In dem vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) geförderten Forschungsprojekt „Nachhaltige und praxistaugliche Implementierung eines Entscheidungshilfesystems für Niedrigwasser und Trockenheit (Nietro2)“ werden Innovationen aus Hydrologie und Datenanalyse miteinander kombiniert. Ziel des Projektes ist es, für Akteure in Verwaltung, Wirtschaft und Gesellschaft ein softwarebasiertes System zu entwickeln, das auf aktuellen Daten und belastbaren Prognosen basiert und sie bei Entscheidungen zum Umgang mit Trockenperioden unterstützt.
Niedrigwasser und Trockenheit zunehmend problematisch
Wetterextreme stellen Wirtschaft, Gesellschaft und Verwaltung vor große Herausforderungen und können durch den Klimawandel zukünftig sogar vermehrt auftreten. Niedrigwasser behindert die Schifffahrt und gefährdet damit Lieferketten, es kann zu Störungen industrieller Prozesse mit großem Kühl- oder Brauchwasserbedarf und zur Verschlechterung der ökologischen Gewässereigenschaften und Wasserqualität kommen, zum Beispiel durch erhöhte Stoffkonzentrationen und thermische Belastungen. Auch Bodenwasserspeicher und Grundwasserneubildung werden durch lang anhaltende Trockenheit negativ beeinflusst, was zu Schwierigkeiten für Trinkwasserversorgung und Landwirtschaft führt. All diese Fragen sind in der Regel nochmals vielfach komplexer, wenn man sich in dynamischen Bergbaufolgelandschaften befindet, wie sie zum Beispiel in den Braunkohlerevieren von Brandenburg und Sachsen zu finden sind.
Projekt Nietro2 soll Entscheidungshilfen liefern
Daher arbeitet das im Dezember 2021 gestartete Verbundforschungsvorhaben „Nachhaltige und praxistaugliche Implementierung eines Entscheidungshilfesystems für Niedrigwasser und Trockenheit (Nietro2)“ an modellgestützten Entscheidungshilfen für Landesämter und Landkreise, für Versorgungsunternehmen und Wasserverbraucher ebenso wie für interessierte Bürger. Mithilfe moderner hydrologischer Modelle, aktueller Daten und Wettervorhersagen sowie benutzerfreundlicher Werkzeuge zur Datenanalyse, Datenvisualisierung und Planungsunterstützung sollen ein zuverlässiges Lagebild und verlässliche Prognosen zur Entwicklung von Indikatoren wie Wasserverfügbarkeit, Bodenfeuchte usw. zielgruppenspezifisch angeboten werden. Mobile Apps sollen das System abrunden, um bei der Datenerfassung vor Ort und bei der Sensibilisierung für die Thematik zu unterstützen. Das Projekt wird über den Zeitraum von Dezember 2021 bis Mai 2024 mit insgesamt ca. 956.000 Euro durch das BMDV gefördert.
Leistungsfähige hydrologische Modelle
Im Kern der geplanten Softwarelösung steht ein ständig laufendes, landesweites Wasserhaushaltsmodell, welches das Büro für Angewandte Hydrologie (BAH Berlin GmbH) beispielsweise für das Land Brandenburg seit vielen Jahren betreibt. Das Modell basiert auf dem Modellierungssystem Arcegmo-PSCN, einem öko-hydrologischen Modellierungssystem zur räumlich und zeitlich hochaufgelösten, physikalisch fundierten Simulation aller maßgeblichen Prozesse des Gebietswasserhaushaltes und des Abflussregimes. Arcegmo-PSCN deckt ein sehr breites Anwendungsspektrum mit vielseitigen Einsatzmöglichkeiten für verschiedene wasserwirtschaftliche, aber auch landesplanerische Fragestellungen ab. In Nietro2 wird das landesweite Modell für den Niedrigwasserbereich weiter optimiert, wesentlich in der Betrachtungsgüte und hinsichtlich der Beschreibungsindikatoren erweitert und durch die neuesten Vorhersagedienste des Deutschen Wetterdienstes (DWD) verbessert. Dies soll zu detaillierten Daten zur aktuellen Situation sowie kurz- und mittelfristigen Prognosen zur hydrologischen Lage führen.
Zur prototypischen Realisierung einer effizienten, skalierbaren und benutzerfreundlichen Gesamtlösung arbeitet die Disy Informationssysteme GmbH im Projektkonsortium mit. In Nietro2 soll Disy Cadenza Datenmanagement und Schnittstellen anbieten, es soll die hydrologische Modelltechnik von BAH ansteuern und dafür benutzerfreundliche, verständliche Informationszugänge mit interaktiven Visualisierungen und Datenanalyse-Dashboards für verschiedene Zielgruppen realisieren. Außerdem sollen szenariobasierte Planungsmethoden erforscht werden, um eine echte Entscheidungshilfe für die zukünftige Maßnahmengestaltung zu ermöglichen.
Pilotregion Landkreis Dahme-Spreewald in Brandenburg
Die wissenschaftlich-technischen Innovationen von Nietro2 sollen anhand realer Beispieldaten und -szenarien entwickelt, demonstriert und bewertet werden. Dazu wird das vom BAH Berlin bereits betriebene Wasserhaushaltsmodell für das Land Brandenburg genutzt und verfeinert. Als assoziierte Projektpartner ohne Förderung durch das BMDV arbeiten der Landkreis Dahme-Spreewald, das Ministerium für Landwirtschaft, Umwelt und Klimaschutz des Landes Brandenburg und die Lausitzer und Mitteldeutsche Bergbau-Verwaltungsgesellschaft mbH (LMBV) im Projekt mit.
Weitere Informationen unter www.disy.net