aKtIv - Agile Netzsteuerung für Resilienz kritischer Wasserversorgungsinfrastruktur

Abstract

Das Projekt aKtIv verfolgte das Ziel, die Widerstandsfähigkeit kommunaler Wasserversorgungssysteme gegenüber Klimaextremen zu verbessern. Im Mittelpunkt stand die Entwicklung einer agilen Netzsteuerungsstrategie, die auf präzisen Vorhersagen von Wasserverfügbarkeit und Wasserbedarf basiert. Vor Projektbeginn stützte sich die Prognose von Niedrigwasser und Dürreauswirkungen auf historische Statistiken oder komplexe physikalische Modelle, die bei nichtlinearen Klimaeinflüssen und nicht-stationären Trends an Grenzen stoßen. Das AWI-Team integrierte fortschrittliche Methoden des maschinellen Lernens (ML) sowie globale Klimadaten in das operative Wassermanagement. Konkrete wissenschaftliche Ziele waren:

Langfristige Abflussvorhersage (1 Monat, 3 Monate, 6 Monate) unter Nutzung globaler Klimaprognosen – Telekonnektionsmuster, Meeresoberflächentemperatur, atmosphärischer Druck und Windfelder. Kurzfristige Abfluss- und Bedarfsvorhersage (Tage bis Wochen) auf Basis hochfrequenter meteorologischer und lokaler Verbrauchsdaten des Wasserversorgers.

Diese Vorhersagen flossen in das Netzmanagementsystem des Wasserversorgers ein und ermöglichten eine proaktive, adaptive Steuerung bei Dürre- oder Überschwemmungsereignissen.