Aktuelles

26. Mai 2025

Wissenstransfer in die Praxis! ZwillE-Konsortium präsentiert Digitalen Zwilling des Entwässerungssystems bei der Stadtentwässerung Hannover

Am 20. und 21.05.2025 hat das ZwillE-Team den im BMFTR-Projekt ZwillE entwickelten Demonstrator bei der Stadtentwässerung Hannover auf den Leitwarten Kanal und Klärwerke vorgestellt und konnte dabei wertvolles Feedback einholen.

Der präsentierte Demonstrator integriert die Systemzustände der Bereiche Niederschlag, Kanal, Oberfläche und Gewässer aus dem Digitalen Zwilling. Damit bietet er einen umfassenden Überblick über die vergangenen, gegenwärtigen und zukünftigen Bedingungen des städtischen Wassersystems in Hannover.

Das ZwillE-Konsortium ist stolz darauf, ein intelligentes, datengesteuertes Wassermanagement in der Stadt Hannover zu unterstützen und hofft, dass dieser digitale Zwilling ein wertvolles Instrument zur Verbesserung der Klimaresilienz Hannovers wird.

Auf dem Bild sieht man im Vordergrund den Demonstrator, im Hintergrund von links nach rechts:
Herr Mick (SEH), Alrun Jasper-Tönnies (hydro & meteo), Erik Ristenpart (ifs), Manfred Schütze (ifak), Christian Hübener (ifak), Stefanie Massmann (SEH), Alexander Krebs (Atos).

02. April 2025

ZwillE-Konsortium präsentiert Digitalen Zwilling des Entwässerungssystems von Hannover auf der WaX-Abschlusskonferenz am 12. und 13.03.2025 in Berlin

Am 12. und 13. März fand in Berlin die Abschlusskonferenz der BMFTR-Fördermaßnahme "WaX - Wasserextremereignisse" statt. Hierbei präsentierte sich auch das vom BMFTR geförderte Projekt "ZwillE - Digitaler Zwilling zum KI-unterstützten Management von Wasser-Extremereignissen im urbanen Raum".

Das Ziel des Verbundprojektes ZwillE bestand in der Entwicklung von Methoden und Werkzeugen für die Erstellung eines virtuellen Abbildes einer städtischen Entwässerungsinfrastruktur als Basis für eine proaktive Bewältigung von extremen Niederschlagsereignissen. Am Beispiel der Stadt Hannover entstand ein Digitaler Zwilling, welcher auf Grundlage von aktuellen Messdaten und Simulationsmodellen den aktuellen Zustand des abgebildeten Systems widerspiegelt. Durch die Einbeziehung von Prognosen der wichtigsten Einflussfaktoren wie z.B. Niederschlags- und Abflussdaten wird eine vorausschauende Szenario-Analyse ermöglicht. Der Digitale Zwilling liefert dem Betriebspersonal zudem Handlungsempfehlungen zum Umgang mit extremen Niederschlagsereignissen, um hierdurch beispielsweise Überflutungsschäden im Stadtgebiet sowie Mischwasserabschläge in die Gewässer zu reduzieren.

Der Digitale Zwilling wurde in einer Begleitausstellung etlichen Fachbesuchern vorgestellt und stieß auf großes Interesse. Zudem hat das ZwillE-Team bei einer Podiumsdiskussion zum Thema: „Digitale Instrumente für Monitoring, Analyse, Vorhersage und Kommunikation“ mitgewirkt.

04. November 2024

Vorstellung des Digitalen Zwillings des Entwässerungssystems von Hannover im Rahmen der WaX-Lunchtalk-Reihe

Die intensiven Regenfälle in den unterschiedlichsten Regionen von Deutschland in den vergangenen Jahren verdeutlichen die dringende Notwendigkeit, innovative Management- und Anpassungsmaßnahmen für zunehmende Wasserextreme zu entwickeln. In den vergangenen Jahren kam es jedoch nicht nur zu Hochwasser und Überschwemmungen, sondern auch zu langanhaltenden Trockenperioden, die erhebliche wirtschaftliche und ökologische Schäden verursachten. Neue Ansätze zum Management wasserbezogener Naturgefahren – sowohl für übermäßige als auch für unzureichende Wassermengen – werden im Rahmen der Fördermaßnahme „Wasser-Extremereignisse (WaX)“ des BMBF entwickelt.

Die WaX-Lunchtalks „Wasserextreme im Fokus – Neue Impulse aus der Forschung“ haben in diesem Zusammenhang die Forschungsergebnisse der WaX-Projekte in die Politik, Verwaltung und Praxis eingebracht. Im Rahmen der WaX-Lunchtalk-Reihe gab am 29. Oktober 2024 auch das ZwillE-Konsortium in einem einstündigen Online-Termin zum Thema "Management von Wasserextremen im urbanen
Raum und Stadtentwässerung" Einblicke in ausgewählte, praxisrelevante Ergebnisse und Erkenntnisse des Projekts.

25. September 2023

Projekt ZwillE beim WaX-Statusseminar am 20. und 21.09.2023 in Potsdam

Vom 20. bis 21. September 2023 fand an der Universität Potsdam ein Statusseminar der BMBF-Fördermaßnahme "Wasser-Extremereignisse (WaX)" statt. Das Projekt ZwillE ("Digitaler Zwilling zum KI-unterstützten Management von Wasser-Extremereignissen im urbanen Raum") war mit seinen Projektpartnern ebenfalls bei der Veranstaltung in Potsdam vertreten. Dabei wurde der Arbeitsstand des Projektes in einem Plenarvortrag sowie in einer Posterausstellung den fast zweihundert Teilnehmenden aus Forschung, Verwaltung und Industrie näher vorgestellt. Im Projekt ZwillE wird ein Digitaler Zwilling des gesamten Abwassersystems der Stadt Hannover erstellt, um für verschiedene Anwendungsfälle die Planung und den Betrieb des Abwassersystems durch online-Modelle digital zu unterstützen. Weitere Informationen zum Projekt können der Tagungsbroschüre zum WaX-Statusseminar entnommen werden.

11. Juli 2023

Projekt ZwillE auf bedeutender Konferenz zur Regenwasserbewirtschaftung vertreten

Vom 3. bis 7. Juli 2023 fand in Lyon die 11. Internationale Konferenz "Novatech" statt. Diese Konferenz hat sich weltweit als eine der bedeutendsten Konferenzen zu den Themen "Kanalnetze" und "Regenwasserbewirtschaftung" etabliert. Das ifak war mit zwei Beiträgen zum BMBF-geförderten Projekt ZwillE vertreten. In einem Vortrag erläuterte Dr. Manfred Schütze die Grundprinzipien, aber auch mögliche Fallstricke eines Digitalen Zwillings, also eines Online-Modells des Stadtentwässerungssystems für verschiedene Anwendungszwecke, das im Rahmen des Projekts derzeit für die Stadt Hannover erstellt wird. In einem von Dr. Thomas Einfalt von der hydro & meteo GmbH in Lübeck vorgestellten Posterbeitrag wurden Methoden eines verbesserten Niederschlags-Nowcastings und -vorhersage erläutert.

14. November 2022

Projektmeeting ZwillE in Hannover

Am 10. November trafen sich die Projektpartner des im Frühjahr gestarteten Projektes ZwillE bei der Stadtentwässerung Hannover zum ersten physischen Arbeitstreffen. Das Projekt ZwillE hat zum Ziel, einen Digitalen Zwilling der städtischen Entwässerungsinfrastruktur zu schaffen, um damit eine verbesserte Bewältigung von Wasser-Extremereignissen im urbanen Raum zu erreichen. Kernbestandteile des Digitalen Zwillings sind u.a. verschiedene Simulationsmodelle der Abwasserinfrastruktur, Modelle zur hochauflösenden Niederschlagsprognose, ein Messprogramm zur Erhebung von Echtzeitmessdaten innerhalb des Entwässerungssystems, eine auf Standards-basierende Daten- und Kommunikationsinfrastruktur sowie eine KI-basierte Entscheidungsassistenz unter Nutzung von formalisiertem Erfahrungswissen des Betriebspersonals der Stadtentwässerung Hannover.

12. April 2022

Pressemitteilung zum Projekt-Kickoff

Verbundprojekt ZwillE: Künstliche Intelligenz und digitaler Zwilling helfen gegen die Auswirkungen extremer Wetterereignisse im urbanen Raum

Digitale Simulation des Entwässerungssystems von Hannover, um künftigen Gefahren im Zuge des Klimawandels besser begegnen zu können

München, 12. April 2022 – Das Verbundprojekt ZwillE unter der Leitung von Atos erforscht in den nächsten drei Jahren Möglichkeiten für ein Künstliche-Intelligenz (KI)-unterstütztes Management von Wasser-Extremereignissen im urbanen Raum. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt wird dazu einen digitalen Zwilling der Entwässerungsinfrastruktur der Stadt Hannover entwickeln. Ziel ist es, die siedlungswasserwirtschaftlichen Auswirkungen von Wasser-Extremereignissen besser vorherzusehen und durch den Einsatz eines mit einem KI-basierten Assistenten gekoppelten digitalen Zwillings sektorenübergreifend proaktiv managen zu können.

Durch den Klimawandel wird eine Zunahme von Wasser-Extremereignissen wie Starkregen und Überschwemmungen in Mitteleuropa erwartet. Urbane Flächen sind einerseits besonders gefährdet, andererseits aber aufgrund der dichten Bebauung auch ein Teil des Problems. Das Verbundprojekt ZwillE arbeitet daran, die durch extreme Regenereignisse verursachten Gefahren und Engpässe für die städtische Entwässerungsinfrastruktur besser vorauszusehen und schadensminimierend darauf einzuwirken. Atos leitet dieses Projekt in Zusammenarbeit mit der Stadtentwässerung der Landeshauptstadt Hannover als Anwendungspartner sowie verschiedenen Instituten und Unternehmen aus dem Hydro- und Ingenieursbereich, namentlich der hydro & meteo GmbH, der Ingenieurgesellschaft für Stadthydrologie mbH, dem Institut für Automation und Kommunikation e.V. und dem IAB – Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH.

Anhand von Echtzeitmessdaten sowie eines integrierten Simulationsmodells soll zunächst ein virtuelles, sektorübergreifendes Abbild der aktuellen Entwässerungsinfrastruktur der Stadt Hannover mit ihren verschiedenen Teilbereichen (Einzugsgebiete, Kanalnetz, Kläranlagenverbund, Einleitungsgewässer) erzeugt werden. Unter Einbeziehung von hochauflösenden Niederschlagsprognosen ermöglicht dieser digitale Zwilling des städtischen Abwassersystems die Durchführung vorausschauender Szenarioanalysen zu extremen Wetterereignissen und die Ableitung daraus resultierender wahrscheinlicher Problembereiche innerhalb des Entwässerungssystems. Diese Erkenntnisse werden sodann mittels eines KI-basierten Assistenten mit formalisiertem Expertenwissen zu geeigneten schwachstellenbezogenen Gegenmaßnahmen angereichert und als nachvollziehbare Handlungsempfehlungen an das technische Personal der Stadtentwässerung Hannover zur Entscheidungsunterstützung weitergegeben. So können die Vorbereitung auf und der Umgang mit akuten extremen Wetterereignissen unterstützt werden. Neben der Festlegung derartiger kurzfristiger Eingriffsmöglichkeiten dienen die Simulationen außerdem der Planung längerfristiger Infrastrukturanpassungen zur Bewältigung zukünftiger Anforderungen infolge klimatischer Veränderungen.

Mitte März trafen sich in einer Online-Konferenz das ZwillE-Projektkonsortium, der Projektträger Karlsruhe, das Vernetzungs- und Transfervorhaben der Fördermaßnahme Wasser-Extremereignisse (WaX) sowie ein Begleitkreis aus assoziierten Projektpartnern zur Auftaktveranstaltung des Verbundprojekts. Nach der Projektvorstellung führten die Verbundpartner vertiefend in Extremwetterszenarien und -daten ein (sowohl aus Sicht der Meteorologie als auch aus Sicht der Siedlungswasserwirtschaft), konkretisierten die Herausforderungen der Messdateninfrastruktur und gaben einen kurzen Einblick in die Simulation und Szenario-Analyse von städtischen Entwässerungsinfrastrukturen.

Dr. Michael Pabst, Koordinator Generalplanung im Bereich Planung und Bau beim Anwendungspartner Stadtentwässerung Hannover, erklärt: „Der Aufbau eines integrierten Gesamtmodells für die bislang getrennt voneinander betrachteten Teilsysteme Kanal, Kläranlagen und Gewässer stellt eine entscheidende Grundlage für die Umsetzung und Anwendung des Digitalen Zwillings und somit für eine zukunftsgerichtete integrale Handlungs- und Planungsweise im Einzugsgebiet der Landeshauptstadt Hannover dar.”

„Wir freuen uns sehr darauf, in diesem Projekt zusammen mit der Stadtentwässerung Hannover und unseren weiteren Verbundpartnern an einem konkreten Beispiel zeigen zu können, wie innovative Technologien dabei helfen, die Auswirkungen von klimabedingten Wasser-Extremereignissen besser vorherzusagen und proaktiv zu managen,” sagt Dr. Alexander Krebs, stellvertretende Leitung C-LAB bei Atos und Verbundkoordinator von ZwillE.

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Verbundprojekt „ZwillE – Digitaler Zwilling zum KI-unterstützten Management von Wasser-Extremereignissen im urbanen Raum“ zur Fördermaßnahme „Wasser-Extremereignisse (WaX)“ im Rahmen des Bundesprogramms „Wasser: N“. Wasser: N ist Teil der BMBF-Strategie „Forschung für Nachhaltigkeit (FONA).