Der Ensemble-Fächer

Jede Wetter-App zeigt eine Zahl. Hinter dieser Zahl rechnen in Wirklichkeit sieben Ensemble-Systeme dieselbe Woche mit über zweihundert leicht verschiedenen Startzuständen durch — und ihre Ergebnisse laufen mit jedem Tag weiter auseinander. Diese Seite zeigt sie alle, einzeln.

Was ein Ensemble ist — in drei Sätzen

Der Zustand der Atmosphäre ist nie genau bekannt: Zwischen den Messstationen liegen Lücken, und jede Messung hat eine Unschärfe. Ein Ensemble startet dasselbe Modell deshalb nicht einmal, sondern vielfach — jedes Mal mit einem minimal veränderten Startzustand, der innerhalb dieser Unschärfe liegt.

Bleiben die Läufe nah beieinander, ist die Lage berechenbar. Laufen sie auseinander, hängt das Wetter an Kleinigkeiten, die niemand genau kennt. Die Streuung ist also die Antwort des Modells auf die Frage, wie sicher es sich ist.

Ort

War der Fächer ehrlich?

Ein Fächer, der sich nie irrt, weil er einfach immer sehr breit ist, wäre wertlos. Ein enger Fächer, der ständig danebenliegt, wäre schlimmer. Wir speichern die Streuung deshalb mehrmals täglich mit und vergleichen sie später mit dem, was der DWD gemessen hat. Gerechnet wird das seit dem 10.09.2026 im Schnappschuss, nicht mehr im Browser — die Zahlen liegen als Datei vor, und die Auswertung sieht jetzt auch die Richtung, in die die Wirklichkeit aus dem Fächer fällt.

Sagt ein breiter Fächer wirklich „unsicher“?

Oben steht, ob die Messung im Fächer lag. Hier die zweite Frage: Bedeutet seine Breite etwas? Wenn das Ensemble ehrlich ist, liegt sein Median bei einem breiten Fächer weiter daneben als bei einem schmalen — und zwar ungefähr so weit, wie die Breite ankündigt. Wir teilen dazu je Vorlauf alle gespeicherten Fälle nach der Breite der mittleren Hälfte der Rechnungen (q25 bis q75) in drei Gruppen und vergleichen, wie weit die gemessene Höchsttemperatur jeweils vom Median entfernt lag.

Das Gegenstück für die elf Einzelmodelle steht in der Trefferquote: Dort wird dieselbe Frage an die Spanne zwischen kältestem und wärmstem Modell gestellt.

Die drei Sätze, auf die es ankommt

Streuung ist nicht Fehler. Ein enger Fächer heißt: Die Modelle sind sich einig. Er heißt nicht, dass sie recht haben. Ensembles können geschlossen danebenliegen — im Feldbericht steht, wie oft das vorkommt und wie groß der Fehler dann war.
Das äußere Band ist keine Garantie. Es reicht von der tiefsten bis zur höchsten Rechnung. Die Wirklichkeit kann darunter oder darüber landen; das ist selten, aber es kommt vor.
Unsicherheit hängt an der Wetterlage, nicht nur am Vorlauf. Eine stabile Hochdrucklage ist in fünf Tagen berechenbarer als eine Gewitterlage morgen. Deshalb steigt die Spanne im Balkendiagramm auch nicht sauber von links nach rechts — und wir glätten das nicht weg.

Wie hier gerechnet wird

Ein Aufruf je Modell. Bei gemischter Modellabfrage benennt die Schnittstelle Modelle um (aus gfs025 wird ncep_gefs025). Jede Zuordnung über Namen wäre geraten — deshalb sieben getrennte Abfragen.
Die Zahl der Rechnungen wird aus der Antwort gezählt, nie fest eingetragen. Ändert ein Betreiber seine Ensemble-Größe, ändert sich die Zahl hier mit.
Verglichen wird zur selben Stunde. Nähme man Höchst- und Tiefstwert über einen ganzen Tag, würde man den Tag-Nacht-Gang messen und ihn Unsicherheit nennen. Die Spanne wird je Stunde gebildet und danach über den Tag gemittelt.
Modelle haben verschiedene Reichweiten. ICON-D2 rechnet zwei Tage, ICON-EU gut fünf, die globalen Ensembles länger. Ihre Linien enden dort, wo ihre Daten enden — sie werden nicht verlängert. Deshalb sinkt die Zahl der Rechnungen mit dem Vorlauf; sie steht unter jedem Balken.
Fehlende Werte behalten ihre Position. Würde man sie auslassen, rutschten alle folgenden Rechnungen eine Stelle vor und die gezeichneten Linien wären Mischwesen aus mehreren Läufen.

Quellen und Weiterlesen

Daten: die keyless Ensemble-Schnittstelle von Open-Meteo (Lizenz CC BY 4.0), die die Ensemble-Läufe von ECMWF, DWD, NOAA, ECCC und Met Office bündelt. Kein Zugangsschlüssel, kein eigener Server.

Wer hinter den Modellen steht und wie sie sich unterscheiden, steht auf Die Wettermodelle. Wie aus Messung, Modell und Ensemble eine Vorhersage wird, erklärt Wie eine Vorhersage entsteht. Wie gut die Vorhersagen dieser Seite tatsächlich waren, steht im Feldbericht. Ob der Fächer weit genug aufgeht — also wie oft die Messung wirklich zwischen dem kältesten und dem wärmsten Modell lag — rechnet die Trefferquote nach, getrennt nach Vorlaufzeit.