Problemstellung

Der Schiffsverkehr in eisbedeckten Meeren nimmt zu. Egal ob ein Schiff Packeis vermeiden muss oder eine optimierte Route durch das Eis finden will, ohne genaue Eisdriftvorhersagen ist die Navigationsplanung schwierig, denn Meereis driftet im Mittel mehr als 20 km am Tag. Es gibt immer mehr operationelle Modell- und Erdbeobachtungsdaten, die für eine Eisvorhersage relevant sind. Um hieraus Entscheidungen ableiten zu können, muss der Anwender die hohe Datenmenge (big data) beherrschen und diese schnell analysieren. Dies erfordert einen hohen Grad an Prozessautomatisierung und eine intuitive Darstellung der Informationen auf der Brücke eines Schiffes.

Projektziel

FAST-CAST untersucht die Machbarkeit einer neuen operationellen und (vor allem) schnellen Eisdriftvorhersage für die Schifffahrt. Die Vorhersagen kann man sich in etwa wie die kurzzeitigen Regenradarprognosen einer modernen Wetter-App vorstellen, da es sich um animierte Radarbilder handeln wird. Dabei wird auf das PRIIMA-Prinzip zurückgegriffen, welches zurzeit aber noch zu rechenintensiv ist. Die beiden Hauptziele sind daher die Beschleunigung und Globalisierung der Vorhersageberechnung, damit Schiffe in allen eisbedeckten Regionen der Erde einen solchen Dienst nutzen könnten.

Durchführung

Die Windvorhersagen des globalen Wettermodells ICON des DWD werden benutzt, um eine kurzfristige Drift des Packeises abzuschätzen. Mit errechneten Drifttrajektorien werden dann Synthetic Aperture Radar-Bilder des Sentinel-1-Satelliten zu Eisdriftvorhersagen animiert. Die Rechengeschwindigkeit des Prozesses soll mit Hilfe von CUDA-basierten Parallelisierungstechniken und alternativ mit Ersatzmodellen auf der Basis neuronaler Netzwerke so weit erhöht werden, dass der Dienst operationell implementiert werden könnte.

Zuwendungsempfänger	Drift Noise GmbH, Bremen FKZ: 45MF00038A
Projektvolumen	142.245,00 Euro (davon 70 % Förderung durch BMVI)
Projektlaufzeit	12/2019 – 11/2020
Projektpartner	Steinbeis Innovation gGmbH, Stuttgart FKZ: 45MF00038B
Ansprechpartner	Bundesanstalt für Verwaltungsdienstleitungen (BAV) Tel.: +49 4941 602-775 E-Mail: mfund-fl1@bav.bund.de