60 Pegel, 100 Sensoren und ein Dashboard: HWS 4.0 stärkt Hochwasserschutz

Im Bergischen Land entsteht mit dem „Bergischen Hochwassermeldesystem 4.0“ (HWS 4.0) ein neues digitales Instrument für den Hochwasserschutz. Die Zielsetzung ist, steigende Wasserpegel und somit Hochwassergefahren an der Wupper und ihren Nebenbächen mit Hilfe Künstlicher Intelligenz (KI) präziser vorherzusagen. Dadurch können Kommunen, Katastrophenschutz, Einsatzkräfte und Bevölkerung frühzeitiger informiert werden.

Seit dem Projektstart 2023 hat sich bereits viel getan.
Das HWS 4.0 sammelt Messwerte aus der Region und stellt sie übersichtlich zur Verfügung.

Für präzisere Vorhersagen werden umfangreiche Daten benötigt: Pegelstände an Gewässern, Rückhaltebecken und Kanälen, die Niederschlagsmengen sowie der Füllstand von Talsperren.
Daher ist ein wichtiger Aspekt, das Messnetz im Wuppergebiet und dadurch die Datengrundlage zu erweitern. Dabei wird auch neuartige Sensorik eingesetzt und für die Wasserwirtschaft optimiert.

Das Messnetz des Wupperverbandes umfasst inzwischen 60 Pegel und 100 Sensoren. Sie erfassen Wasserstände und Regenmengen in Echtzeit. Neue Hochwassermeldepegel für die Wupper wurden kürzlich in Wipperfürth und Solingen gebaut. In Leichlingen entsteht ab Oktober ein weiterer Meldepegel. Auch zahlreiche Klima- und Niederschlagsstationen, in den letzten zwei Jahren 7 neue, sind Teil des Netzes.

Ein wichtiger Schwerpunkt des Projekts ist der Einsatz von KI. Die KI wird mit den gesammelten Daten trainiert, um typische Muster zu erkennen – zum Beispiel, wenn Pegelstände schnell steigen. Ziel ist es, Vorhersagen zu ermöglichen, die mehrere Stunden im Voraus zeigen, wie sich die Situation in den Gewässern entwickeln könnte.

Der Prototyp für das Dashboard ist online

Alle diese Daten fließen in das neue Online-Dashboard, das bereits jetzt als Prototyp verfügbar ist. Dort können Interessierte die aktuelle Entwicklung der Pegelstände im Wuppergebiet verfolgen. Auf einer interaktiven Karte werden die Messstellen angezeigt. Je weiter man in die Karte hineinzoomt, desto mehr Stationen werden sichtbar. Außerdem gibt es eine Liste mit allen Messpunkten – von Niederschlagsmessstellen über Gewässerpegel bis hin zu Talsperren. Angezeigt werden jeweils der aktuelle Messwert und die Tendenz: steigend, konstant oder fallend. Klickt man auf eine Messstelle, öffnet sich ein Diagramm, das die Entwicklung der Werte über verschiedene Zeiträume – von drei Stunden bis zu zwei Wochen – zeigt.

Der Prototyp des Dashboards ist frei zugänglich¹
Im nächsten Schritt soll zusätzlich eine App entwickelt werden, die die Meldungen mobil und noch leichter verfügbar macht. Sie soll ab Mitte 2026 bereitstehen.

Informationen zum HWS 4.0

Das Forschungsvorhaben „Bergisches Hochwassermeldesystem 4.0 (HWS 4.0)“ startete im Juni 2023 und ist auf drei Jahre angelegt.
Forschungspartner sind: Heinz Berger Maschinenfabrik, Wupperverband, Bergische Universität Wuppertal, Bergische Struktur- und Wirtschaftsförderungsgesellschaft, Wuppertaler Stadtwerke und Bergische Industrie- und Handelskammer Wuppertal-Remscheid-Solingen.
Das Projekt wird vom Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen mit 2,8 Mio. Euro gefördert.

Das HWS 4.0 ist Teil der Initiative „Flagships powered by KI.NRW“, der Kompetenzplattform des Landes für Künstliche Intelligenz KI.NRW. Bei der Entwicklung der neuen Technologien arbeiten die Projektteilnehmer auch mit dem Landesamt für Natur, Umwelt und Klima Nordrhein-Westfalen (LANUK) und weiteren Regionen Nordrhein-Westfalens zusammen.