DeMarine-2 Seegangsmonitor

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1 Entwicklung von Vorhersageprodukten zur Unterstützung der Offshore-Industrie und anderer Nutzer DeMarine-2 Seegangsmonitor Dr. Frank Janssen 1, Dr. Thomas Bruns 2, Dr. Jens Kieser 2, Dr. Susanne Lehner 3, Dr. Arno Behrens 4 1 Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, 2 Deutscher Wetterdienst, 3 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt 4 Helmholtz-Zentrum-Geesthacht

2 Gliederung Motivation Das Projekt DeMarine-2 im Überblick Der DeMarine-2 Seegangsmonitor Modellsystem Validation Produktentwicklung Zusammenfassung und Ausblick Seegangsmonitor 2

3 Motivation Hoher Bedarf an MetOcean -Daten: Planungs-/Genehmigungsphase Bauphase Betrieb Seegangsmonitor 3

4 DeMarine-2 im Überblick TP1 Koordination, Nutzerbüro TP2 4D- Zustandsgrößen TP3 Seegangsmonitor TP4 SAMOWatt (Wattenmeermonitoring) TP5 EISTAK (taktische Eisdienste) Seegangsmonitor 4

5 Das Projekt Seegangsmonitor Ziel ist der prä-operationelle Betrieb eines gekoppelten Seegangs- und Strömungsmodells in Verbindung mit einer kontinuierlichen Validation auf der Basis von In-Situund Fernerkundungsdaten. Produkte Vorhersagen von Seegang, Wasserstand, Strömung und Wetter in Form von Karten und Zeitreihen an ausgewählten Positionen, oder entlang von Offshore-Versorgungsrouten mit entsprechender Validation. Seegangsmonitor 5

6 In Entwicklung befindliches prä-operationelles Modellsystem von BSH & DWD Kopplung von Strömungsmodell HBM und Meteorological Models GME + COSMO-EU (7km) + COSMO-DE (2,8 km) Seegangsmodell WAM Auflösung 900m wind, air pressure, air temperature, cloud coverage, specific humidity 2 Vorhersagen pro Tag Vorhersagelänge > 48h online -Validation Produkte für Wetter Seegang Strömung+Wasserstand+Eis Circulation + Wave Model (HBM + kwam ) for German Bight and Western Baltic Sea ( 3dim., 900 m) Model data archive: waveheight, -period, -direction, currents, water level, sea ice met. data frank.janssen@bsh.de Seegangsmonitor 6

7 Räumliche Modellauflösung Modellgebiet: N N O O EWAM (Europäisches Wellenmodell) grobe Auflösung: ca. 5 km Gitterpunktabstand: geogr. Länge 0.1, Breite 0.05 frank.janssen@bsh.de Seegangsmonitor 7

8 Räumliche Modellauflösung Modellgebiet: N N O O EWAM (Europäisches Wellenmodell) grobe Auflösung: ca. 5 km Gitterpunktabstand: geogr. Länge 0.1, Breite 0.05 KWAM (Küsten-Wellenmodell) feine Auflösung: ca. 900 m Gitterpunktabstand: geogr. Länge , Breite frank.janssen@bsh.de Seegangsmonitor 8

9 Räumliche Modellauflösung Modellgebiet: N N O O EWAM (Europäisches Wellenmodell) grobe Auflösung: ca. 5 km Gitterpunktabstand: geogr. Länge 0.1, Breite 0.05 KWAM (Küsten-Wellenmodell) feine Auflösung: ca. 900 m Gitterpunktabstand: geogr. Länge , Breite frank.janssen@bsh.de Seegangsmonitor 9

10 Auswirkungen von Strömung und veränderlichem Wasserstand auf den Seegang in KWAM mit Strömung und veränderlichem Wasserstand ohne Strömung und konstantem Wasserstand Differenz der signifikanten Wellenhöhe Seegangsmonitor 10

11 Validation: Windfeld aus SAR-Daten Alpha Ventus: Offshore Wind park in the North Sea North Sea German Bight Comparison with in-situ measurements at FiNO-1 platform FiNO-1 research platform 90 m comparison Wind speed U 10 (m/s) time (UTC) distance (km) In situ / DWD 11.2 / : In situ / XMOD 10.5 / : Wind estimation from TerraSAR-X Stripmap image for Alpha Ventus Offshore Wind Park in the North Sea. Comparison to in-situ measurements frank.janssen@bsh.de Seegangsmonitor 11

12 Produktbeispiel: Streckenwetterberechnung Beispiel einer Streckenwetterberechnung für die Schiffsroutenberatung beim DWD Strecke Emden Brunsbüttel (Berechnung mit EWAM [ Europäisches Wellenmodell ]) sign. Wellenhöhe Höhe der Dünung Schiffsgeschwindigkeit + Kurs frank.janssen@bsh.de Seegangsmonitor 12

13 Produktbeispiel: Strömungsvorhersage Beispiel einer Strömungsberechnung für einen Unterwassereinsatz beim BSH Station: FINO1 (Berechnung mit BSHcmodV4, ungekoppelt) ca. 2h ca. 5h Seegangsmonitor 13

14 Zusammenfassung und Ausblick Im Projekt Seegangsmonitor werden hochauflösende MetOcean -Produkte mit Qualitätseinschätzung für deutsche Küstengewässer entwickelt Die Bedürfnisse der Nutzer sind von entscheidender Bedeutung! Seegangsmonitor 14

15 Zusammenfassung und Ausblick Im Projekt Seegangsmonitor werden hochauflösende MetOcean -Produkte mit Qualitätseinschätzung für deutsche Küstengewässer entwickelt Die Bedürfnisse der Nutzer sind von entscheidender Bedeutung! Kontakt: Nutzerbüro DeMarine-2 Nutzerworkshop: bis in Hamburg Marine Copernicus-Produkte Zugang, Anwendung und Weiterentwicklung Seegangsmonitor 15

16 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Poster N13 Ariane Ament: Das DeMarine-Nutzerbüro Ansprechpartner für Nutzer mariner Copernicus/GMES-Dienste in Deutschland Poster N4 Susanne Lehner: Sichere Meere durch Erdbeobachtung: Meteo-marine Information aus hochaufgelösten SAR (Synthetik Apertur Radar) Satellitendaten zur Validation der Seegangs- und Strömungsvorhersagen Seegangsmonitor 16