gesponsertKatastrophenschutz Mit KI und Analytics gegen Flut-Folgen

SAS Hackathon bringt innovative Lösungsansätze für Hochwasserschutz.

Dass extreme Wetterereignisse vor dem Hintergrund des Klimawandels weiter zunehmen, ist bereits heute zu beobachten. Die Dürren im Mittelmeerraum und die Überschwemmungen in Australien sind nur zwei Beispiele dafür. Hierzulande ist spätestens seit dem Ahrtalhochwasser von 2021 überdeutlich, dass der Katastrophenschutz verbesserungswürdig ist. Und dass insbesondere in der Prognostik, Vorwarnung sowie im Versicherungsschutz mit moderner Technologie viel mehr möglich ist, als heute schon gemacht wird. Hier stehen der Staat und insbesondere die Kommunen in der Pflicht.

Genau diesem Thema widmeten sich gleich mehrere Teams beim globalen SAS Hackathon 2022. Hier traten rund 70 Programmierer-Teams aus unterschiedlichsten Ländern an. Ihr gemeinsames Ziel: innovative Projekte umzusetzen, die Nachhaltigkeit aktiv unterstützen und die Folgen des Klimawandels besser beherrschbar machen.

Zwei Stunden Vorsprung auf den Neckar-Pegel in Heidelberg

Mit dabei: die Digitalagentur der Stadt Heidelberg. Mit ihrem Projekt „HeavyRain“ hat sie sich zum Ziel gesetzt, ein wegweisendes Frühwarnsystem für Hochwasser zu entwickeln. Ursprünglich war eine Prognose von Starkregenereignissen angepeilt. Aufgrund der besseren Datenlage hat das Team dann aber in nur drei Wochen die Option zur Vorhersage des Neckar-Pegels umgesetzt. Jetzt kann der künftige Pegelstand des Neckars bereits zwei Stunden im Voraus bestimmt werden, mit einer Toleranz von plus/minus sieben Zentimetern.

Eine Übertragung des Vorhersagemodells auf andere Städte und Regionen ist laut SAS möglich und vorgesehen. Jede Stadt hat allerdings eigene Voraussetzungen, was Wasserzuflüsse, physische Geografie, Überschwemmungsgebiete und Wetterverhältnisse angeht. Deshalb muss auch für jede Stadt ein individuelles Prognosemodell entwickelt und angepasst werden. Die Art der Sensoren ist hingegen nicht entscheidend, sie müssen nur geeignet sein, Informationen über Pegelstände und Wassermengen zu liefern.

Wirtschaftliche Folgen differenziert abschätzen

Aber nicht nur um den Katastrophenschutz müssen sich Kommunen kümmern, sondern auch um die Abwendung von wirtschaftlichen Schäden. Die sind enorm: Das Hochwasser 2021 war mit 33 Milliarden Euro an Sachschäden die teuerste Naturkatastrophe der europäischen Geschichte. Und weniger als ein Viertel der betroffenen Assets war versichert. Ob und wie man die Risiken von Überschwemmungen und anderen Naturereignissen mit künstlicher Intelligenz und prädiktiver Analytics früher erkennen und präziser einschätzen kann, wollte das Projekt LiveEO #2 im Rahmen des SAS Hackathon ermitteln. Das deutsch-internationale Team hat mit kommerziellen und Open-Source-Satellitendaten ein Modell zur Überwachung und Vorhersage von Überschwemmungen entwickelt, mit dem Versicherer fundierte Entscheidungen über das Risikopotenzial für einzelne Gebäude treffen können.

Als Beispiel dient ein Rheinuferabschnitt. Einer der Faktoren war zunächst die Entfernung vom Rheinufer zu den betroffenen Gebäuden. Neben einer Bewertung der Assets kam eine Analyse der Oberfläche mithilfe von Computer Vision hinzu. Handelt es sich um einen Hang oder eine flache Stelle? Welche Nutzflächen liegen dazwischen, welche Ernteausfälle würden beispielsweise drohen? Welche Rolle spielen die Vegetation und nicht versiegelte Flächen? Anhand einer Szenarioanalyse kann das statistische Modell dann ermitteln, was passiert, wenn der Wasserstand um fünf Prozent steigt. Je mehr Faktoren einbezogen werden, desto präziser wird die Prognose.

Internet of Things bietet Lösungsansätze

Das Thema Klimaschutz ist ein so brisantes Thema, dass es bei SAS in ganz vielen und sehr unterschiedlichen Projekten eine Rolle spielt. Unabhängig vom Hackathon-Projekt der Stadt Heidelberg gibt es bei SAS eine IoT-Division, die sich umfassend mit der Prognose von Starkregenereignissen beschäftigt. Diese Business Unit unterstützt beispielsweise die Heimatstadt von SAS in den USA (Cary in North Carolina) mit einer Lösung bei diesen Vorhersagen. Die tragischen Überflutungsereignisse auf der ganzen Welt einerseits, aber auch die verheerenden Dürren andererseits zeigen schließlich: Die Relevanz solcher Prognosen ist immens hoch.

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