Mittwoch, Januar 27, 2021
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Hochwasserwarnung per Scheibenwischer

RainCars setzt auf unkonventionelle Messtechnik – DFG fördert Projekt
an der Leibniz Universität Hannover

Regelmäßig richten Überschwemmungen große Schäden an. Doch in Deutschland gibt es zu wenig Regenmessstationen, mittels derer zeitlich genaue Aussagen über die zu erwartende Wassermenge getroffen werden können. Eine verbesserte flächendeckende Erfassung des Niederschlages könnte für genauere Vorhersagen sorgen. Das Projekt RainCars an der Leibniz Universität Hannover verfolgt diesen Ansatz: Es nutzt Autos als mobile Messstationen mit Scheibenwischern als Regensensoren. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Projekt RainCars für eine Laufzeit von zunächst zwei Jahren.

Regenmessstationen in Deutschland liegen häufig weit auseinander. Regenradare liefern nur indirekte und damit unsichere Daten. Da es nicht die Möglichkeit gibt, flächendeckend neue Messstationen zu errichten, kam das Forscherteam auf die Idee, auf etwas zurückzugreifen, was vorhanden ist, in diesem Fall auf Autos. Die Idee dahinter ist simpel: Scheibenwischer werden eingeschaltet, wenn es regnet, sie sind daher ein Indikator für den Niederschlag und können ihn indirekt messen. Die Regenmenge wird in erster Linie über die Wischerfrequenz ermittelt. Zusätzlich werden optische Sensoren als Regensensoren untersucht.

Der Kerngedanke hinter dem Projekt: Relativ ungenaue Messungen an vielen Orten sind besser als exakte Messungen an sehr wenigen. Die Position der Autos und die Wischerfrequenz werden gemessen und mit fest installierten Wetterstationen abgeglichen. Die Kombination mit den genauen Messdaten ermöglicht eine schnelle und präzise Ermittlung, wie groß die Regenmenge an welchem Ort ist. Auch die Autos untereinander sollen ihre Daten abgleichen, so dass am Ende des Messprozesses möglichst präzise und räumlich gut verteilte Datenmengen stehen.

Die Ergebnisse der Messungen dienen als Datenbasis für Computersimulationen. Unterschiedliche Szenarien für Verkehrsdichten und Wetterlagen werden durchgespielt. Außerdem prüfen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, wie genau die räumliche Regenerfassung mit Scheibenwischern im Vergleich zu konventionellen Methoden ist. Um das Projekt in der Praxis zu testen, ist eine Kooperation mit Taxis oder Lieferfahrzeugen geplant.

Für das Projekt bilden Hydrologen und Geoinformatiker ein Team. Beteiligt sind das Institut für Kartografie und Geoinformatik (ikg) unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Monika Sester und das Institut für Wasserwirtschaft, Hydrologie und landwirtschaftlichen Wasserbau (wawi) unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Uwe Haberlandt. Das ikg verarbeitet und analysiert die Daten aus dem Geosensorennetz, mit denen die Niederschlagsmengen aus den Sensordaten ermittelt werden. Das wawi beschäftigt sich mit den Themen Niederschlagsschätzung und räumlicher Interpolation sowie mit der Erfassung und Quantifizierung der Genauigkeit der gewonnenen Daten.

Das Projekt ist eines von zehn DFG-Projekten, die in der Wanderausstellung „Von der Idee zur Erkenntnis“ präsentiert werden; die Schau ist ab dem 23. April im Ministerium für Wissenschaft und Kultur in Hannover zu sehen.

Mechtild Freiin v. Münchhausen

Referat für Kommunikation und Marketing