Umweltmonitoring für Gewässer und Talsperren

Das Forschungsvorhaben WaCoDIS nutzt DWD und Sentinel-Satellitendaten um Stoffausträge in Fließgewässer nachzuverfolgen.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens „Wasserwirtschaftliche Copernicus-Dienste zur Bestimmung von Stoffeinträgen in Gewässer und Talsperren im Rahmen des Umweltmonitorings“ (WaCoDIS) werden Satellitenfernerkundungssensoren des europäischen Copernicus-Programms sowie Daten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) mit einem In situ-Sensornetzwerk zur Gewässerüberwachung kombiniert. Ziel ist es, die Effizienz des Umweltmonitorings mittels innovativer, automatisierter Verfahren zur Sensordatenfusion und -analyse zu steigern. Besonders im Fokus stehen hierbei die Wasserreinhaltung, der Gewässerschutz und die Sicherung des Zugangs zu sauberem Trinkwasser. Zudem soll mit dem Forschungsvorhaben die Umsetzung der europäischen Wasserrahmenrichtlinie und der Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie unterstützt werden.

Auswirkungen des Klimawandels sowie die Intensivierung der landwirtschaftlichen Nutzung führen bereits heute zu erhöhten Nährstoffeinträgen in Fließgewässer und Talsperren. Foto: pixabay (Tama66)

Auswirkungen des Klimawandels sowie die Intensivierung der landwirtschaftlichen Nutzung führen bereits heute zu erhöhten Nährstoffeinträgen in Fließgewässer und Talsperren. Foto: pixabay (Tama66)

Nach Projektabschluss soll dann ein webbasiertes Monitoringwerkzeug zur Verfügung stehen, welches an unterschiedlichen wasserwirtschaftlichen Handlungsfeldern zur Vorbereitung des operationellen Einsatzes im Testbetrieb umfassend validiert wurde. Damit will das Projektkonsortium Wasserbehörden, Wasserwirtschafts- und Abwasserverbände sowie Kommunen einen Werkzeugkasten aus Methoden, Anwendungen und Diensten für ein optimiertes Umweltmonitoring zur Verfügung stellen.

Kernaufgabe des Projektteams ist es, durch eine interoperable Systemvernetzung von Satellitendaten, In situ-Messdaten des Wupperverbandes, bestehende webbasierte Informationssysteme und neue Modellkomponenten eine aktuelle und präzise räumliche Verortung der Herkunft von Stoffausträgen, deren Quantifizierung sowie eine qualitativ optimierte Modellierung von Stoffeinträgen in Fließgewässer und Talsperren zu erstellen. Damit sollen die Verursacher stofflicher Einträge lokalisiert und die zeitnahe Entwicklung, Umsetzung und Überwachung fallspezifischer Maßnahmen zum Gewässerschutz ermöglicht werden. Um neben Informationen zur Landbedeckung auch Aussagen über die intraannuelle Variabilität der Bodenfeuchte und des Nährstoffhaushalts (Nitrat- und Phosphorgehalt) flächenbezogen ableiten zu können, will man in diesem Zusammenhang auch Sentinel-1 und Sentinel-2 Datensätze automatisiert und kombiniert analysieren. Zudem werden Datensätze des DWDs einbezogen, um Auswirkungen von Starkregenereignissen auf die Höhe der Stoffeinträge beurteilen zu können.

Das Projekt wird von der Hochschule Bochum koordiniert und von einem Team von Wissenschaftlern und Fachexperten des Wupperverbandes, der EFTAS GmbH und der 52°North GmbH bearbeitet. WaCoDIS wird mit 1,25 Mio. Euro vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) im Zuge des mFUND-Förderprogramms unterstützt.

www.bmvi.de