KI-gestützte Hochwasservorhersage: Besserer Schutz für kleine Flüsse
Starkregenereignisse und daraus resultierende Hochwasser stellen eine zunehmende Gefahr für Mensch, Natur und Infrastruktur dar – insbesondere in kleinen Flusseinzugsgebieten. Diese Regionen sind besonders anfällig, da Hochwasser hier lokal und mit kurzen Vorwarnzeiten auftreten kann. Um die Hochwasservorhersage in Deutschland zu verbessern, entwickelt das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) gemeinsam mit Partnern im Projekt KI-HopE-De ein innovatives Vorhersagemodell auf Basis Künstlicher Intelligenz. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt mit 1,8 Millionen Euro.
Künstliche Intelligenz als Schlüsseltechnologie
Die bisherigen Vorhersagemodelle für Hochwasser basieren auf physikalischen Berechnungen, sind jedoch in ihrer Genauigkeit begrenzt. KI-HopE-De setzt auf Maschinelles Lernen, um komplexe Zusammenhänge zwischen meteorologischen und hydrologischen Daten zu analysieren. Ziel ist es, ein national einheitliches, probabilistisches Hochwasservorhersagemodell zu entwickeln, das für ganz Deutschland präzisere und zuverlässigere Prognosen liefert.
Datenbasierte Modellierung für genauere Prognosen
Die Forschenden erstellen einen umfassenden hydro-meteorologischen Datensatz, der öffentlich zugänglich sein wird. Mess- und Vorhersagedaten stammen aus verschiedenen Quellen, darunter der Deutsche Wetterdienst (DWD) sowie Landesumweltämter. Durch die Analyse großer Datenmengen kann das Modell Wasserspiegelanstiege früher erkennen und genaue Prognosen für die nächsten 48 Stunden erstellen.
Interdisziplinäre Zusammenarbeit für die Praxis
Das Projekt bündelt Fachwissen aus Hydrologie, Meteorologie und Maschinellem Lernen und verbindet Forschungseinrichtungen, Landesbehörden und nationale Großforschungseinrichtungen. Neben dem KIT sind unter anderem der DWD, das Landesamt für Umwelt Rheinland-Pfalz (LfU RP) und das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen (LANUV NRW) beteiligt. Die enge Zusammenarbeit mit späteren Nutzern stellt sicher, dass die entwickelten Modelle praxisnah und anwendungsorientiert sind.
Optimierung der Hochwasserprävention
Mit KI-HopE-De wird eine innovative Plattform geschaffen, die Hochwasservorhersagen für kleine Flüsse präziser und effizienter macht. Professor Peter Knippertz vom KIT betont die langfristige Bedeutung: „Unser Ziel ist es, eine zuverlässige Prognoseplattform zu entwickeln, die von Hochwasserzentren in ganz Deutschland genutzt werden kann.“
Durch den Einsatz moderner KI-Technologien leistet das Projekt einen entscheidenden Beitrag zur Verbesserung der Hochwasservorsorge und zum Schutz von Mensch und Umwelt.
