Regenmessung mit Mobilfunknetz möglich

Künstliche Intelligenz verbessert Genauigkeit

Möglich wurde die Niederschlagsbestimmung aufgrund der Richtfunkantennen, die in Mobilfunkmasten zur Übertragung über weite Strecken eingesetzt werden. „Genutzt wird hier eine Frequenz von 15 bis 40 Gigahertz, deren Wellenlänge der typischen Größe von Regentropfen entspricht“, erklärt Dr. Christian Chwala, Koordinator der Forschungsarbeiten an der Universität Augsburg. „Je mehr Niederschlag fällt, desto schwächer wird das Signal, mit dem die Sendemasten Informationen austauschen. Wir haben ein Jahr lang jede Minute die aktuelle Abschwächung von 4 000 Richtfunkstrecken gemessen. Der daraus entstandene Datensatz ist aufgrund seiner Auflösung und Größe weltweit einzigartig.”
Neben den klassischen Methoden der Datenanalyse nutzten die Forscherinnen und Forscher Künstliche Intelligenz (KI), um das Regensignal aus den verrauschten Messwerten herauszufiltern. „Auch andere Faktoren wie Wind oder die Sonne können zu leichten Abschwächungen des Signals führen. Mit Hilfe unserer KI konnten wir erkennen, wann eine Abschwächung auf Regen zurückzuführen ist“, sagt Julius Polz, ein weiterer Wissenschaftler der Forschungsgruppe. „Wir haben sie inzwischen so trainiert, dass wir ohne Kalibrierung mit traditionellen Methoden zur Regenmessung auskommen.“ Damit eigne sich eine Anwendung auch in Regionen ohne nennenswerte Niederschlagsmessungen, die für das Training der KI in Frage kommen könnten, beispielsweise in Westafrika.

Neue KI soll Extremwetter besser vorhersagen

Ein Forschungsteam der ETH Zürich hat ein neues KI-Modell entwickelt, das Zusammenhänge zwischen Atmosphäre, Landoberfläche und Wasserkreislauf analysieren kann. Das sogenannte „Earth System Foundation Model“ soll dabei helfen, Wetterextreme wie Stürme oder Dürren besser zu verstehen und vorherzusagen. Die KI kann zudem fehlende Daten ergänzen und unterschiedliche Umwelt- und Wetterdaten gemeinsam auswerten. Getestet wurde das Modell unter anderem am Supertaifun Doksuri, dessen Entwicklung und Ausbreitung die KI mit hoher Genauigkeit rekonstruieren konnte.

Regen für die Wüste: Hohenheimer Forschung untersucht neue Ansätze

Große Solarparks könnten in trockenen Regionen künftig nicht nur Strom erzeugen, sondern auch das lokale Klima beeinflussen. Forschende der Universität Hohenheim untersuchen, ob sich durch riesige Solaranlagen und künstlich angelegte Dünen mehr Niederschlag in Wüstengebieten erzeugen lässt. Hintergrund ist, dass dunkle Flächen Sonnenwärme aufnehmen und dadurch Luftströmungen verändern können. Langfristig könnte dieser Ansatz helfen, extrem trockene Regionen teilweise wieder fruchtbarer zu machen.

Neuer Ansatz gegen Nitrat im Trinkwasser

Nitratdünger steigert Ernten, belastet aber das Trinkwasser. Forschende der Universität des Saarlandes und der Universität Graz entwickeln nun eine Membran, die Nitrat nicht nur filtert, sondern möglichst zu harmlosem Stickstoff umwandelt.

Emschergenossenschaft investiert in Hochwasserschutz und Gewässerumbau

Die Emschergenossenschaft treibt zentrale Projekte zur Klimafolgenanpassung im Ruhrgebiet weiter voran. Im Fokus stehen der Ausbau des Hochwasserschutzes sowie die ökologische Verbesserung von Gewässern wie dem Hörder Bach oder der Aspelflötte. Dafür plant der Wasserwirtschaftsverband jährliche Investitionen von rund 300 Millionen Euro. Aktuelle Maßnahmen reichen von der Sanierung der Emscher-Deiche bis hin zu umfangreichen Renaturierungsprojekten in Dortmund und Bottrop

„Der Mensch bleibt die letzte Entscheidungsinstanz“

Die Wasserversorgung steht längst mitten im digitalen Umbruch – doch je stärker Systeme, Daten und Prozesse vernetzt werden, desto größer werden auch die Angriffsflächen. Dr.-Ing. Dirk Waider, Vorstand von Gelsenwasser, spricht im Interview über Cyberbedrohungen, Datensouveränität, die Rolle von KI als Entscheidungshilfe und die Frage, wie sich Versorgungssicherheit in einer zunehmend fragilen Welt realistisch organisieren lässt.