Ein dänisches Forschungsteam hat mithilfe von künstlicher Intelligenz Daten von 158 Messbojen ausgewertet und eine mathematische Gleichung zur Vorhersage von Monsterwellen entwickelt. Die Methode zeigt, dass diese bis zu 30 Meter hohen Extremereignisse weltweit statistisch gesehen jeden Tag vorkommen und gibt Frachtschiffen neue Möglichkeiten zur Routenplanung.
Monsterwellen galten jahrhundertelang als unberechenbare Gefahr für die Seefahrt. Diese gigantischen, bis zu 30 Meter hohen Wasserberge brechen unerwartet hervor und haben in der Vergangenheit bereits unzählige Schiffe in den Abgrund gerissen. Nun hat ein Forschungsteam aus Dänemark einen Weg gefunden, dieses Risiko vorherzusagen.
Künstliche Intelligenz wertet eine Milliarde Wellen aus
Um die Daten von 158 Messbojen zu analysieren, setzte die Arbeitsgruppe um Dion Häfner vom Kopenhagener Niels-Bohr-Institut auf künstliche Intelligenz. Das Trainingsmaterial umfasste Aufzeichnungen von rund einer Milliarde Einzelwellen. Diese Datenmenge entspricht laut dem Bericht einer Messdauer, für die eine einzelne Boje 700 Jahre lang messen müsste.
In diesem riesigen Datensatz fanden die Wissenschaftler mehr als 100.000 Monsterwellen. Damit ist die bisherige Annahme widerlegt, dass solche Extremereignisse extrem selten seien. Statistisch gesehen bildet sich irgendwo auf den Weltmeeren jeden Tag eine derartige Welle, wie die Auswertung zeigt.
Mathematische Gleichung nach dem Vorbild von Kepler
Besonders spannend ist laut den Forschern die angewandte Methode: Die KI lieferte nicht nur Vorhersagen, sondern destillierte aus den Milliarden Datenpunkten eine transparente mathematische Gleichung. Professor Markus Jochum vergleicht diesen Vorgang mit der Astronomie. So wie Johannes Kepler aus Beobachtungsdaten die Planetengesetze ableitete, tat die KI dasselbe mit Wellendaten.
Als wichtigster Indikator erwies sich dabei die sogenannte Kamm-Tal-Korrelation. Zeigt sich nach einem massiven Wellenberg sehr wahrscheinlich ein extrem tiefes Tal, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit für das Entstehen von Monsterwellen signifikant. Dieser Wert lässt sich aus normalen Wetterprognosen berechnen.
Neue Möglichkeiten für weltweit rund 50.000 Frachtschiffe
Für die weltweit rund 50.000 Frachtschiffe eröffnet das neue Möglichkeiten. Schiffsunternehmen sind dadurch in der Lage, die Gefährdung durch Monsterwellen auf ihren geplanten Strecken schon im Voraus zu ermitteln und risikoreiche Seegebiete zu umfahren, ehe sich dort kritische Wetterlagen aufbauen.
Allerdings gibt es Einschränkungen bei dem Modell. Bislang fehlen den Berechnungen Daten zu lokalen Winden, Meeresströmungen und unregelmäßigen Meeresböden. Zudem berechnet das Modell lediglich Wahrscheinlichkeiten für bestimmte Gebiete und nicht die exakte Position einer einzelnen Welle zu einem bestimmten Zeitpunkt.
