Die Macht des Wassers

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Vortrag von Herrn Dr. Ing Julian Hoffmann

Herr Dr- Ing. Julian Hofmann ist Mitarbeiter des Instituts für Wasserbau an der RWTH Aachen und gründet z.Zt. das Startup FloodWaive zur Entwicklung neuster KI-Verfahren und Systeme zur Warnung und Gefahrenabschätzung von starkregenbedingten Überflutungen und Sturzfluten. Dafür ist er am 1. 6. 2023 mit dem 2. Preis beim mit dem Gründungswettbewerb AC² ausgezeichnet worden.

Existierende Frühwarnsysteme basieren bisher i.d.R. auf meteorologischen Vorhersagen oder Pegelmessungen an Gewässern.  Die flächenhafte Ausbreitung sowie die Ermittlung der Konsequenzen der Starkregenereignisse bleiben unberücksichtigt. Dementsprechend ungenau sind Prognosen. Darüber hinaus ist die Rechengeschwindigkeit bestehender Systeme zur Hochwassermodellierung sehr langsam.

Dr. Hofmann hat die Rechengenauigkeit zunächst durch die Verknüpfung mit weiteren Grundlagendaten massiv erhöht. Diese sind: Luftaufnahmen, digitale Geländemodelle, digitale Flächennutzungsmodelle, Gebäudedaten, geologische Daten, Einbindung von Kanalnetzen und Rückhaltesystem.

Eine so aufwendige Systemanalyse gelingt nur durch den Einsatz künstlicher Intelligenz. Zum Einsatz kommen zwei parallellaufende Simulationen auf zwei Superrechnern. Dabei kontrolliert das eine System das andere und sie optimieren sich gegenseitig.

Zugleich wird damit die Rechengeschwindigkeit um den Faktor 1 Million auf wenige Sekunden verkürzt.

Die genutzten Grundlagen werden fortlaufend aktualisiert und Ergebnisse anhand tatsächlicher Niederschlagsereignisse überprüft. Dies konnte im engen, zeitlichen Zusammenhang mit dem historischen Starkregenereignis am 29.05.2018 geschehen. Herr Dr. Hofmann zeigt Beispiele.

Das Ergebnis ist die Entwicklung eines sehr schnellen und sehr genauen Hochwasser-Frühwarnsystems. Dieses liefert Erkenntnisse zu vorhandenem Risikopotential und zu möglichen Sachschäden und ermöglicht Überflutungs- Vorhersagen in Abhängigkeit von Niederschlägen.

Es ist deshalb von höchstem Interesse für Katastrophenschutz-Verantwortliche und Versicherungen.

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