Schweizer Eawag-Forscher messen Regen mit Mobilfunkantennen

Weil Regen das Mobilfunknetz stört, können Eawag-Forscher aufgrund von Daten des Telekomunternehmens Orange Regenfälle messen. Die neue Methode ist räumlich deutlich exakter als die traditionelle Regenmessung mit einzelnen Regensammlern. Kombiniert mit intelligenten Steuerungen im Kanalisationssystem soll sie künftig den Gewässerschutz in Siedlungsgebieten verbessern.

Die Methode funktioniert wie folgt:  Was die Mobilfunkbetreiber ärgert dass nämlich die Regentropfen die Richtfunkverbindung zwischen zwei Antennen und damit die Datenübertragung stören machen sich Rieckermann und sein Team zunutze. Aus den Daten über die Abschwächung der Signalstärke berechnen die Forscher die Intensität der Regenfälle entlang der Verbindungslinie zwischen zwei Antennen. Dank des engmaschigen Mobilfunknetzes sind die Eawag-Regendaten räumlich und zeitlich besser aufgelöst als die Werte von Regenmessern oder Wetterradar. Statt von einem einzigen Punkt aus zu messen, stammen die Mobilfunkdaten von einem Netz vieler sich überschneidender Richtfunkverbindungen. Ein kleinräumiges Gewitter kann noch so heftig sein ist der Regenmesser auch nur hundert Meter entfernt, verpasst er dieses komplett. "Das ist oft ein bisschen wie Lotto spielen", sagt Projektleiter Jörg Rieckermann von der Abteilung Siedlungswasserwirtschaft der Eawag . Ein Wetterradar kann zwar eine ganze Zone erfassen, es hat aber den Nachteil, dass die Radarstrahlen bei intensiven Regenfällen stark abgeschwächt werden. Zudem löst das Gelände störende Echos aus in der Schweiz voller Hügel und Berge ein grosses Problem.

Erstmals Daten aus der Schweiz

Regenmessungen via Mobilfunknetz sind nicht ganz neu, fanden aber bis jetzt keine praktische Anwendung. Mit den umfangreichen Daten, welche der Mobilfunkanbieter Orange der Eawag zur Verfügung stellte, ist es jetzt zum ersten Mal möglich, dieses System für den Gewässerschutz einzusetzen. Um die Methode auf ein rund 150 Quadratkilometer grosses Gebiet in der Region Zürich mit weit verzweigtem Kanalisationsnetz zu übertragen, analysierten die Eawag-Forscher die Daten von 23 Richtfunkverbindungen in dieser Region (effektiv nutzbar wären gegen hundert). Diese verglichen sie für einen Zeitraum von zwei Monaten mit den Messwerten von 13 Regenmessern, zwei Tropfenspektrometern und dem Wetterradar von MeteoSchweiz auf dem Albis. So konnten sie das Modell eichen, und können nun Niederschläge aus den Funksignalen rekonstruieren. Noch mehr Genauigkeit erhofft sich Rieckermann, wenn künftig auch die Tropfengrösse in die Berechnungen mit einbezogen wird: Wenige grosse Tropfen streuen und schwächen das Funksignal nämlich ähnlich wie viele kleine, bringen aber meistens weniger Regen. Daher entwickeln zur Zeit Projektpartner an der ETH Lausanne Methoden, welche diese Muster berücksichtigen. (ph) http://www.eawag.ch