häufigkeit und die Qualität von Radiosondenstarts auswirken kann.

Aus diesen Gründen hat Met Éireann Interesse daran bekundet, die Möglichkeiten zu prüfen, Radiosondenmessungen durch Meteodronenmessungen zu ergänzen und sie möglicherweise langfristig durch Meteodronen zu ersetzen.

Meteodronen-Demonstration in Irland am Standort des Valentia Observatoriums

Die Meteodronen-Demonstration wurde am 19. April 2023 in Irland in der Nähe des Valentia Observatoriums ausserhalb von Cahirciveen durchgeführt, das zu den ältesten Messstationen der Welt gehört. Die Demonstration fand tagsüber (um die Mittagszeit) statt und umfasste 3 Meteodronenflüge, darunter einen Flug bis in 5350 Meter Höhe (siehe das beeindruckende Video).

Die gesammelten Daten dieses Fluges wurden mit den Daten einer Radiosonde verglichen, die etwa zur gleichen Zeit wie die Meteodrone startete.

Zusätzlich zur Live-Demonstration der Meteodrone hielt das Expertenteam von Meteomatics eine Präsentation über die Meteodronen vor Ort und beantwortete alle Fragen von Met Éireann und anderen beteiligten Akteuren.

Tagsüber bis auf 5300 Meter Höhe fliegen - Warum ist das so besonders?

Bislang ist der Einsatz von Meteodronen, die bis zu einer Höhe von 5,3 km oder höher fliegen können, aufgrund von Luftraumbestimmungen hauptsächlich auf die Nachtzeit beschränkt. Um als Ersatz für Radiosonden zu dienen, ist es entscheidend, auch tagsüber atmosphärische Daten zu sammeln, da Radiosonden typischerweise zweimal am Tag gestartet werden, einmal in der Nacht und einmal am Tag.

Für die Durchführung von Meteodronenflügen während des Tages ist daher eine Genehmigung der örtlichen Zivilluftfahrtbehörde und der örtlichen Flugsicherung zwingend erforderlich. Meteomatics war das erste Unternehmen in der Schweiz, das vom BAZL (Bundesamt für Zivilluftfahrt) eine Fluggenehmigung erhalten hat, die sich an den Vorschriften der EASA (European Union Aviation Safety Agency) orientiert.

Diese Bewilligung ist die Grundlage, um auch tagsüber Flüge in mehreren Kilometern Höhe durchführen zu können. Natürlich ist die Zulassung auch die Grundlage, um mit der Meteodrone reguläre Flüge in der Nacht durchführen zu können. Ohne behördliche Genehmigung und Freigabe durch die örtliche Zivilluftfahrtbehörde sind Meteodronenflüge ausserhalb der Sichtlinie generell nicht erlaubt.

Kommunikation mit den Behörden zum Erhalten der Fluggenehmigung

Das BAZL erteilte uns eine Flugbewilligung, die in der Schweiz und im Fürstentum Liechtenstein auf der Grundlage der EASA-Vorschriften gilt. Mit dieser Bewilligung wandten wir uns an die Irish Aviation Authority (IAA), um eine grenzüberschreitende Bewilligung zu erhalten, ähnlich den Bewilligungen für die bemannten Luftraumnutzer. Die IAA erteilte eine befristete, eingeschränkte Luftraumgenehmigung (wie im Bild unten dargestellt) für unsere Meteodrone-Demonstration.

Ausserdem hat die IAA ein NOTAM (Notice to Airmen) veröffentlicht. Die NOTAM kann hier eingesehen werden. Das Lesen von NOTAMs ist Teil der Flugvorbereitung und somit war diese Meldung für alle Beteiligten, die den irischen Luftraum nutzen, sichtbar. Eine Notice to Airmen (NOTAM) ist eine Mitteilung, die bei einer Luftfahrtbehörde hinterlegt wird, um Piloten auf mögliche Gefahren entlang einer Flugstrecke oder an einem Ort hinzuweisen, die die Sicherheit des Fluges beeinträchtigen könnten.

Wie erhält man eine Genehmigung für Meteodronenflüge in EASA-Mitgliedstaaten?

Auf der Grundlage der Fluggenehmigung des BAZL (Bundesamt für Zivilluftfahrt), die in der Schweiz und im Fürstentum Liechtenstein gültig ist, kann Meteomatics in den meisten europäischen Ländern Genehmigungen für Meteodronen-Demonstrationen erhalten. In enger Zusammenarbeit mit den nationalen Flugbehörden kann Meteomatics Fluggenehmigungen für ihre Meteodronen in allen EASA-Mitgliedsstaaten einholen. Die Genehmigung wird immer von der nationalen Flugbehörde erteilt, in der die Vorführung geplant ist, was eine enge Kommunikation und den Austausch relevanter Dokumente erfordert.

Meteomatics ist immer gerne bereit, interessierte Organisationen dabei zu unterstützen, eine solche Genehmigung von den nationalen Behörden zu erhalten. In jedem Fall wird die Genehmigung jedoch auf ein bestimmtes Gebiet, eine bestimmte Höhe und einen bestimmten Zeitraum beschränkt sein. Dies kann je nach lokalen Anforderungen variieren. Meteomatics ist gerne bereit, den Genehmigungsprozess bestmöglich zu unterstützen, um Meteodrone-Demonstrationen in allen EASA-Mitgliedsstaaten anbieten zu können.