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Seite: https://www.hochschule-ruhr-west.de//forschung/forschung-in-den-instituten/institut-bauingenieurwesen/studiengaenge-lehrgebiete/siedlungswasserwirtschaft-hydrologie-und-wasserbau/kiwasus/
Datum: 29.06.2022, 11:19Uhr

KIWaSuS – KI-basiertes Warnsystem vor Starkregen und urbanen Sturzfluten

Eine Folge des Klimawandels sind zunehmend auftretende Starkregenereignisse, bei denen sintflutartige Niederschläge mit extremen Intensitäten innerhalb kürzester Zeit auftreten. Da-bei kommt es insbesondere in den hochverdichteten urbanen Gebieten häufig zu einer Über-lastung des Kanalnetzes und in der Folge zu Überflutungen. Aufgrund der Tatsache, dass Sturzfluten im Gegensatz zu flussbedingten Überschwemmungen

  • immer und überall auftreten können und
  • sich durch kurze Vorlaufzeiten kennzeichnen,

stellen diese Ereignisse ein hohes Sicherheitsrisiko für die betroffene Bevölkerung dar.

Um den Schutz von Gesellschaft und Wirtschaft vor diesen Ereignissen zu erhöhen, soll im Rahmen von KIWaSuS ein ganzheitlicher Ansatz für ein Echtzeitwarn- und Echtzeitmanagementsystem entwickelt werden. Hierzu sollen mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) Modelle entwickelt werden, die Starkregenereignisse sowie das daraus resultierenden Überflutungsausmaß effizient vorhersagen. Neben den KI-basierten Vorhersagemodellen umfasst dieses Vorhaben die Entwicklung

  • innovativer Verfahren zur Generierung der erforderlichen Datengrundlage,
  • echtzeitfähiger Verfahren zum Datenqualitätsmanagement sowie
  • einer „Big Data“-fähigen Plattformlösung zur echtzeitbasierten Zusammenführung und Visualisierung sämtlicher Datenströme.

Gleichzeitig soll ein geeignetes Konzept entwickelt werden, um das Echtzeitwarn- und Echtzeitmanagementsystem in das kommunale Krisenmanagement einzubinden. Diese zusätzlichen Informationen können dann durch geschultes Personal optimal genutzt werden und führen so zu einem verbesserten Schutz der Bevölkerung vor Überflutungen.

Das Lehr- und Forschungsgebiet Siedlungswasserwirtschaft, Hydrologie und Wasserbau wird Rahmen des Projektes an der Entwicklung der KI-basierten Vorhersagemodelle für Starkregen und Überflutungen arbeiten. Ziel ist es, einerseits die Intensität und das tatsächliche Ausmaß von Starkregenereignissen genauer vorherzusagen. Andererseits wird mit Hilfe von KI ein Modell zur Ermittlung der resultierenden Überflutungssituation in Abhängigkeit der prognostizierten Starkregenereignisse entwickelt. Beide Vorhersagen werden über eine Datenplattform mit einem Warnsystem gekoppelt und über eine Visualisierungsoberfläche dem Anwender zur Verfügung gestellt. Weitere Informationen zu KIWaSuS und eine ausführliche Beschreibung der Arbeiten finden Sie auf der Projekthomepage.

 

Projektverantwortliche
am Lehrgebiet:

Prof. Dr.-Ing. Markus Quirmbach (Verbundkoordinator)

Benjamin Burrichter, M.Sc.

Juliana Koltermann da Silva, M.Sc.

Projektzeitraum:

04/2021 – 03/2024

Kooperationspartner:

Verbundpartner

  • Institut Mess- und Sensortechnik HRW
  • GELSENWASSER AG
  • Abwassergesellschaft Gelsenkirchen
  • Universität Duisburg Essen
  • neusta software development West GmbH

Assoziierte Partner

  • Feuerwehr Gelsenkirchen
  • Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) NRW
  • EMSCHERGENOSSENSCHAFT und LIPPEVERBAND
 

Gefördert durch:

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Förderbekanntmachung Künstliche Intelligenz in der zivilen Sicherheitsforschung

Homepage:

www.kiwasus.de