ISRV - Intelligente starkregenbedingte Überflutungsrisikowarnung im Verkehrssektor

Abstract

Die Mobilität in urbanen Räumen ist eine unverzichtbare Basis für gesellschaftlichen Fortschritt und wirtschaftliche Stabilität, wird jedoch zunehmend durch lokal begrenzte, hochintensive Starkregenereignisse bedroht. Solche Ereignisse zeigen, dass herkömmliche Warnsysteme, basierend auf Niederschlagsprognosen und flussbasierte Messdaten für urbane Szenarien nicht ausreichen. Ihnen fehlt die nötige räumliche und zeitliche Auflösung, um in Echtzeit konkrete Wasserstände oder sichere Verkehrsführungen vorherzusagen. Hier setzt das ISRV-Projekt ("Intelligente starkregenbedingte Überflutungsrisikowarnung im Verkehrssektor", Nov. 2021–Okt. 2024) an: Es verbindet Wetter- und Überflutungsvorhersagen mit Verkehrsdaten zu einem KI-gestützten Frühwarnsystem. Kern des Verfahrens ist ein Deep-Learning-Modell, das auf synthetisch generierten Starkregenszenarien und Echtzeit-Radar-Nowcasts trainiert wurde und binnen Sekunden präzise Überflutungstiefenkarten erzeugt. Parallel dazu erfassen LoRaWAN-Sensoren an kritischen Stellen in Aachen Verkehrsdaten sowie Wasserstände und speisen alle Daten automatisiert in eine cloudbasierte Plattform ein. Die Praxistauglichkeit wurde für das Ereignis am 2. Mai 2024 in Aachen beispielhaft erprobt. Das System prognostizierte zuverlässig Überflutungstiefen im Unterführungsbereich des Westbahnhofs, auf welchen Verkehrslenkungs- und Umleitungsmaßnahmen aufbauen können. Durch diese vollautomatisierte Prozesskette stellt das ISRV-Projekt eine skalierbare Lösung dar, die die Resilienz urbaner Verkehrsinfrastrukturen gegenüber extremen Niederschlagsereignissen nachhaltig stärkt.