KI-gestütztes Hochwasserwarnsystem

Das Ziel eines innovativen Hochwasserwarnsystems ist es, drohendes Hochwasser entlang von Flüssen frühzeitig zu erkennen, um Leben zu retten und Schäden zu vermeiden. Dieses System, das Künstliche Intelligenz einsetzt, wird derzeit im Bergischen Land entwickelt, auf Initiative der regionalen Wirtschaft. Das Projekt wird vom Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie mit 2,8 Millionen Euro gefördert und wird von der nordrhein-westfälischen Kompetenzplattform für Künstliche Intelligenz KI.NRW als Leuchtturmvorhaben begleitet.

Präzise Gefahrenerkennung und schneller Alarm

Das »Bergische Hochwasserwarnsystem (HWS 4.0)« zielt darauf ab, Gefahren präziser als bestehende Warnsysteme zu erkennen und Alarm zu schlagen, wenn Gewässer drohen, über die Ufer zu treten. Die Förderbescheide für dieses Projekt, insgesamt 2,8 Millionen Euro, wurden bereits 2023 von Wirtschafts- und Klimaschutzministerin Mona Neubaur an das Projektkonsortium aus Heinz Berger Maschinenfabrik, Wupperverband, Bergischer Universität Wuppertal, Bergischer Struktur- und Wirtschaftsförderungsgesellschaft, Wuppertaler Stadtwerke und Bergischer Industrie- und Handelskammer Wuppertal-Remscheid-Solingen überreicht. Im Frühjahr 2024 wurde das Vorhaben offiziell in die KI.NRW-Flagship-Initiative aufgenommen. »Mit Blick auf den Klimawandel wird es nötig, Menschen, aber auch Infrastrukturen, Wohn- und Industrieanlagen zukünftig besser vor Extremwetterereignissen wie Hochwassern zu schützen. Das Projekt Bergisches Hochwasserwarnsystem zeigt, dass Künstliche Intelligenz dabei eine zentrale Rolle spielen kann. Modernste Sensorik und KI machen präzise Prognosen und damit frühzeitige Hochwasserwarnungen möglich. Wir sind überzeugt, dass dieses Vorhaben neue Maßstäbe bei der Einleitung von Schutzmaßnahmen setzen wird und freuen uns daher sehr, das Projekt in unsere Flagship-Initiative aufzunehmen«, sagt Dr. Christian Temath, Geschäftsführer der Kompetenzplattform KI.NRW.

Technologische Innovation für den Hochwasserschutz

Unter dem Leitmotiv “Flagships powered by KI.NRW” fördert KI.NRW bahnbrechende KI-Projekte von hoher gesellschaftlicher Bedeutung, die durch staatliche Mittel unterstützt werden. Das Ziel besteht darin, wegweisende Initiativen nicht nur national, sondern auch international bekannt zu machen und ihre Sichtbarkeit über die Grenzen des Landes hinaus zu erhöhen.

Das Warnsystem ist darauf ausgelegt, mithilfe von Daten die Vorhersage regionaler Wasserstände und Hochwassergefahren zu ermöglichen, wobei aktuelle Wetterbedingungen und andere Umweltfaktoren berücksichtigt werden. Eine Vielzahl von Sensoren – insgesamt mehrere Hundert – erfasst dabei die Pegelstände von Gewässern, Rückhaltebecken und Kanälen, die Niederschlagsmengen, den Unterwasserdruck sowie Luftfeuchtigkeit, -druck und -temperatur, ebenso wie die Windrichtung und -stärke. Durch die Analyse dieser Daten mittels Künstlicher Intelligenz können Muster identifiziert werden, die mit einem Anstieg der Wasserpegel verbunden sind. Hierin liegt der Unterschied zu herkömmlichen Vorhersagemethoden. Zukünftig sollen Informationen zu lokalen Wasserständen, Prognosen und Warnungen in Echtzeit über eine Hochwasserschutz-App bereitgestellt werden, die vom Wupperverband entwickelt wird.

Einsatz des Warnsystems in ganz Nordrhein-Westfalen

Das entwickelte Fachwissen aus dem Projekt kann auch anderen Regionen zugutekommen. Nach einer erfolgreichen Einführung im Bergischen Land wird das System allen Regionen in Nordrhein-Westfalen zur Verfügung gestellt. Dadurch kann das Warnsystem eine umfassende Sicherheitsgrundlage für Städte und Unternehmen schaffen. Erste Einblicke in die Arbeit des Verbundvorhabens werden den Projektbeteiligten vom 24. bis 25. April 2024 auf der polis Convention auf dem Areal Böhler in Düsseldorf gewährt.

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