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Synthetische Daten, reale Vorsorge

Wie können Städte besser auf Starkregen und Klimafolgen vorbereitet werden? Forschende des DFKI (Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz) zeigen, wie KI, synthetische Daten und digitale Zwillinge helfen, seltene Extremereignisse realistischer zu simulieren und Infrastrukturen vorausschauend zu planen – bevor aus Risiken Schäden werden.

von | 30.04.26

Für Stürme gebaut, im Sonnenschein gesteuert: Die Wasserwirtschaft digitalisiert sich rasant – aber Extremereignisse bleiben schwer vorhersehbar.
Quelle: DFKI/Lando Michael Lehmann
Für Stürme gebaut, im Sonnenschein gesteuert: Die Wasserwirtschaft digitalisiert sich rasant – aber Extremereignisse bleiben schwer vorhersehbar.

Die Wasserwirtschaft hat in den vergangenen Jahren große Fortschritte bei Digitalisierung und Automatisierung gemacht. Sensoren erfassen Pegelstände, Modelle prognostizieren Abflüsse – alles funktioniert einwandfrei, solange Normalbetrieb herrscht. Doch historische Daten spiegeln Extremereignisse wie Starkregen nur selten wider. Messkampagnen sind kostspielig, die Ergebnisse oft nicht öffentlich zugänglich. So manövrieren Kommunen im Blindflug durch wachsende Klimarisiken – und tragen die Konsequenzen.

Generative KI-Modelle lösen dieses Datenrätsel. Sie lernen reale Verteilungen und generieren synthetische Zeitreihen, die auch seltene Extreme plausibel abbilden. Forschungsergebnisse zeigen: Solche Daten steigern die Präzision von Vorhersagemodellen deutlich. Manche erreichen mit ausschließlich KI-generierten Daten gar die Qualität realer Messreihen. Für Städte bedeutet das: Zuverlässigere Vorsorge.
DFKI-Forschung unter Prof. Dengel: Praxis statt Theorie

Am DFKI in Kaiserslautern treibt Prof. Andreas Dengel als Geschäftsführender Direktor und Leiter des Bereichs „Smarte Daten & Wissensdienste“ diese Ansätze voran, gemeinsam mit den anderen ansässigen Forschungsbereichen. So testen Forschende KI-Systeme direkt am Abwassersystem der Stadt und knüpfen Kooperationen mit bundesweiten Institutionen.

„Infrastrukturen werden für Extreme gebaut, aber mit Durchschnittsdaten betrieben. KI ermöglicht die Simulation solcher Ereignisse vorab – ein entscheidender Schritt zu klimaresistenten Städten.“
Prof. Andreas Dengel, Geschäftsführender Direktor DFKI Kaiserslautern

Dies stärkt nicht nur Hydrologie und Gewässergüte, sondern liefert auch Politik und Verwaltung handfeste Handlungsoptionen.

Von Technik zu verantwortungsvoller Politik

KI ersetzt keine Ingenieure, wohl aber fehlende Daten. Sie macht digitale Zwillinge resilienter gegen Klimastress. Die eigentliche Frage ist politischer Natur: Sollen Städte reaktiv aus Schaden lernen – oder vorausschauend aus simulierten Szenarien planen? Synthetische Daten rüsten Kommunen auch bei knappen Budgets besser aus. Im Klimawandel ist das keine Option, sondern Pflicht.


Quelle: DFKI

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