Warnung vor Starkregen: Ein Projekt an der RWTH Aachen will dazu Künstliche Intelligenz nutzen

Die Unwetter der vergangenen Tage haben es wieder gezeigt: Je nach Lage kann Starkregen unvermittelt auftreten und für Schäden sorgen. Verheerend waren die Folgen bei der Flutkatastrophe im vergangenen Sommer. Das Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft an der RWTH Aachen arbeitet zurzeit daran, Starkregenereignisse und ihre Folgen in Echtzeit vorherzusagen - mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz.

Verwüstungen in der Eupener Unterstadt nach dem Hochwasser - Aufräumarbeiten am Freitag (Bild: Manuel Zimmermann/BRF)

Verwüstungen in der Eupener Unterstadt nach dem Hochwasser im Juli (Bild: Manuel Zimmermann/BRF)

Starkregen und daraus folgende Überflutungen in Echtzeit vorhersagen: Das ist das Ziel eines Forschungsprojektes des Instituts für Wasserbau und Wasserwirtschaft an der RWTH Aachen.

Aktuell ist es schwierig, solche Ereignisse in Echtzeit vorherzusagen, sagt Julian Hofmann, wissenschaftlicher Mitarbeiter des IWW. Doch das Institut kümmere sich um das Problem, mit Hilfe eines Systems von Vorhersagen in Echtzeit, das sich aus einem hydrodynamischen Modell zur Abbildung der Überflutungsprozesse und Künstlicher Intelligenz zusammensetzt.

Warum Künstliche Intelligenz?

Die konventionellen hydrodynamischen Modelle seien zu langsam. Durch sie erziele man zwar gute Ergebnisse, aber für die Echtzeitvorhersage seien sie nicht geeignet. Deshalb kam die Grundidee auf: „Nutzen wir doch einfach die Künstliche Intelligenz, um die Daten schneller zu verarbeiten!“

Doch warum Künstliche Intelligenz? „Im Allgemeinen kann man doch sehr viele Probleme damit angehen, die wir in der Hydrologie und in der Wasserwirtschaft haben, um Daten erst einmal besser zu verarbeiten, manchmal sogar auch Daten besser zu verstehen, wie sie entsprechend miteinander korrelieren.“

Für Julian Hofman sind die Möglichkeiten von KI vielseitig und er sieht viel Potenzial darin. Dennoch müsse sie auch kritisch geprüft werden: „Ist sie jetzt wirklich anwendbar für das eigentliche Problem oder können wir nicht konventionelle Methoden oder Alternativmethoden besser verwenden?“

Das Projekt ist Anfang November 2021 gestartet. Einfach war es für das Team nicht immer, die KI so zielführend einzusetzen, dass es vom Modell her funktioniert oder mit Partnern aus unterschiedlichen Disziplinen zu arbeiten, die nicht dieselbe Sprache sprechen.

Einsatz auch in Belgien möglich

Trotz kleiner Schwierigkeiten sieht der aktuelle Stand laut Hofmann sehr gut aus: „Wir haben die Architektur erfolgreich aufgebaut sowohl von den Niederschlagsgeneratoren als auch von unserem Modell zur Überflutungsvorhersage. Das heißt, wir können erste Testdaten einspeisen.“

Im Oktober 2024 endet das Projekt. Julian Hofmann und sein Team hoffen, dass ihr Projekt eines Tages flächendeckend eingesetzt wird. Warum nicht auch in Belgien: „Ich gehe davon aus, dass es in Belgien natürlich auch auf Grundlage der Geobasisdaten ohne Weiteres umzusetzen ist.“

Doch nicht nur in Deutschland und Belgien, sondern in ganz Europa solle der Einsatz von Künstlicher Intelligenz ermöglichen, Echtzeitvorhersagen von Überflutungen zu machen, die durch Starkregen entstehen können.

Defne Özmen