9. Dezember 2020
DLR-Gewinner setzt auf frühzeitige Erkennung von Wasserkrisen

AquaLab ge­winnt DLR-Spe­zi­al­preis

AquaLab ist DLR-Gewinner des Copernicus Masters 2020
AquaLab ist DLR-Ge­win­ner des Co­per­ni­cus Mas­ters 2020
Credit: © DLR. Alle Rechte vorbehalten

AquaLab ist DLR-Gewinner des Copernicus Masters 2020

Pau­li­na Rae­va nahm den Preis stell­ver­tre­tend für ihr Team ent­ge­gen.
  • Der DLR- Copernicus Masters Wettbewerb zeichnet Anwendungen und Ideen aus, die Copernicus-Daten nutzen, um relevante ökologische und gesellschaftliche Herausforderungen anzugehen.
  • AquaLab gewinnt den DLR-Spezialpreis zum Thema „Umwelt, Energie und Gesundheit“
  • Schwerpunkte: Klimawandel, Globaler Wandel, Energie, Erdbeobachtung, Digitalisierung

Der Innovationswettbewerb "Copernicus Masters" suchte auch dieses Jahr wieder nach neuen Ideen, Erdbeobachtungsdaten in die Anwendung zu bringen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) lud dazu zu der Challenge "Umwelt, Energie und Gesundheit" ein. Ihr Fokus liegt auf ökologischen und gesellschaftlichen Herausforderungen, die mithilfe von Copernicus-Daten gelöst werden sollen. Am 8. Dezember 2020 ist "AquaLab" zum DLR-Gewinner des Copernicus Masters 2020 gekürt worden. AquaLab ist ein webbasiertes geografisches Informationssystem für die Verwaltung von Wasserreservoiren. Es zielt darauf ab, Wassermanagementprobleme in Bulgarien und der umliegenden Regionen zu lösen und diese Erdbeobachtungs-Dienstleistungen später auch anderen Ländern anzubieten.

Management von Wasserreservoiren

Klimaveränderungen führen oft zu mehr Extremwetterlagen - langanhaltende Trockenperioden einerseits und Überschwemmungen andererseits. In Kombination mit einem mangelhaften Wassermanagement kann es dazu führen, dass die Wasserversorgung der Bevölkerung gefährdet ist. So kam es beispielsweise im Jahr 2019 in Bulgarien zu einer Wasserkrise, die schwerwiegende Auswirkungen auf die Bewohner der betroffenen Regionen hatte: Mehr als 100.000 Einwohner blieben länger als 6 Monate ohne fließendes Wasser, da das Wasserreservoir des Studena-Stausees nahezu ausgetrocknet war. Das hätte vermieden werden können, denn mithilfe des Erdbeobachtungssatellten Sentinel-2 konnten Paulina Raeva, Tsvetelina Bordjukova und Petko Bordjukov, die Wissenschaftler hinter AquaLab, feststellen, dass die Wasserknappheit bereits einige Monate zuvor erkennbar war.

AquaLab ist ein geografisches Informations- und Benachrichtigungssystem, das Erdbeobachtungs-, Vektor- und Metadaten für Dämme und deren Wasser-Pipelines kombiniert. Dafür verwendet das System hauptsächlich Daten der europäischen Copernicus-Satelliten Sentinel-1 und Sentinel-2. Deren Radardaten (SAR) und optische Daten werden zusammen ausgewertet und die Änderungen des Wasserstands sichtbar gemacht. Das Modell errechnet dabei monatlich den Zustand der Reservoire und teilt diesen mithilfe eines Ampelsystems mit: Das rote Ampellicht zeigt ein ausgetrocknetes Reservoir, orange stellt schwindende Wasserverfügbarkeit dar und das grüne Licht bedeutet ein volles Wasserreservoir.

Vorhersage von Wasserkrisen mithilfe von Copernicus Daten

AquaLab liefert mithilfe einer internetbasierten Plattform Informationen zu den dynamischen Veränderungen in Wasserreservoiren, um mithilfe dieser Informationen ein besseres Management zu ermöglichen. Einerseits werden Institutionen zu möglichen Wasserkrisen informiert, um die Wasserversorgung der Einwohner zu sichern, andererseits wird auch öffentlich für Transparenz gesorgt, indem die breite Öffentlichkeit informiert wird. Die Anwendung unterscheidet dabei zwischen drei Nutzungsarten: öffentliche, Experten- und fortgeschrittene Nutzung. Öffentliche Nutzer erhalten monatlich kostenlose Informationen zu den Wasserreservoiren, an denen sie interessiert sind. Auf Expertenebene hingegen wird es registrierte Benutzer aller Einrichtungen geben, die für die Wasserüberwachung zuständig sind. Diese Nutzer haben Zugriff auf verschiedene Geo- und Metainformationen der Wasserreservoire und können die aktuelle Situation von Wasserkraftwerken aktualisieren. Für fortgeschrittene Nutzer besteht die Möglichkeit, die Wasserverfügbarkeit tiefergehend zu analysieren, weshalb AquaLab die räumliche Planung neuer künstlicher Gewässer, das Hochwasser- und Wassermengenmanagement deutlich verbessern könnte.

Die Anwendung zielt darauf ab, die Datenlücke der zuständigen Einrichtungen zu schließen und eine Plattform für dynamisches Wassermanagement zu liefern, um ein nachhaltiges Wassermanagement in Bulgarien zu unterstützen. Durch AquaLab können Wasserknappheiten künftig frühzeitig erkannt und die Wasserversorgung der Bevölkerung in gefährdeten Gebieten besser gesichert werden.

Kontakt
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  • Robert Klarner
    Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR)
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