Hydrotec
Forschung

Forschung

Innovation für die Wasserwirtschaft

Hydrotec engagiert sich in zahlreichen Forschungsprojekten der Wasserwirtschaft. Unsere Expertinnen und Experten bringen ihr Fachwissen zu Themen wie Hochwasserschutz, Starkregenvorsorge, hydraulische Modellierung und Klimaanpassung ein. Eine besonders enge Zusammenarbeit verbindet uns mit der HTW Saar und der RWTH Aachen.

Die Ergebnisse unserer Mitarbeit an Forschungsprojekten stellen wir regelmäßig auf Tagungen vor und veröffentlichen sie in wasserwirtschaftlichen Fachzeitschriften. Gleichzeitig schaffen wir einen praxisnahen Zugang für den wissenschaftlichen Nachwuchs: Studierende haben bei uns die Möglichkeit, Abschlussarbeiten zu verfassen oder im Rahmen von Praktika an innovativen Projekten mitzuwirken.

So schlagen wir die Brücke zwischen Forschung und Ingenieurpraxis und leisten einen Beitrag dazu, die aktuellen Herausforderungen der Wasserwirtschaft zu bewältigen – mit innovativen Lösungen für eine nachhaltige Zukunft.

Auswahl Forschungsprojekte

  • Anwendung von KI-Techniken in der hydrologischen Praxis

    Unsere Mitarbeiterin Dr. Judith Nijzink untersucht die Anwendung von KI-Techniken in der hydrologischen Praxis. Bei der Niederschlag-Abfluss-Modellierung (NA-Modellierung) mittels Neuronaler Netze kommen sogenannte Long-Short-Term-Memory-Netzwerke (LSTM-Netzwerke) zum Einsatz. Im Gegensatz zu klassischen NA-Modellen, welche umfangreich kalibriert werden müssen, können Neuronale Netze aus hydrologischen Zeitreihen lernen und darauf basierend Abflussprognosen erstellen.

  • Simulation starkregenbasierter, linearer Erosion mit 2D-Modellen

    Besonders bei Starkregen treten Erosionsprozesse auf, in denen sich tiefe Rinnen bilden und große Mengen Bodenmaterial verlagern – mit Folgen für Landwirtschaft, Gewässer und Infrastruktur. Das Projekt entwickelt einen neuen Ansatz zur realistischen Simulation von Bodenerosion bei Starkregen. Dazu werden hochaufgelöste Drohnendaten mit 2D-hydrodynamischen Modellen kombiniert. Durch die gewonnenen Erkenntnisse lassen sich Maßnahmen zum Schutz der Böden ableiten.

  • KliMaWerk – „Nachhaltige Bewirtschaftung des Landschaftswasserhaushaltes zur Erhöhung der Klimaresilienz: Management und Werkzeuge“.

    Im Rahmen des BMBF-Projektes entwickelt das Projektteam Maßnahmen und Strategien zur Erhöhung der hydrologischen und ökologischen Resilienz für vom Klimawandel betroffene Fließgewässer und Einzugsgebiete. Dabei betrachten die Projektpartner vor allem Niedrigwasser- und Austrocknungssituationen im Wechsel mit Starkregenereignissen am Beispiel von zwei Gewässern im Lippe-Einzugsgebiet.
    Hydrotec bringt seine Hydrologie-Expertise sowie das N-A-Modell NASIM in das Projekt ein.
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  • PuwaSTAR Pumpwerkswarnung für Starkregen und Hochwasser im urbanen Raum

    Im BMBF-Projekt PuwaSTAR werden Pumpwerke in das Hochwasservorhersagesystem von Emschergenossenschaft / Lippeverband integriert. Neben hydrologischer Vorhersage werden Ausfallwahrscheinlichkeiten der Pumpen mittels Künstlicher Intelligenz bestimmt, um Überflutungsflächen und -tiefen zu ermitteln. Darauf aufbauend werden mit den beteiligten Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben Konzepte für Vorsorgestrategien erarbeitet.
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  • Starkregenvorsorge und Klimaanpassung – Entwicklung eines Vorhersagesystems für Kommunen

    Die Gefährdung durch Überflutungen infolge von Starkregenereignissen stellen viele Städte und Kommunen vor besondere Herausforderungen. Mithilfe von Starkregengefahrenkarten und -Handlungskonzepten im Rahmen des kommunalen Starkregenrisikomanagements werden wichtige Grundlagen geschaffen, um diesen Herausforderungen zu begegnen. Um eine klimaresiliente Entwicklung zu unterstützen und spezifische Informationen je nach regionalem Starkregenereignis liefern zu können, entwickelt die htw saar in Zusammenarbeit mit Hydrotec ein Vorhersage- und Warnsystem für Starkregen und Hochwasser für ausgewählte Pilotgebiete.

  • AGROfloW – Agroforstwirtschaft als integrierte Lösung für Klimaanpassung, Rohstofferzeugung und Wassermanagement

    Im Projekt AGROfloW sollen neue, innovative Agroforstsysteme (AFS) mit Schwerpunkt auf Wasserkreisläufe, interkommunale Kooperation und regionale Wertschöpfung entwickelt und implementiert werden.AGROfloW erarbeitet die grundlegenden Ziele auf den Demonstrationsstandorten mit den Landwirtinnen und Landwirten, um so zum einen die praktische Anwendbarkeit aufzuzeigen und im Netzwerk deutschlandweit sichtbar zu machen. Zum anderen, um die Anforderungen der Praxis an die Rahmenbedingungen, sowohl in ökonomischer als auch in rechtlicher Sicht wissenschaftlich fundiert ableiten zu können.
    Zur Projekthomepage von AGROfloW

Forschung zu KI-Einsatz für die hydrologische Modellierung

Aktuelles zu Forschungsprojekten und -aktivitäten

IWASA 2025 – Digitalisierung in der Wasserwirtschaft

Das 55. Internationale Wasserbau-Symposium IWASA findet am 23. und 24. Januar 2025 statt. Der Leiter unserer Software-Entwicklung Dipl.-Math. Benedikt Rothe hält beim IWASA den Vortrag „Anwendung von KI-Techniken in der hydrologischen Praxis“.

Hydrotec beim Nürnberger Wasserbau-Symposium vertreten

Die Verbesserung der Talsperren-Sicherheit und ihre bauliche Optimierung mithilfe von 2D-numerischer Simulation waren Themen des Vortrags von Hydrotec-Geschäftsführer Professor Yörük beim Nürnberger Wasserbau-Symposium im Dezember 2024.

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