Definition Was ist Nowcasting?

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Stefan Luber / Nico Litzel

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(Bild: © aga7ta - stock.adobe.com)

Nowcasting ist eine Vorhersagemethode, die Prognosen für die Gegenwart oder die sehr nahe Zukunft erstellt. Sie grenzt sich von den Methoden des klassischen Forecastings ab. Die Gegenwarts- und Kurzfristprognosen kommen für unterschiedliche Anwendungen und in verschiedenen wissenschaftlichen Bereichen wie der Meteorologie, der Epidemiologie oder Ökonomie zum Einsatz.

Der Begriff Nowcasting lässt sich aus dem englischen Wort Forecasting ableiten und ersetzt den Wortteil „fore“ durch „now“. Im Gegensatz zum klassischen Forecasting erstellt das Nowcasting keine Prognosen für die Zukunft, sondern Gegenwartsvorhersagen. Teilweise reichen die Vorhersagen des Nowcastings in Form von Kurzfristprognosen bis in die sehr nahe Zukunft. Deutsche Begriffe für Nowcasting sind Gegenwartsvorhersage oder Jetztvorhersage.

Die statistische Vorhersagemethode des Nowcastings stützt sich auf Daten aus der Vergangenheit oder auf nicht vollständige beziehungsweise unsichere aktuelle Daten. Das Nowcasting wendet Schätz- und Extrapolationsverfahren an, um den Jetztzustand vorherzusagen. Zum Einsatz kommt das Nowcasting in verschiedenen Anwendungen und in unterschiedlichen wissenschaftlichen Bereichen. Typischer Anwendungsbereich des Nowcastings ist schon seit vielen Jahren die Meteorologie. Auf Basis der Vorhersagemethode werden Unwetterwarnungen oder Wettervorhersagen für wenige Stunden in der Zukunft erstellt. Weitere Einsatzbereiche sind die Epidemiologie und die Ökonomie. Beispielsweise werden die Anzahl von bereits erfolgten COVID-19-Erkrankungsfällen und die Reproduktionszahl mithilfe des Nowcastings ermittelt.

Die Motivation für Gegenwartsvorhersagen

Beim Nowcasting geht es nicht wie beim Forecasting darum, Prognosen für die Zukunft zu erstellen. Die Notwendigkeit des Nowcastings leitet sich aus der Tatsache ab, dass es unter gewissen Umständen schwierig ist, die Gegenwart exakt zu erfassen. Beispielsweise können aktuelle Daten fehlen, mit zu großer zeitlicher Verzögerung eintreffen oder zu unsicher beziehungsweise zu ungenau sein. Um den aktuellen Zustand der Gegenwart datenmäßig zu erfassen, sind daher Schätz- und Extrapolationsverfahren anzuwenden. Diese unterscheiden sich in der Regel von den für das Forecasting verwendeten Verfahren. Oft müssen für das Nowcasting Daten in Echtzeit erhoben und verarbeitet werden, die direkt für Prognosen der Gegenwart herangezogen werden. Durch den Fortschritt in der Informationstechnologie und die Möglichkeit, Verfahren und Methoden aus dem Big-Data-Umfeld anzuwenden, hat das Nowcasting stark an Verlässlichkeit und Bedeutung gewonnen.

Typische Anwendungsbereiche und Beispiele des Nowcastings

Gegenwartsvorhersagen kommen in verschiedenen Anwendungen und in unterschiedlichen wissenschaftlichen Bereichen zum Einsatz. Einsatzbereiche sind beispielsweise:

  • die Meteorologie
  • die Epidemiologie
  • die Ökonomie
  • die Informations- und Telekommunikationstechnik
  • die Wahlforschung
  • die Umweltwissenschaften

Ein typischer und einer der wichtigsten Einsatzbereiche der Jetztvorhersagen ist die Meteorologie. Gegenwartsvorhersagen werden für Unwetterwarnungen und Kurzfristwettervorhersagen von wenigen Stunden verwendet. Die üblichen Forecasting-Modelle sind nicht in der Lage, das Wetter für ein kurzfristiges zeitliches und ein räumlich begrenztes Fenster vorherzusagen. Das Nowcasting verwendet aktuelle Wetterdaten und Wetterbeobachtungen, die Messstationen, Satelliten oder Radarsysteme bereitstellen. Berücksichtigung finden die Bewegungen in der Atmosphäre und aktuelle Wettersysteme wie Schauer oder Gewitter. Je nach Definition zählen Wettervorhersagen von bis zu sechs oder zwölf Stunden in der Zukunft zum Nowcasting. Die Kurzfristvorhersagen zählen zu den zuverlässigsten und genausten Formen von Wettervorhersagen. Jetztvorhersagen werden darüber hinaus für Schätzungen aktueller oder wenige Stunden in der Zukunft liegender Werte wie die der Ozonkonzentration oder der Luftqualität verwendet.

In der Epidemiologie ist das Nowcasting im Umfeld der COVID-19-Pandemie in den Blick der Öffentlichkeit gelangt. Mithilfe des Nowcastings ist es möglich, die Anzahl und den Verlauf der bereits erfolgen COVID-19-Erkrankungsfälle und des nur wenige Tage zurückliegenden Infektionsgeschehens zu schätzen. Damit lässt sich das Problem des zeitlichen Verzugs von Diagnose- und Meldedaten in einem gewissen Rahmen beseitigen. Unter anderem auf Basis des Nowcastings führt das RKI (Robert Koch-Institut) die Berechnung der Reproduktionszahl R durch.

In der Ökonomie existieren Prognosemodell für Echtzeitkonjunkturanalysen, die beispielsweise das deutsche Bruttoinlandsprodukt (BIP) mithilfe des Nowcastings noch vor der Veröffentlichung der tatsächlichen Quartalsergebnisse für das laufende Quartal schätzen. Das Prognosemodell wird unter anderem vom BMWi (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie) angewandt und spielt eine wichtige Rolle für kurzfristige Konjunkturanalysen. Es schließt zeitliche Lücken, die dadurch entstehen, dass wichtige Kennzahlen wie das BIP erst mit großer zeitlicher Verzögerung bereitgestellt werden können. In der Regel liegen die Zahlen für das BIP eines Quartals erst mehrere Wochen nach Quartalsende vor. Nowcasting ermittelt das BIP der Gegenwart quasi in Echtzeit.

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