Nachvollziehbare Entscheidungsassistenz für Digitale Zwillinge

#Digitaler Zwilling #Entscheidungsunterstützung #Nachvollziehbarkeit #Handlungsempfehlungen #Starkregenmanagment
Das Bild zeigt eine Visualisierung des Überflutungsrisikos im Stadtgebiet Hannover auf Basis von Niederschlagsmessungen (kleine Karte links oben), mittlerer Vorhersage (kleine Karte Mitte) und maximaler Vorhersage auf Basis von 10 Ensemble-Vorhersagen (kleine Karte links unten) am Beispiel eines Niederschlagsereignisses vom 12. und 13.09.2023. Die zoombare Wasserstandskarte (rechts) stellt nach einem Klick auf ein bestimmtes Teileinzugsgebiet die zu erwartenden maximalen Wasserstände auf den städtischen Oberflächen dieses Teileinzugsgebiets grafisch dar. Gelbe und rote Marker an bestimmten Lokalitäten (z.B. Krankenhäuser, Kindertagesstätten, Seniorenheime, Bahnunterführungen, Verkehrskreuzungen etc.) des selektierten Teileinzugsgebiets zeigen an, dass für diese relevanten Lokalitäten mit Hilfe der im Projekt entwickelten nachvollziehbaren Entscheidungsassistenzkomponente warnstufen-spezifische Maßnahmenvorschläge zur Verringerung von aus der Überflutung resultierenden Schäden abgeleitet wurden und vorliegen.
Visualisierung des Überflutungsrisikos im Stadtgebiet Hannover auf Basis von Niederschlagsmessungen (Karte links oben), mittlerer Vorhersage (Karte links Mitte) und maximaler Vorhersage auf Basis von 10 Ensemble-Vorhersagen (Karte links unten) am Beispiel eines Niederschlagsereignisses vom 12. und 13. September 2023. Die zoombare Wasserstandskarte (Karte rechts) stellt nach einem Klick auf ein bestimmtes Teileinzugsgebiet die zu erwartenden maximalen Wasserstände auf den städtischen Oberflächen dieses Teileinzugsgebiets grafisch dar. Gelbe und rote Marker an bestimmten Lokalitäten (z. B. Krankenhäuser, Kindertagesstätten, Seniorenheime, Bahnunterführungen, Verkehrskreuzungen) des selektierten Teileinzugsgebiets zeigen an, dass für diese relevanten Lokalitäten mit Hilfe der im Projekt entwickelten nachvollziehbaren Entscheidungsassistenzkomponente warnstufen-spezifische Maßnahmenvorschläge zur Verringerung von aus der Überflutung resultierenden Schäden abgeleitet wurden und vorliegen. Copyright: ZwillE-Konsortium

In ZwillE wurde eine wiederverwendbare Entscheidungsassistenz als Teilkomponente eines Digitalen Zwillings entwickelt, die das Betriebspersonal der Stadtentwässerung sowie weitere städtische Akteure bei der Auswahl geeigneter Maßnahmen für den Umgang mit Extremwetterszenarien unterstützt. Die Assistenz basiert auf einer erweiterbaren Wissensbasis und nutzt nachvollziehbare, regelbasierte Ansätze.

Die nachvollziehbare Entscheidungsassistenz offeriert dem Betriebspersonal der Stadtentwässerung sowie den im Starkregenfall involvierten weiteren städtischen Akteuren Maßnahmenvorschläge zum Management des aktuellen Niederschlagsereignisses sowie zur proaktiven Vorbereitung auf bevorstehende Ereignisse. Dazu gehören u. a. Vorschläge in Bezug auf eine Steuerung des Abflussgeschehens in den Hauptsammlern wie z. B. Änderung der Förderraten der einzelnen Pumpen in den Eingangspumpwerken oder Betätigung von Schiebern, aber auch zur Absperrung von Unterführungen und Straßen, zur Aktivierung von Warnhinweisen bzw. -anzeigen in überflutungsgefährdeten Bereichen sowie zur Evakuierung gefährdeter Liegenschaften und Sicherungen mittels lokaler Schutzmaßnahmen wie temporärer Abschottungen.

Die Handlungsempfehlungen in Bezug auf aktuelle bzw. zu erwartende Überflutungen im Stadtgebiet beziehen sich dabei auf festgelegte, mit GIS-Koordinaten hinterlegte Orte. Durch Vergleich mit einer zu dem jeweiligen Niederschlagsereignis erstellten Überflutungskarte kann automatisiert bestimmt werden, ob am jeweiligen Ort ein Grenzwert der aktuellen bzw. der erwarteten Überflutungshöhe überschritten wird und im Positivfall die zugehörigen warnstufen-spezifischen Maßnahmen als Entscheidungshilfe für das technische Betriebspersonal auf den Leitwarten angezeigt werden, wobei das Betriebspersonal über die tatsächliche Umsetzung von Maßnahmen entscheidet, die in ihrem jeweiligen Zuständigkeitsbereich liegen. Starkregenereignisse gehen als kommunale Gemeinschaftsaufgabe über den Zuständigkeitsbereich der Stadtentwässerung hinaus. Im Fall von extremen Starkregenereignissen wird ein Krisenstab eingerichtet und die Umsetzung von Maßnahmen erfolgt in Abstimmung zwischen Stadtentwässerung, Tiefbauamt, Polizei und Feuerwehr.

Wasser­ressource: Abwasser, Oberflächenwasser, Regenwasser
Produkttyp:
  • Modelle & Software-Tools
Anwendungs­sektor: Städte und Kommunen, Wasserwirtschaft
Fördermaßnahme: WaX
Projekt: ZwillE

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