CIO-Interview: «MeteoSchweiz hat bezüglich Informatik die Nase im Wind»

Swiss IT Magazine»: Wenn die Wettervorhersage das nächste Mal daneben liegt, darf ich dann Ihnen die Schuld in die Schuhe schieben?
Martin Schäfer: Je nachdem… wenn alle Systeme tadellos funktionieren, dann haben wir seitens IT einen sehr geringen Einfluss auf die Prognose. Dann sind vor allem die Modellberechnungen sowie deren Parametrisierung entscheidend. Sollten die IT-Systeme für einmal aber nicht funktionieren, kann sich das in den Prognosen durchaus niederschlagen. Deshalb hat die Verfügbarkeit der Systeme für uns auch sehr hohe Priorität.

Gäbe es denn heute überhaupt noch Wetterprognosen ohne Informatik?
Grundsätzlich könnten Prognosen auch ohne IT erstellt werden. Wetterprognosen werden ja nicht nur lokal gemacht, es gibt globale Wettermodelle, deren Daten auch wir für unser eigenes Wettermodell nutzen. Diese globalen Modelle sind zwar deutlich weniger genau als unser Modell, doch sollten wir für einmal keine eigene Prognose erstellen können, gibt es immer noch übergreifende Vorhersagen für die Schweiz. Zudem sind unsere Prognostiker auch in der Lage, anhand von relativ wenigen Angaben händisch eine Wettervorhersage zu machen. Doch genaue Prognosen auf fünf Tage hinaus, wie wir uns das mittlerweile gewohnt sind, bedingen, dass die komplexen Modellberechnungen und damit alle unsere Systeme tadellos funktionieren.


Welche Bedeutung hat die grenzübergreifende Zusammenarbeit und welche Herausforderungen stellen sich dabei IT-seitig?
Die Bedeutung dieser Zusammenarbeit ist sehr gross. Die Modellberechnungen, die bei uns stattfinden, basieren auf Kooperationen mit anderen nationalen Wetterdiensten und Stellen, und wir beziehen auch Randdaten von diesen Organisationen. Zudem werden gewisse Produkte grenzübergreifend gemeinsam zur Verfügung gestellt, etwa rund ums Flugwetter. Wir sind also stark in einen internationalen Kontext eingebettet, sowohl durch Kooperationen als auch durch Datenlieferungen und den Bezug von Daten. Diese Daten sind weitgehend standardisiert, MeteoSchweiz ist in den entsprechenden Gremien auch mit an Bord. Wir müssen im Wesentlichen schauen, dass wir die entsprechenden Schnittstellen bereitstellen.

MeteoSchweiz unterhält am Nationalen Hochleistungsrechenzentrum der Schweiz in Lugano einen Supercomputer. Wie muss man sich die Betreuung eines solchen vorstellen?
Ich muss sie korrigieren – wir unterhalten respektive betreiben den Supercomputer nicht selbst, dafür ist die ETH zuständig, genauer das CSCS – das Swiss National Supercomputing Centre. Wir sind letztlich lediglich ein Nutzer dieses Supercomputers und pflegen in dem Bereich eine sehr enge Zusammenarbeit mit der ETH. Zu dieser Zusammenarbeit gehört unter anderem die Bereitstellung der Algorithmen, die auf dem Supercomputer dann ausgeführt werden. Dafür haben wir gemeinsam mit dem CSCS 2016 den Swiss ICT Award gewonnen, da wir die erste Organisation weltweit waren, die Wettermodelle auf einem Supercomputer mit Unterstützung von Grafikkarten berechnet hat. Hierbei kommt hochspezialisiertes, Hardware-nahes Wissen zur Anwendung, wofür MeteoSchweiz ein dediziertes Team beschäftigt.

Wenn schon keine Supercomputer – welche Infrastruktur betreuen Sie und Ihr Team denn? Und wo liegen die Besonderheiten in der IT von MeteoSchweiz?
Eine Besonderheit ist sicherlich, dass wir zwar ein Bundesamt sind, als solches aber eine komplett eigene IT betreiben. Dies ist dadurch bedingt, dass unsere Anforderungen speziell sind. So gibt es bei MeteoSchweiz in der IT einerseits den Bereich Forschung und Entwicklung, wo wir etwa rund um Klimamodelle oder bezüglich Starkniederschlag aktiv neue Wege suchen. Andererseits müssen wir eine hochstabile Infrastruktur betreiben, die 24/7 und 365 Tage im Jahr verfügbar sein muss. Dies nicht einmal unbedingt, um Wetterprognosen zu erstellen. MeteoSchweiz ist daneben auch für Warnsysteme verantwortlich, sowohl was das Wetter betrifft, aber auch andere Ereignisse rund um die Atmosphäre. Das geht hin bis zur Ausbreitung von Radioaktivität – was hoffentlich nie eintreffen wird. Daneben stellen wir auch das Flugwetter bereit, ein Bereich, der ebenfalls kritisch ist. Und wir richten unsere Wartungsfenster sprichwörtlich nach dem Wetter aus.


Ist der hohe Anspruch an die Verfügbarkeit auch ihre grösste Herausforderung?
Die Verfügbarkeit ist sicherlich eine der grossen Herausforderungen. Dies vor dem Hintergrund, dass auch bei uns die Mittel begrenzt sind und wir dabei immer den optimalen Mittelweg zwischen stabilem Betrieb und Veränderung respektive Weiterentwicklung finden müssen. Doch Verfügbarkeit ist längst nicht die einzige Herausforderung. So ist auch unsere Informatik organisch gewachsen und die Anforderungen sind sehr heterogen, was eine sorgfältige Planung von Lebenszyklen bedingt. Zudem müssen wir uns angesichts unserer Grösse – mit rund 360 Mitarbeitenden gelten wir als KMU – mit einer doch hohen Komplexität in der Informatik auseinandersetzen.

Stellen sich dadurch, dass MeteoSchweiz ein Bundesbetrieb ist, zusätzliche Hürden, die es in der Privatwirtschaft weniger gäbe?
Ich wage zu behaupten, dass sich an beiden Orten Hürden stellen – in der Privatwirtschaft wie auch bei der öffentlichen Hand. Die Herausforderung bei einem Bundesbetrieb sind darum in meinen Augen nicht grösser als in der Privatwirtschaft, sondern anders. Nehmen wir den Beschaffungsprozess als Beispiel, der sich verhältnismässig aufwendig gestaltet, nicht nur für uns, sondern auch für die Anbieter. Die Erstellung und Planung einer WTO-Ausschreibung bedingt eine Vorlaufzeit von neun Monaten, und das wohlgemerkt bei Beträgen ab 230’000 Franken. Ob man das nun als grosse Herausforderung sehen will oder nicht, sei dahingestellt, das sind einfach die Rahmenbedingungen, die man berücksichtigen muss. Andere Unternehmen und Organisationen müssen dafür mit anderen Rahmenbedingungen umgehen können.

Sie haben es angetönt, sie sind ein KMU mit 360 Mitarbeitenden. Wie viele Informatiker beschäftigt MeteoSchweiz dabei, und wie ist Ihr Team organisiert?
Vorwegnehmen muss ich, dass nicht alle Informatiker bei MeteoSchweiz in meiner Organisation arbeiten. MeteoSchweiz ist per se stark IT-lastig, Informatik findet in praktisch allen Abteilungen statt, entsprechend viele Mitarbeitende mit IT-Hintergrund respektive Physiker und Umweltwissenschaftler mit Informatik-nahen Aufgaben sind bei MeteoSchweiz tätig. Unter meiner Führung arbeiten aktuell knapp 60 Mitarbeitende – aufgeteilt in sechs unterschiedliche Teams. Dabei nehmen der Betrieb und die Weiterentwicklung einen grösseren Anteil ein. Hier beschäftigt sich ein Team mit der ganzen Microsoft-Welt, beispielsweise haben wir jüngst Microsoft Teams eingeführt, und ein weiteres Team kümmert sich um Themen wie Linux oder Con­tainer. Ein Team ist in erster Linie im Bereich Applikationsentwicklung tätig, ein weiteres kümmert sich um die Themen Datenvermittlung sowie Datenbanken. Ein Team betreut das Operating – also den Rund-um-die-Uhr-Betrieb, und den Support. Und ein Team nennt sich Service Management und kommt vor allem bei Querschnittsaufgaben zum Einsatz.


Sie selbst sind studierter Physiker. Wie sind Sie in der IT-Welt gelandet?
Ich habe mich schon in jungen Jahren mit Informatik auseinandergesetzt und bereits in der Lehre als Elektronikmechaniker Mikro-Controller programmiert. Das Thema hat mich nie mehr losgelassen, und so habe ich bereits während meines Studiums auf den ersten PCs, die es damals gab, Computerkurse gegeben und programmiert. Nach dem Studium bin ich darum auch direkt in die Informatik gegangen und habe diesen Schritt bis heute nicht bereut – ich finde das Themengebiet nach wie vor sehr spannend.

Gehen Sie als Physiker Fragen rund um IT allenfalls anders an als ein traditioneller Informatiker?
Ein Vorteil meines Physikstudiums in meiner heutigen Position ist sicherlich, dass ich die Bedürfnisse meiner internen Kunden besser verstehe, wenn es beispielsweise um Themen wie Modellberechnungen geht oder die Assimilation von Daten. Ich denke, dass ich dank meines Hintergrunds komplexe Zusammenhänge relativ schnell erfassen kann, muss gleichzeitig aber den Spagat schaffen, auch die Anliegen traditioneller Informatiker mit entsprechendem Hintergrund zu verstehen.

Wir schwierig ist es für MeteoSchweiz, an Informatik-Fachkräfte zu kommen?
Ich bin überzeugt, dass MeteoSchweiz als attraktiver Arbeitgeber gesehen wird, auch für Informatiker. Festhalten muss man dabei sicherlich, dass wir punkto Salär nicht zu den attraktivsten Arbeitgebern gehören, gerade für einen jüngeren Arbeitnehmer, für den die Privatwirtschaft die lukrativeren Angebote bereithält. Was für uns spricht, ist hingegen die sinnstiftende Arbeit, die wir leisten. Kommt hinzu, dass wir uns in einem Umfeld bewegen, das in meinen Augen mehr Vor- als Nachteile mit sich bringt. Ein Vorteil ist beispielsweise, dass ich bei MeteoSchweiz die Möglichkeit habe, längerfristig zu planen und mir längerfristig Ziele setzen kann. Andere Unternehmen sind sicher schnelllebiger, unberechenbarer, während ich MeteoSchweiz als sehr solides Unternehmen bezeichnen würde, das gleichzeitig speziell bezüglich Informatik die Nase im Wind hat. Das ist für Mitarbeitende, die spannende und vielseitige Projekt suchen, durchaus attraktiv. Darum gelingt es uns immer auch wieder, gute Mitarbeitende zu rekrutieren. Aber auch für uns ist es nicht immer einfach, Fachkräfte zu finden.


Projekte sind ein gutes Stichwort: Können Sie mir etwas zu aktuellen oder kürzlich abgeschlossenen Projekten erzählen?
Davon gibt es viele. Erwähnt habe ich die Migration auf Microsoft Teams. Wir sind die erste Organisation in der Bundesverwaltung, die Teams ausgerollt hat. Dieses Projekt war weniger aus technischer als aus organisatorischer Sicht herausfordernd.

Weshalb?
Der Bund gibt verhältnismässig viele Anforderungen und Rahmenbedingungen vor, die erfüllt werden müssen. So wäre es zwar beispielsweise toll, wenn wir Bring your own Device einführen könnten, und das entspricht auch durchaus einem Bedürfnis von etlichen Mitarbeitenden und der Philosophie von Microsoft Teams. Leider ist das aber noch nicht erlaubt, da der Bund die Vorgabe macht, dass für Bundesmitarbeitende nur Geräte des Bundes erlaubt sind. Beim Teams-Roll-out mussten wir nun ebenfalls sicherstellen, dass nur Geräte, die dem Bund gehören, auf Teams zugreifen können. Hinzu kommen erhöhte Anforderungen bezüglich Sicherheit und Datenschutz, die es zu berücksichtigen gibt – entsprechend muss man alle Rahmenbedingungen anschauen und prüfen, ob jede einzelne Bedingung erfüllt ist, was einigermassen aufwändig ist.

Gibt es weitere erwähnenswerte Projekte?
Wir haben kürzlich die gesamte Verarbeitung der Datenströme erneuert und mittels Apache Kafka und MinIO Object Storage zukunftsgerichtet aufgestellt. Das Thema Datenvermittlung sämtlicher anfallender Daten aus der Meteorologie und Klimatologie ist bei MeteoSchweiz sehr zentral, entsprechend wichtig war dieses Projekt für uns. Aktuell sind wir noch damit beschäftigt, die Reste der alten Datenvermittlung auf die neue Lösung zu migrieren. Und als sehr grosses Projekt anstehend ist die Sicherstellung von Georedundanz bezüglich unseres Rechenzentrums. Aktuell ist dieses zwar hinsichtlich einiger Services redundant, allerdings an einem Standort, was ein gewisses Risiko darstellt. Hier haben unsere Abklärungen ergeben, dass es günstiger und effizienter ist, auf eine Cloud-Lösung zu setzen als eine Hardware-Schlacht mit dem Aufbau eines zweiten physischen Rechenzentrums an einem zusätzlichen Standort zu beginnen. Darum stehen wir heute am Beginn eines Transformationsprozesses, in dessen Rahmen wir unser Rechenzentrum inklusive der kritischen Applikationen in die Cloud verschieben. Davon erhoffen wir uns viele Vorteile, alleine was das Auffangen des Wachstums angeht, was in einem physischen Rechenzentrum zunehmend eine Herausforderung war und ist.

Sind Sie bei einer solchen Cloud-­Migration frei in der Wahl des Cloud-­Providers?
Nein, da sind wir alles andere als frei. Das ist genau so ein Projekt, wo zuerst die Beschaffungsgrundlage geschaffen werden und eine WTO-Ausschreibung erfolgen muss. Das alles ist diesen Sommer passiert, allerdings ist die Beschaffung im Moment durch eine Einsprache blockiert, was uns zwingt, entweder zuzuwarten oder aber gewisse Beschaffungen mit einem sogenannten Übergangsfreihänder voranzutreiben. Doch die Beschaffungsgrundlage ist nur ein Aspekt. Ein anderer ist, dass wir mit Steuergeldern arbeiten und verpflichtet sind, das Beste aus jedem Franken herauszuholen. Das bedeutet für uns, dass wir einen Best-Fit-Approach verfolgen – sowohl in Bezug auf die Leistung, als auch was die Rahmenbedingungen und den Preis angeht. Nur aus emotionalen Gründen auf eine bestimmte Lösung zu setzen, ist keine Option.


Wenn Sie sich mit neuer, zukunftsgerichteter Technologie auseinandersetzen: Wo sehen Sie grosses Potenzial für MeteoSchweiz?
Erwähnenswert sind sicherlich Technologien wie künstliche Intelligenz und Machine Learning und in dem Zusammenhang Big Data, weil hier rasch grosse Datenmengen anfallen, die es auszuwerten gilt. In dem Bereich laufen bei uns auch schon einige Projekte oder wurden abgeschlossen. Mit einem Machine-Learning-Projekt versuchten wir vor gut einem Jahr beispielsweise, die unmittelbaren Niederschlagsmengen in den Alpentälern besser vorauszusagen. Mit einem anderen, einem sogenannten Post-Processing-Projekt streben wir, stark vereinfacht ausgedrückt, an, die Wettermodelle, die aufgrund unzähliger Prognoseparameter erstellt wurden, im Nachgang mit der Realität – also dem tatsächlich eingetroffenen Wetter – zu vergleichen, und zwar bereits kleinräumig. Mit diesen Daten kann man dann rückkoppelnd die einzelnen Parameter der Modellberechnungen optimieren. Dadurch erhoffen wir uns letztlich einen signifikanten Gewinn bei der Genauigkeit unserer Prognosen.

Denken Sie also, dass mit solchen Technologien und grundsätzlich mit zunehmend leistungsfähigeren Computern auch die Genauigkeit von Wetterprognosen verbessert wird respektive dass Prognosen auf längere Sicht heraus erstellt werden können? Oder scheitern solche Prognosen nicht an Rechenpower, sondern an anderen Faktoren?
Wir erhoffen uns durchaus bei der Genauig­keit als auch der Langfristigkeit der Prognosen durch solche Projekte und durch Rechenpower über gewisse Zeiträume eine weitere Steigerung. Es gibt allerdings gewisse physikalische Grenzen. Man geht davon aus, dass die Genauigkeit auf einem Horizont von bis zu 14 Tagen hinaus noch gesteigert werden kann, darüber hinaus wird es aber enorm schwierig, weil dann atmosphärische Einflüsse mit eine Rolle spielen, die kaum zu berechnen sind – zumindest nach dem heutigen Wissensstand nicht.


Eine letzte Frage: Stimmt es eigentlich, dass die Genauigkeit der Wetterprognosen darunter leidet, dass weniger Flugzeuge fliegen und dadurch weniger Datenpunkte unterwegs sind?
Von unseren Prognostikern weiss ich, dass dieser Einfluss für unsere lokale Prognose in der Schweiz gering bis sehr gering ist. Dies einerseits aufgrund der zentralen Lage in Europa, wo die umgebenden Länder über gute Messnetze verfügen, was uns respektive den europäischen Wettermodellen zugute­kommt. Andererseits auch dadurch, dass MeteoSchweiz dank den Radiosondierungen mittels Wetterballonen über eine gute Möglichkeit verfügt, meteorologisch relevante Werte der Atmosphäre regelmässig bis in grosse Höhen zu erfassen und in die Modellrechnungen zu integrieren. An Orten mit weniger Messpunkten aber – über dem Atlantik beispielsweise – ist der Einfluss der fehlenden Flugzeuge sicherlich grösser, was die Bewohner der entsprechenden Küstengebiete dann auch zu spüren bekommen dürften.

Martin Schäfer

Martin Schäfer (58) startete über eine Lehre als Elektronikmechaniker in die Berufswelt und kam dabei erstmals mit dem Thema Informatik in Berührung. Danach folgten die Matura und ein Studium in Physik an der ETH in Zürich, das er auf dem Gebiet der Quantenelektronik abschloss. Nach einer kurzen Selbstständigkeit startete Martin Schäfer eine Karriere im Finanzsektor, wo er unter anderem lange Jahre für eine Grossbank in verschiedenen leitenden Positionen tätig war. Unter anderem trug er die Verantwortung für die Netzwerkplanung in der Schweiz, später für die gesamte Windows-Server-Umgebung in der Schweiz und übernahm dann die Leitung des Second-Level-Supports. Mitte 2012 folgte der Wechsel zu MeteoSchweiz als Leiter Informations- und Kommunikationstechnologie und Mitglied der erweiterten Geschäftsleitung.

Zum Unternehmen

Das Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz ist beim Eidgenössischen Departement des Innern (EDI) angesiedelt und beschäftigt als staatlicher Wetter- und Klimadienst rund 360 Mitarbeitende an den Standorten Zürich (Hauptsitz am Flughafen), Genf, Payerne und Locarno. MeteoSchweiz betreibt unter anderem das nationale Boden- und Radarmessnetz und erfasst, verwaltet und analysiert Wetter- und Klimadaten. Diese Informationen werden der Öffentlichkeit und den Behörden zur Verfügung gestellt, aber auch der Luftfahrt sowie nach Bedarf der Wirtschaft. Ein wichtiger Aspekt der Arbeit von MeteoSchweiz ist ausserdem die Forschung, und nicht zuletzt liefert das Bundesamt Informationen zu Naturgefahren und Klimarisiken. Klimatologische und meteorologische Messungen werden in der Schweiz seit 1864 durchgeführt, die Gründung der Meteorologischen Zentralanstalt wurde durch den Bundesrat 1880 beschlossen, seit 1996 ist der Name MeteoSchweiz geläufig. (mw)