Met de komst van de smartphone en weer-apps zijn goede weersvoorspellingen heel toegankelijk, toch? Niet helemaal en niet overal. Om accurate en betrouwbare voorspellingen te doen over regenval, wind en zonnekracht, moet je realtime weten wat er op de grond gebeurt. En dat kan nog lang niet overal ter wereld, terwijl de informatie van groot belang is voor bijvoorbeeld boeren, maar ook voor bedrijven, overheden en wetenschappers. Ondernemende professor Nick van de Giesen van de TU Delft, werkt met team TAHMO aan een oplossing. Hun doel? Een blijvend netwerk van 20.000 budgetvriendelijke weerstations rond de sub-Sahararegio in Afrika, zodat er data van goede kwaliteit beschikbaar komt voor wie het nodig heeft. ‘We zijn nog niet klaar, maar we hebben nu een groter netwerk en een grotere dataset dan er ooit is geweest. Dat is toch wel een succes.’

Ruim 600 miljoen mensen op het Afrikaanse platteland zijn voor hun bestaan afhankelijk van regen: als er te weinig is mislukt de oogst. Terwijl de vraag naar voedsel in de komende decennia zal verdubbelen en Afrika en Zuid-Amerika de grootste producenten zullen zijn. Ook is er behoefte aan data voor bijvoorbeeld transport-, energie-, en verzekeringsbedrijven in de regio. Tegelijk is de kennis over de actuele weersomstandigheden er lokaal beperkt en spreken modellen elkaar tegen. Professor Nick van de Giesen, die sinds 2004 de Van Kuffeler Leerstoel voor Waterbeheer bekleedt, doet al meer dan twintig jaar veldwerk in Afrika. Samen met collega-wetenschapper John Selker van Oregon State University richtte hij acht jaar geleden TAHMO op, uit onvrede over het gebrek aan informatie over het klimaat in het continent waar het juist ontzettend waardevol is. Trans-African Hydro-Metereological Observatory (TAHMO) is een publiek-private samenwerking tussen veertien universiteiten en kleine en grote bedrijven.

Wat doet het klimaat echt?

‘Iedereen heeft het over klimaatverandering. Maar we weten eigenlijk niet goed wat het klimaat nu doet, laat staan in de toekomst. Wel in grote lijnen, maar niet wat het in het noorden van Kenia of in het oosten van Ghana doet. Terwijl er tegelijk veel druk staat op de Afrikaanse samenlevingen.’ Als de nieuwe metingen op de grond gecombineerd worden met de informatie uit satellieten en weermodellen, levert dit project een belangrijke bijdrage aan de kennis over de weersomstandigheden in Afrika. Een aanpak die bij succes ook op andere plaatsen ter wereld relevant kan zijn. 

De voorspellingen voor de volgende dag waren net zo betrouwbaar als de weersverwachting voor over tien dagen in Nederland.
Data belangrijk voor regio

De onderzoeksdata zijn niet alleen relevant vanuit wetenschappelijk oogpunt; de beschikbaarheid van realtime informatie over het weer heeft een grote impact op de lokale plattelandsbevolking, ondernemers en beleidsmakers. Bijvoorbeeld voor het voorspellen van droogte of overstromingen. Of om te weten waar en wanneer extra irrigatie van gewassen nodig is. ‘Nu is er helemaal geen betrouwbare of actuele informatie. Terwijl je eigenlijk wilt dat wat je vandaag meet, meekan in de voorspelling van het weer van morgen.’ Het gevolg van het gebrek aan data, volgens Van de Giesen? ‘De voorspellingen voor de volgende dag waren net zo betrouwbaar als de weersverwachting voor over tien dagen in Nederland. Iedereen kijkt er weleens naar, bijvoorbeeld op vakantie: hoe ziet het weer er volgende week vrijdag uit? Het geeft een idee, maar je gaat er niet vanuit dat het klopt. Diezelfde onzekerheid heb je daar dus standaard, maar dan voor het weer van morgen.’ 

Data uit de lucht of op de grond?

Je zou verwachten dat er inmiddels toch veel bedrijven wereldwijd zijn die data voor weersverwachting en regenval verzamelen. ‘Maar als jij je smartphone aanzet in Nairobi, dan komt de voorspelling via Google, Weatherbugs of een andere app. Dit is gebaseerd op satellietdata. Een satelliet kan heel goed zien waar en wanneer er wolken zijn, maar om te weten waar de regen dan vervolgens valt, moet je op de grond zijn.’ Om meer betrouwbare voorspellingen te doen, heb je metingen op de grond dus nodig, naast de satellietdata en de weermodellen. De weerstations die daarvoor nodig zijn, zijn erg duur. Daar komen dan nog de kosten van onderhoud en personeel bij. Voor de lokale KNMI’s is zo’n meteorologisch netwerk eigenlijk heel relevant voor het bestaansrecht; zij kunnen de gegevens voor anderen interpreteren. Maar het ontbreekt hen aan middelen, volgens Van de Giesen. ‘Als een regering moet kiezen tussen een school en een weerstation, zullen ze eerder kiezen voor de school.’

Het bracht de onderzoekers op een idee. Wat als we andere weerstations kunnen inzetten dan nu op de markt zijn? Dat is ze gelukt: voor tien procent van de normale kosten is er een robuust en betrouwbaar station ontwikkeld, nagenoeg vrij van onderhoud. De low-cost weerstations kunnen onder andere de temperatuur, luchtvochtigheid, windsnelheid, zonnekracht en de regenval meten en geven de informatie via een mobiele telefoon automatisch door. Er staan inmiddels weerstations in Ghana, Kenia en Oeganda. Dat gebied wordt nog verder uitgebreid en uiteindelijk moeten er 20.000 stations komen. 

Voor tien procent van de normale kosten is er een robuust en betrouwbaar station ontwikkeld, nagenoeg vrij van onderhoud.
Continuïteit belangrijk

De data is gratis voor overheid en wetenschap. Commerciële bedrijven moeten ervoor betalen. ‘De technologie is er dus. Nu proberen we ervoor te zorgen dat het systeem financieel zelfvoorzienend is. We zijn hard op zoek naar allerlei verdienmodellen: hoe kunnen we zorgen dat het systeem blijft draaien? Het gaat niet om enorme hoeveelheden geld. Maar het is wel belangrijk voor het voortbestaan,’ aldus Van de Giesen. ‘Voor de continuïteit moet het zichzelf kunnen bedruipen. Uiteindelijk moet de data ook lokaal geïnterpreteerd kunnen worden. Pas als we het systeem of de aanpak hebben waar iedereen voldoende van profiteert, dan hebben we bestaansrecht en blijft het netwerk ook bestaan.’

Zoeken naar nieuwe partners

De afgelopen twee jaar stonden voor de onderzoekers vooral in het teken van de opbouw van het project. ‘Het komende jaar staat vooral in het teken van business development. We gaan op zoek naar partners. Je kunt het niet allemaal alleen, je moet juist met andere mensen samenwerken. Daarnaast moeten we op zoek naar meer sponsoren en partnerschappen.’ Een van die sponsoren is IBM, dat investeerde in driehonderd meetstations. Zij interpreteren de data en maken de informatie beschikbaar voor toepassingen in de luchtvaart-, transport-, energie- en dienstensector. 

Wetenschapper en/of ondernemer?

Met dergelijke projecten wordt duidelijk steeds meer een beroep gedaan op het ondernemerschap van onderzoekers. Iets waar ze geen wetenschappelijke credits voor krijgen, maar Van de Giesen benadrukt dat iemand het wel moet doen, ook vanuit academisch oogpunt. ‘Ik heb inmiddels heel veel onderzoeksprojecten gedaan in Afrika. Je investeert daarvoor miljoenen in hardware. Maar als het project stopt, houdt de dataverzameling ook op. De data is niet goed beschikbaar, niet te vergelijken en als je nog iets wilt onderzoeken, dan kan dat niet meer. Dat is zonde, want de actuele kennis blijft relevant voor zowel de wetenschap als de bevolking, bedrijven en overheden. Ik voel als wetenschapper bijna de morele plicht om Afrika op het gebied van water te begrijpen.’ De aanpak van TAHMO brengt hem overigens ook nieuwe vaardigheden. ‘Dat is voor mij ook juist het interessante. Door na te moeten denken over businessmodellen leer ik echt weer nieuwe skills. En dat is ook noodzakelijk als onderzoeker.’ 


TU DELFT | Global Initiative

Het project van Professor Nick van de Giesen is 1 van de meer dan 35 projecten van het TU Delft | Global Initiative dat met concrete oplossingen wil bijdragen aan het realiseren van de Sustainable Development Goals van de VN. Géén liefdadigheid of ontwikkelingswerk, konden we eerder al lezen in een interview met programmamanager Jennifer Kockx; het gaat om interessante materie voor onderzoekers en overheden, én om ondernemersmogelijkheden voor de bevolking ter plaatse. Juist die kijk levert interessante projecten op die niet alleen bestaan op het moment van dataverzameling, maar ook nog daarna. Op tudelft.nl/global lees je over andere oplossingen voor maatschappelijke vraagstukken van het TU Delft | Global Initiative.

Introduction to TAHMO