Mit Erdbeobachtung gegen Hitzeinseln
Hitzeinseln stellen im Zuge des Klimawandels auch in Mitteleuropa ein zunehmendes Gesundheitsrisiko dar und verursachen beträchtliche Schäden und Kosten an Infrastruktur, z.B. durch aufgeplatzte Asphaltdecken und verformte Schienen. Ein vom EOC mitentwickeltes System liefert jetzt Entscheidungsträgern in der Verkehrs-, Stadt- und Umweltplanung der Pilotstädte Dresden und Langenfeld (NRW) die Informationsbasis, um Gegenmaßnahmen zu planen und zu bewerten.
Im Forschungsprojekt KLIPS (KI-basierte Informationsplattform für die Lokalisierung und Simulation von Hitzeinseln für eine innovative Stadt- und Verkehrsplanung) werden mithilfe einer Informationsplattform und eines im Rahmen des Projekts entwickelten Sensornetzwerks Hitzeinseln in Städten detailliert vermessen sowie mittels KI-Algorithmen die Auswirkungen möglicher Maßnahmen simuliert.
Satellitendaten der Missionen MODIS und Landsat ermöglichen eine zeitlich und räumlich hochaufgelöste Messung der Oberflächentemperaturen. Insbesondere Daten der Landsat Mission eignen sich dabei aufgrund ihrer räumlichen Auflösung für intra-urbane Analysen. Am EOC wurden beide Datensätze deutschlandweit aufbereitet und im Rahmen von KLIPS den Projektpartnern zur Verfügung gestellt (Abbildung oben). Darüber hinaus wurden hochaufgelöste Landbedeckungsinformationen auf nationaler Ebene berechnet und bereitgestellt. Die Satellitendatenprodukte des EOC bilden gemeinsam mit offiziellen Geodaten der Pilotstädte sowie Messdaten des Sensornetzwerks die Datengrundlage für mehrere neuronale Netze zur flächendeckenden Modellierung, Simulation und Prognose von raum-zeitlichen Temperaturmustern und Hitzeinseln. Damit können Anwender nicht nur die aktuelle Situation mit hohem Detail erfassen, sondern auch eine 48-Stunden Prognose der Hitzeentwicklung hinzuziehen, um beispielweise Hitzeaktionspläne oder Notfallmaßnahmen zu entwickeln. Außerdem können mit dem KLIPS-System bauliche Veränderungen simuliert werden, um Maßnahmen bereits in der Planungsphase hinsichtlich ihrer Temperaturwirkung quantitativ zu vergleichen und zu bewerten.
KLIPS startete im Herbst 2020 und wurde im März 2024 erfolgreich abgeschlossen. Die Software AG leitet als Konsortialführer das Forschungsprojekt. Forschungspartner sind die ERGO Umweltinstitut GmbH, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut, das Institut für Informationssysteme der Hochschule Hof, das Leibniz-Institut für ökologische Raumentwicklung, die Landeshauptstadt Dresden, die Pikobytes GmbH, die terrestris GmbH & Co. KG, meggsimum (Büro für Geoinformatik Christian Mayer) sowie die Stadt Langenfeld als assoziierter Partner. Das Projekt wurde im Rahmen der Förderrichtlinie mFUND vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr gefördert. Im Rahmen des Förderprogramms unterstützt das BMDV seit 2016 Forschungs- und Entwicklungsprojekte rund um datenbasierte digitale Innovationen für die Mobilität 4.0. Die Projektförderung wird durch eine aktive fachliche Vernetzung zwischen Akteuren aus Politik, Wirtschaft, Verwaltung und Forschung und die Bereitstellung von offenen Daten in der Mobilithek (https://mobilithek.info) ergänzt.