ZwillE - Digitaler Zwilling zum KI-unterstützten Management von Wasser-Extremereignissen im urbanen Raum, Teilprojekt 2

Das Ziel des Projektes ZwillE besteht in der Entwicklung von Methoden und Werkzeugen für die Erstellung eines Digitalen Zwillings der städtischen Entwässerungsinfrastruktur als Basis für eine proaktive Bewältigung von Wetterextremereignissen im urbanen Raum. Durch die Verknüpfung simulierbarer Modelle mit hochauflösenden Prognosedaten wird das Konzept des Digitalen Zwillings im Sinne eines virtuellen Abbildes des realen Abwassersystems realisiert. Dieses virtuelle Abbild stellt die entscheidende Grundlage für die zielgerichtete Bewältigung von Wetterextremereignissen dar.

Die konkreten wissenschaftlichen und technischen Teilziele des ifak bestehen darin, die Methoden und Werkzeugen für die Erstellung eines Digitalen Zwillings der städtischen Entwässerungsinfrastruktur weiterzuentwickeln und für den praktischen Einsatz zu ertüchtigen. Im Rahmen des Projektes wird ein integriertes Simulationsmodell der Entwässerungsinfrastruktur von Hannover erstellt werden. Das Simulationsmodell soll durch die Verknüpfung mit Echtzeitmessdaten für die Anwendungsfälle (1) Abbildung des Ist-Zustandes, (2) kurzfristige Planung von Maßnahmen zur Bewältigung von Extremwetterereignissen und (3) langfristige Planung von Infrastrukturanpassungen genutzt werden.
Eine besondere Herausforderung besteht darin, geeignete Nutzerschnittstellen für die verschiedenen Anwendungsfälle zu schaffen und die Integration der auf Methoden der nachvollziehbaren Künstlichen Intelligenz beruhenden Entscheidungsassistenzfunktion unter Einbeziehung von Erfahrungswissen zu erreichen.

Projektpartner:

• Stadtentwässerung Hannover, Eigenbetrieb der Landeshauptstadt Hannover
• Atos Information Technology GmbH
• Ingenieurgesellschaft für Stadthydrologie mbH
• hydro & meteo GmbH
• IAB Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH

ZwillE - Digital twin for AI-supported management of extreme water events in urban areas, sub-project 2

The aim of the ZwillE project is to develop methods and tools for the creation of a digital twin of the urban drainage infrastructure as a basis for proactive management of extreme weather events in urban areas. By linking simulatable models with high-resolution forecast data, the concept of the digital twin is realised in the form of a virtual image of the real drainage system. This virtual image is a precondition for the effective management of extreme weather events.

The concrete scientific and technical sub-goals of ifak are to improve the methods and tools for creating a digital twin of the urban drainage infrastructure and to make them suitable for practical use. Within the scope of the project, an integrated simulation model of the drainage infrastructure of Hannover will be created. The simulation model is to be used by linking it with real-time measurement data for the use cases (1) representation of the current state, (2) short-term planning of measures to cope with extreme weather events and (3) long-term planning of infrastructure adaptations.
A particular challenge is to create suitable user interfaces for the different use cases and to achieve the integration of the decision support function based on methods of explainable artificial intelligence with the inclusion of empirical knowledge.

Project partners:

• Stadtentwässerung Hannover, Eigenbetrieb der Landeshauptstadt Hannover
• Atos Information Technology GmbH
• Ingenieurgesellschaft für Stadthydrologie mbH
• hydro & meteo GmbH
• IAB Institut für Angewandte Bauforschung Weimar gGmbH