Städte im Klimasturm: Wie KI den Blindflug beendet
Unsere Städte werden zunehmend von Ereignissen getroffen, die früher als
Ausnahme galten: Starkregen, Überflutungen, überlastete Kanalisationen.
Bundesweit wiederholen sich solche Szenen – und legen ein Paradox offen.
Abwassersysteme sind für Extremfälle konzipiert, werden jedoch meist mit
Durchschnittsdaten gesteuert. KI simuliert realistische Extremereignisse,
bevor sie zuschlagen. Wissenschaftler vom DFKI weißen den Weg.
Die Wasserwirtschaft hat in den vergangenen Jahren große Fortschritte bei
Digitalisierung und Automatisierung gemacht. Sensoren erfassen
Pegelstände, Modelle prognostizieren Abflüsse – alles funktioniert
einwandfrei, solange Normalbetrieb herrscht. Doch historische Daten
spiegeln Extremereignisse wie Starkregen nur selten wider. Messkampagnen
sind kostspielig, die Ergebnisse oft nicht öffentlich zugänglich. So
manövrieren Kommunen im Blindflug durch wachsende Klimarisiken – und
tragen die Konsequenzen.
Generative KI-Modelle lösen dieses Datenrätsel. Sie lernen reale
Verteilungen und generieren synthetische Zeitreihen, die auch seltene
Extreme plausibel abbilden. Forschungsergebnisse zeigen: Solche Daten
steigern die Präzision von Vorhersagemodellen deutlich. Manche erreichen
mit ausschließlich KI-generierten Daten gar die Qualität realer
Messreihen. Für Städte bedeutet das: Zuverlässigere Vorsorge.
Am DFKI in Kaiserslautern treibt Prof. Andreas Dengel als
Geschäftsführender Direktor und Leiter des Bereichs „Smarte Daten &
Wissensdienste“ diese Ansätze voran, gemeinsam mit den anderen ansässigen
Forschungsbereichen. So testen Forschende KI-Systeme direkt am
Abwassersystem der Stadt und knüpfen Kooperationen wie das kürzlich
gestartete Transferlab mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG).
„Infrastrukturen werden für Extreme gebaut, aber mit Durchschnittsdaten
betrieben. KI ermöglicht die Simulation solcher Ereignisse vorab – ein
entscheidender Schritt zu klimaresistenten Städten“, so Dengel. Dies
stärkt nicht nur Hydrologie und Gewässergüte, sondern liefert auch Politik
und Verwaltung handfeste Handlungsoptionen.
KI ersetzt keine Ingenieure, wohl aber fehlende Daten. Sie macht digitale
Zwillinge resilienter gegen Klimastress. Die eigentliche Frage ist
politischer Natur: Sollen Städte reaktiv aus Schaden lernen – oder
vorausschauend aus simulierten Szenarien planen? Synthetische Daten rüsten
Kommunen auch bei knappen Budgets besser aus. Im Klimawandel ist das keine
Option, sondern Pflicht.
Wissenschaftliche Ansprechpartner:
Prof. Dr. Prof. h.c. Andreas Dengel
Geschäftsführender Direktor, DFKI Kaiserslautern
Mail:
Tel.: +49 631 20575 1000
Originalpublikation:
https://www.dfki.de/web/news/s
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