Datengestütztes Wassermanagement für trockene Zeiten

Im Rahmen des BMDV-Forschungsprojekts „Nachhaltige und praxistaugliche Implementierung eines Entscheidungshilfesystems für Niedrigwasser und Trockenheit (NieTro²)“ wurde ein praxistaugliches Pilotsystem für Brandenburg entwickelt. „Das System unterstützt öffentliche Akteure dabei, ihre Wassernutzungsentscheidungen auf Basis aktueller Daten zu treffen. Interessierte können einen Zugang anfordern, um das System zu testen. Das Projekt NieTro² wird im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND mit insgesamt rund 955 000 Euro durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) gefördert.

Niedrigwasser und Trockenheit zunehmend problematisch

Niedrigwasserphasen und großflächige Trockenheit können unter dem fortschreitenden Klimawandel zunehmen und Wirtschaft, Gesellschaft und Verwaltung vor wachsende Herausforderungen stellen. So kann Niedrigwasser beispielsweise die Schifffahrt einschränken und dadurch Lieferketten gefährden, es stört aber auch industrielle Prozesse mit großem Kühl- oder Brauchwasserbedarf. Auch Wasserentnahmen für die landwirtschaftliche Bewässerung sind während der Dürrephasen eingeschränkt. Daher benötigen öffentliche Akteure wie Wasserversorger, Tagebaubetreiber und Umweltämter, aber auch Landwirtschaft, Industrie und Schifffahrt aktuelle Informationen zum Zustand von Gewässern, Grundwasser und Böden. Ein datengestütztes System kann hierbei unterstützen, notwendige Maßnahmen besser zu koordinieren und sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch nachhaltig zu handeln.

NieTro² verknüpft leistungsfähiges hydrologisches Modell mit moderner Software

Daher arbeitet das im Dezember 2021 gestartete Verbundforschungsvorhaben NieTro² an der Entwicklung eines praxistauglichen datengestützten Entscheidungssystems für Niedrigwasser. Im Kern des Pilotsystems steht ein landesweites Wasserhaushaltsmodell für Brandenburg, das auf dem Modellierungssystem ArcEGMO-PSCN basiert. Es ermöglicht die Simulation relevanter hydrologischer Prozesse in räumlicher und zeitlicher Hinsicht. Das Modell wurde im Rahmen des Projektes speziell für Niedrigwasser optimiert und mit Wettervorhersagediensten verknüpft. Damit bietet das Modell nun Aussagen zur aktuellen Situation sowie kurz- und mittelfristigen Prognosen zur Lage in der Region.

Moderne Softwaretechnik bietet bedarfsgerechten Zugang zu hydrologischen Daten

Experten und Behörden haben über die Datenanalyse-Software disy Cadenza Zugriff auf die Modelldaten. Dort stehen ihnen vielfältige Visualisierungen in interaktiven Dashboards zur Verfügung. So können sie den aktuellen Zustand detailliert analysieren und durch den Vergleich mit Prognosen mögliche Entwicklungen abschätzen. Über die Analyseerweiterungen von disy Cadenza stehen zudem weiterführende Analysefunktionen zur Verfügung. Mobile Apps ergänzen das System, indem sie Bürger:innen und die Öffentlichkeit durch leicht zugängliche Informationen für das Thema Niedrigwasser sensibilisieren. Bürger:innen können über eine App zudem ihre Beobachtungen zum Pflanzenwachstum eintragen (Citizen Science) und so aktuelle Kalibrierungsdaten für das hydrologische Modell bereitstellen.

Datengestütztes Entscheidungssystem erweist sich praxistauglich

Das datengestützte Entscheidungssystem wurde unter wissenschaftlicher Begleitung von den assoziierten Projektpartnern auf seine Praxistauglichkeit hin getestet. Dabei zeigte sich, dass ihnen der aktuelle Arbeitsstand des Pilotsystems großen Mehrwert für ihre Anwendungsfälle bietet. So kann jetzt beispielsweise der tagesaktuelle Zustand von Flussgebieten ebenso dargestellt werden wie die nutzbare Feldkapazität oder die klimatische Wasserbilanz. Auch Jahresberichte zu Niedrigwasserwarnstufen, Jahressummen zur Grundwasserneubildung bis hin zu komplexen Darstellungen zur klimatischen Wasserbilanz, die über die Analyseerweiterung von disy Cadenza in Dashboards übernommen werden können. Die Funktionen und Inhalte des Entscheidungsunterstützungssystems sowie die mobilen Apps wurden in der abschließenden Evaluation von den Nutzenden als sehr zufriedenstellend bewertet. Das Pilotsystem bleibt vorerst in seiner aktuellen Ausbaustufe bestehen und kann nach Anforderung eines Testzugangs per E-Mail an Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! von Behörden und Fachexperten genutzt werden.

Am praxistauglichen Pilotsystem haben viele kompetente Partner mitgewirkt

Disy Informationssysteme GmbH als Verbundkoordinator des BMDV-Forschungsprojekts NieTro² hat das praxistaugliche Pilotsystem zusammen mit den Berliner Projektpartnern Büro für Angewandte Hydrologie GmbH (BAH) und Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) realisiert. Als assoziierte Projektpartner beteiligten sich der Landkreis Dahme-Spreewald, das Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Klimaschutz des Landes Brandenburg sowie die Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH (LMBV) am Projekt.

Über das Förderprogramm mFUND des BMDV

Im Rahmen der Innovationsinitiative mFUND fördert das BMDV seit 2016 datenbasierte Forschungs- und Entwicklungsprojekte für die digitale und vernetzte Mobilität der Zukunft. Die Projektförderung wird ergänzt durch eine aktive fachliche Vernetzung zwischen Akteuren aus Politik, Wirtschaft, Verwaltung und Forschung. Die Bereitstellung von offenen Daten erfolgt über die Mobilithek. Weitere Informationen finden Sie unter www.mFUND.de.

Weitere Informationen

    BMDV-Webseite zum Forschungsprojekt NieTro²
    Webseite Disy Informationssysteme GmbH
    Webseite Büro für Angewandte Hydrologie GmbH
    Webseite Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin