Verbesserung der Hochwasservorhersage dank KI-Modell in Deutschland

Ein KI-Modell kann extreme Hochwasserereignisse in Flüssen ohne Messstationen mit einer Vorlaufzeit von fünf Tagen ähnlich genau vorhersagen wie der bisherige Stand der Technik – das Global Flood Awareness System (GloFAS) – mit einem Vorlauf von höchstens wenigen Stunden. Zu diesem Ergebnis kommen die Autorinnen und Autoren, die größtenteils in Googles Forschungsabteilung arbeiten, in einer Studie, die am 20.03. im Fachjournal „Nature“ erschienen ist (siehe Primärquelle).

Verbesserte Vorhersagen dank KI-Modell

Darüber hinaus kann das Modell auch Hochwasserereignisse, die statistisch nur alle fünf Jahre auftreten, in den Gebieten mit wenigen Messstationen genauso gut oder genauer vorhersagen, wie bisherige Modelle weniger extreme Ereignisse, die statistisch gesehen einmal im Jahr auftreten. Das Modell haben die Forschenden auch bereits in ein Frühwarnsystem integriert, das öffentlich zugängliche Vorhersagen für über 80 Länder liefert.

Verbesserung der Vorhersagen für Entwicklungsländer

Die Autorinnen und Autoren betonen, dass die Qualität bisheriger Vorhersagen stark von der Verfügbarkeit von Messstationen in Flüssen abhängt. Ob und in welcher Menge es diese allerdings gibt, hängt unter anderem stark von den finanziellen Möglichkeiten und den Prioritäten des jeweiligen Landes ab. Auch deswegen waren Entwicklungsländer bisher im Durchschnitt stärker von Flutschäden betroffen. Die vorgestellte KI-Methode soll nun auch Verbesserungen in der Vorhersage der Hochwassergefahr für Flüsse ohne Messstationen bringen.

Die Rolle von KI-Modellen in der Hydrologie

Einige der Autoren dieser neuen Studie haben bereits auf regionaler Ebene gezeigt, dass KI-Modelle bessere Vorhersagen machen können als etablierte hydrologische Modelle – sogar, wenn die Datenlage schlecht ist. Sie zeigen jetzt, dass dieses Ergebnis weitestgehend auch global zutrifft. Dies ist ein wichtiges, wenn auch nicht sehr überraschendes Ergebnis. Die Studie ist solide gemacht und die Ergebnisse sind schlüssig.

Potenzial von KI-Modellen in der Zukunft

KI-Modelle werden in naher Zukunft in der Hydrologie, wie in vielen anderen Gebieten auch, eine sehr große Rolle spielen. Ob sie dies allein oder in Verbindung mit prozessbasierten Modellen schaffen, ist eine spannende und ungeklärte Frage. Das hier genutzte KI-Modell, welches Extremabflüsse simuliert, aber keine Überschwemmungen, könnte sehr gut mit einem Überschwemmungsmodell gekoppelt werden. Solche hybriden Modelle sind für die Zukunft besonders vielversprechend.

Transparenz und Demokratisierung im Katastrophenschutz

Der Artikel zielt neben der Anwendung von KI auch auf die öffentliche Verfügbarkeit von Vorhersagen mit mehreren Tagen Vorlaufzeit ab. Dies wird kontrovers diskutiert. Der Katastrophenschutz ist zumeist streng hierarchisch organisiert und es besteht die Ansicht, dass Warnungen aus einer einzigen und dafür zuständigen (meist behördlichen) Quelle stammen sollten. Eine höhere Transparenz und Demokratisierung des Katastrophenschutzes kann Potenziale haben.

(Quelle:Science Media Center Deutschland Bearbeitet mit ChatGPT)

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