Extremwetter-Ereignisse und der Klimawandel stellen Wasserversorger wie die Harzwasserwerke vor eine Herausforderung: Wie lassen sich Talsperren zwischen Hochwasser und Trockenphasen bestmöglich steuern? Dabei könnte zukünftig auch KI helfen: Im Projekt „PROWAVE“ entwickeln Forschende des Instituts für Wasserbau- und Wasserwirtschaft der Universität Duisburg-Essen eine vorhersagebasierte Steuerung der Talsperren auf Basis Künstlicher Intelligenz.

Die Harzwasserwerke sind Partner des Forschungsprojekts und stellen für die Entwicklung ihre Datenreihen und Statistiken aus der Wasserwirtschaft zur Verfügung. Anhand des Talsperrenverbundsystems der Harzwasserwerke soll so ein Modell, ein sogenannter operationeller Demonstrator, für eine smarte Talsperren-Bewirtschaftung entwickelt werden.

Lassen sich Talsperren wie die Sösetalsperre zukünftig smart steuern?

„Das Ziel des Projekts ist, die Talsperren-Steuerung zukünftig auch mit Hilfe der technologischen Fortschritte der KI zu unterstützen und resilienter zu machen“, sagt Dr. Alexander Hutwalker, der die Studie bei den Harzwasserwerke als Koordinator betreut.

Hilft KI beim Konflikt zwischen Trinkwasserversorgung und Hochwasserschutz?

Der Fokus des Projekts liegt hierbei vor allem auf den Nutzungskonflikten an Talsperren: Als Multifunktionsspeicher übernehmen Talsperren einerseits eine wichtige Rolle bei der Trinkwasserversorgung und bieten gleichzeitig sicheren Schutz vor Hochwasser.

Diese beiden Hauptaufgaben stehen allerdings auch in Konkurrenz zueinander und stellen Wasserversorger und Behörden vor einen Konflikt: Wie hoch sollen die Füllstände der Talsperre sein, damit Trinkwasserproduktion und Hochwasserschutz gleichzeitig gewährleistet sind?

Wie smarte Lösungen bei diesem Konflikt und einem proaktiven und flexiblen Talsperren-Management helfen können, soll in den kommenden drei Jahren in „PROWAVE“ erforscht werden.

Hierfür werden spezielle Verfahren eingesetzt, die neue Steuerungsstrategien ermöglichen sollen. In Kombinationen mit Datenanalyse-Tools lassen sich so Vorhersageinformationen gezielt nutzen und zuverlässige Prognosen für den Wasserbedarf und das Wasserdargebots erstellen. Die deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) unterstützt das Projekt mit einer Fördersumme von 348.000 Euro.

Link Pressemitteilung der Universität Duisburg-Essen: PROWAVE