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Wasserstandsvorhersage Nordsee, Hamburg, St. Pauli, Elbe

Mittleres Hochwasser (MHW): 7m über Pegelnullpunkt, Mittleres Niedrigwasser (MNW): 3m über Pegelnullpunkt

Pumpwerkswarnung für Starkregen und Hochwasser im urbanen Raum (PuwaSTAR), Teilvorhaben: Warnung vor Pumpwerksüberlastung und Erarbeitung wirkungsbasierter Vorsorgestrategien und Verteidigungskonzepte

Anwendung von Methoden des maschinellen Lernens zur Verbesserung der Prognosen und Analysen der BfG

Veranlassung Methoden des maschinellen Lernens kommen in der gewässerkundlichen Praxis der BfG bisher nur vereinzelt zum Einsatz. Der Einsatz von ML entspricht in vielen Bereichen aber bereits dem Stand von Wissenschaft und Technik und hält zunehmend Einzug auch in gewässerkundliche Fragestellungen. ML besitzt das Potenzial, zum einen bestehende Aufgaben und Methoden qualitativ zu optimieren (z. B. in Form verbesserter Prognosemethoden). Zum anderen werden durch den Einsatz von ML arbeitsaufwändige, mit klassischen Ansätzen nicht leistbare Analysen erst möglich, wodurch auch gänzlich neue oder substanziell erweiterte Leistungen und Produkte entstehen. Der unmittelbare Anwendungs- und Aufgabenbezug von MALPROG lässt diesbezüglich konkrete Ergebnisse für relevante Fachaufgaben sowie zielführende Erkenntnisse für eine Übertragung auf weitere Arbeitsfelder der BfG erwarten. Ziele Die übergeordneten Ziele von MALPROG sind - wissenschaftliche Erkenntnis und Datenharmonisierung: Untersuchung praktischer Anwendbarkeit von Methoden des maschinellen Lernens für ausgewählte BfG-Fachaufgaben (Messdatenplausibilisierung, Abfluss- und Wasserstandsvorhersage, Vegetationskartierung, Ölerkennung) - Technologietransfer: Überführung zielführender Methoden des maschinellen Lernens in zentrale Dienste und Applikationen der BfG - Konsolidierung des Wissens: Initiierung einer BfG-weiten Arbeitsgruppe "KI" zwecks Beratung, Unterstützung, Austausch und Koordination zukünftiger Anwendungen mit Bezug zu Methoden der künstlichen Intelligenz Für die konkrete Anwendung der ML-Methoden für die Fach- und Beratungsaufgaben der BfG sollen - eine weitere Steigerung der Vorhersagegüte erzielt, längerfristige Vorhersageskalen erschlossen und innovative Beratungsprodukte generiert werden, - eine intelligente Vorbeurteilung von Öl-Verschmutzungen ermöglicht werden, die z. B. einen effizienteren Einsatz unbemannter Systeme ermöglicht und den teuren Datentransfer für weitfliegende Systeme wesentlich reduziert, - durch die Anwendung auf digitale Orthofotos eine Identifizierung von Vegetation mit erhöhtem Automatisierungsgrad auf großer Fläche ermöglicht werden, z. B. für eine effiziente Erstellung von Biotoptypenkartierungen und für ein stringentes Vegetationsmonitoring bei Entwicklungsmaßnahmen, - durch Kameraaufnahmen automatisch Makroplastik in fließenden Gewässern identifiziert und klassifiziert werden, - Messfehler von Bodenfeuchtemessungen identifiziert und korrigiert werden. Die vertiefte Befassung mit den Möglichkeiten und Grenzen von ML-Methoden soll die BfG unterstützen, um die rasant zunehmende Menge an (Umwelt-)Daten unter Nutzung steigender Rechenressourcen in eine verbesserte Leistungsfähigkeit ihres Beratungsangebots (z. B. für die WSV, das BMDV, das BMUV) zu überführen. Die Entwicklung von Anwendungsfeldern im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI) ist ein zentrales Ziel der Bundesregierung (KI-Strategie für Deutschland), welches das BMDV für den Verkehrssektor in seinem Aktionsplan "Digitalisierung und Künstliche Intelligenz in der Mobilität" aufgegriffen und weiter konkretisiert hat. Pilothafte Anwendungen belegen aber neben dem hohen Bedarf auch das große Potenzial von Methoden des maschinellen Lernens im Bereich der Gewässerkunde (Prognose, Klassifikation, Regression). Im Rahmen von MALPROG wird die Nutzung KI- bzw. ML-basierter Methoden für konkrete Anwendungsfelder in der Gewässerkunde systematisch untersucht. Als zielführend identifizierte Ansätze werden in die praktische Facharbeit integriert, um letztlich deren Potenzial für konkrete Anwendungen in der Analyse- und Beratungspraxis der BfG und WSV ausschöpfen zu können.

Wasserstandsvorhersage Nordsee, Wilhelmshaven, Alter Vorhafen

Mittleres Hochwasser (MHW): 6m über Pegelnullpunkt, Mittleres Niedrigwasser (MNW): 3m über Pegelnullpunkt

Wasserstandsvorhersage Nordsee, Brokdorf, Elbe

Mittleres Hochwasser (MHW): 6m über Pegelnullpunkt, Mittleres Niedrigwasser (MNW): 3m über Pegelnullpunkt

Wasserstandsvorhersage Nordsee, Helgoland, Binnenhafen

Mittleres Hochwasser (MHW): 6m über Pegelnullpunkt, Mittleres Niedrigwasser (MNW): 3m über Pegelnullpunkt

Hochwasservorhersagedienst Rheinland-Pfalz

[Redaktioneller Hinweis: Die folgende Beschreibung ist eine unstrukturierte Extraktion aus dem originalem PDF] Melde- und InformationswegeWeitere Informationen ■■ Alle aktuellen Wasserstände, Vorhersagen und Hochwasserberichte sind abrufbar unter www.hochwasser.rlp.dewww.hochwasser.rlp.de E-Mail: info@hochwasser.rlp.de ■■ Sobald mindestens eine Meldehöhe oder eine Warnstufe überschritten wird, meldet die HVZ dies an die Meldestellen der betroffenen Landkreise und kreisfreien Städte. Diese leiten die Hochwassermel- dung unverzüglich an nachgeordnete Dienststellen weiter, so dass eine Gefahrenabwehr und Warnung der Bevölkerung möglichst frühzeitig eingeleitet werden kann. ■■ Telefonische Wasserstandansage: 06131 6367318 ■■ Videotext SWR: Seiten 800–804 ■■ Die HVZ stellt ihre Meldungen zusätzlich über fol- gende Smartphone-Apps bereit (alle abrufbar über Google Play Store und Apple App Store): • Meine Pegel (Hochwasservorhersagezentralen der Länder) • NINA (Bundesamt für Bevölkerungsschutz) • KATWARN (Fraunhofer-Institut) • WarnWetter (Deutscher Wetterdienst) Meine Pegel: www.hochwasserzentralen.info/meinepegel WarnWetter (DWD): www.dwd.de Katwarn: www.katwarn.de NINA: www.bbk.bund.de Bevölkerungswarnungen: https://warnung.bund.de/meldungen Informationen zur Hochwasservorsorge und zum Verhalten bei Hochwasser: https://hochwassermanagement.rlp.de https://ibh.rlp-umwelt.de https://www.bbk.bund.de/DE/Warnung-Vorsorge Informationen der HVZ über YouTube Tutorial zur Hochwasserwebseite Information zum Hoch- wasservorhersagedienst Impressum Landesamt für Umwelt Kaiser-Friedrich-Straße 7, 55116 Mainz www.lfu.rlp.de Fotos: LfU © März 2025 HOCHWASSER­ VORHERSAGEDIENST Rheinland-Pfalz Was ist Hochwasser?Vorhersagen für PegelWarnkarte Hochwasser ist die zeitweilige Überschwemmung von ansonsten nicht mit Wasser bedecktem Land. Als Schwelle zum Hochwasser ist zumeist ein bestimmter Wasserstand festgelegt, die sogenannte Meldehöhe.Der Hochwasservorhersagedienst veröffentlicht unter www.hochwasser.rlp.de rund 250 Pegel und weitere kommunale Messstellen, die mehrmals pro Stunde aktualisiert werden und sowohl grafisch als auch tabel- larisch abrufbar sind. Für rund 50 Pegel werden zudem Wasserstandsvorhersagen dargestellt, die im Hoch- wasserfall mindestens alle drei Stunden aktualisiert werden: Auf pegelspezifischen Grafiken kann jeweils auf einen Blick erkannt werden, wie stark und wie schnell der Wasserstand in den nächsten Stunden und Tagen ansteigen oder fallen wird.Für Pegel mit einem Einzugsgebiet < 300 km² ist eine zentimetergenaue Vorhersage des Wasserstandes nicht verlässlich möglich, da einerseits die Zeitspanne zwischen Regenereignis und Wasserstandanstieg sehr kurz ist und andererseits lokale Wettervorhersagen zu ungenau sind. Daher werden hier nicht pegel-, sondern regionsbezogene Warnungen geliefert. Rheinland- Pfalz ist hierzu in Warnregionen unterteilt, die 300 – 800 km² großen Flussgebieten entsprechen. Ursache für Hochwasser sind in der Regel Schnee- schmelze und starker bzw. langanhaltender Regen. Frühzeitige und verlässliche Hochwasservorhersagen können vor allem bei selten auftretenden höheren Hochwassern zur Minderung der Schäden beitragen. Eine Vorhersage ist immer mit Unsicherheiten behaf- tet. Je kleiner das Einzugsgebiet eines Pegels, desto unsicherer ist die berechnete Vorhersage. Je weiter ein vorhergesagter Wert in der Zukunft liegt, desto unsicherer ist er. In den Vorhersagegrafiken wird deswegen eine Bandbreite der wahrscheinlichen Ent- wicklung und nicht nur eine einzelne Linie dargestellt. Der tatsächlich eintretende Wasserstand kann in sel- tenen Fällen auch außerhalb dieser Bandbreite liegen. Vorhersagezentrale in Mainz Laut Landeswassergesetz und dazugehöriger Hochwas- sermeldeverordnung ist das Landesamt für Umwelt (LfU) zuständig für den Hochwasservorhersagedienst für Rheinland-Pfalz. Das LfU wertet flächendeckend die Niederschläge und Wasserstände aus, berechnet Hochwasservorhersagen und erstellt und verbreitet Hochwassermeldungen. Dies erfolgt seit Dezember 2019 zentral in der Hoch- wasservorhersagezentrale (HVZ) in Mainz. Auf der Warnkarte werden die einzelnen Warnregi- onen mit Warnfarben eingefärbt, sobald an minde- stens einem Flussabschnitt im Verlauf eines Tages mit Hochwasser zu rechnen ist. Wird eine Warnregion von grün abweichend eingefärbt, so werden automatisch Warnungen u. a. über Warn-Apps ausgelöst. Es ist zu beachten, dass die Hochwasservorhersagezentrale Rheinland-Pfalz vor Flusshochwasser warnt und nicht vor Gewitter, Starkregen oder kleinräumigen Überflutungen.

Wasserstandsvorhersage Nordsee des BSH

Aktuelle Vorhersage: Am Montag werden das Vormittag-Hochwasser bzw. das Nachmittag-Hochwasser an der ostfriesischen Küste <b>etwa</b> <b>3/4 m </b><b>höher</b> und an der nordfriesischen Küste und im Weser- und Elbegebiet <b>1/2 bis 3/4 m </b><b>höher</b> als das mittlere Hochwasser eintreten.

Wasserstandsvorhersage fuer die Bundeswasserstrassen

Parallel zu einem rein statistischen Vorhersageverfahren wurde ein weitgehend deterministisches Flussgebietsmodell erarbeitet, das in Form einzelner hydrologisch-physikalischer Bausteine u.a. die Niederschlagskonzentration, die Abflussbildung und die Abflusstransformation beruecksichtigt. Nach Errichtung des Datenerfassungs- und Uebertragungssystems soll dieses deterministische Modell zunaechst fuer die taegliche Wasserstandsvorhersage am Pegel Maxau eingesetzt werden, wobei eine von der ETH Zuerich erstellte Wasserstandsvorhersage fuer den Pegel Rheinfelden einbezogen wird. Das Modell eignet sich auch zur Wasserstandsvorhersage waehrend fortschreitenden Ausbaus und bei kuenstlichen Abflussregulierungen. Es laesst sich daher vorrangig auch zur Steuerung von Hochwasserwellen einsetzen. Zur Zeit wird das Neckargebiet einbezogen und die Erweiterung auf den Rheinpegel Worms getestet.

Computergestützte Gewässermodellierung - Analyse der hydraulischen Auswirkungen einer Deichrückverlegung

Bei Lenzen an der Elbe zeigt sich, dass numerische Modelluntersuchungen vor Baubeginn präzise die später in der Natur eintretenden Ereignisse vorhersagen können. Seit den 1990er Jahren wurde an der Elbe bei Lenzen durch das Land Brandenburg eine Deichrückverlegung geplant und realisiert. Die Bundesanstalt für Wasserbau hat mit hydraulisch-morphologischen Modelluntersuchungen des Oberflächenabflusses die Umsetzung des Projektes unterstützt. Bei dieser Deichrückverlegung in der Lenzen-Wustrower Elbeniederung westlich von Wittenberge sollten nicht nur der Verlauf des erhöhten Hochwasserdeiches der Elbe verändert und die Flutrinnen im Vorland verkleinert, sondern auch die Lage und Struktur der Auwaldpflanzungen im Rückdeichungsgebiet modifiziert werden. Weiterhin sah die Planung vor, in den an das Deichrückverlegungsgebiet angrenzenden Lütkenwischer und Mödlicher Werder zusätzliche Vorlandanpflanzungen vorzusehen. Vor Projektbeginn wurde die BAW vom Projektträger, dem Bundesamt für Naturschutz (BfN), im November 2006 um Amtshilfe bei der Untersuchung der hydraulischen Auswirkungen dieser Maßnahme gebeten. Die BAW-Wissenschaftler nutzten für ihre Untersuchungen das hydronumerische Verfahren UnTRIM und erstellten ein zweidimensionales Modell des Untersuchungsgebietes. Nach Fertigstellung der Deichrückverlegung Ende 2009 konnten dann die in den Modellrechnungen prognostizierten Werte für die Veränderung der Wasserspiegel und der in das Deichrückverlegungsgebiet ein- und ausströmenden Wassermengen anhand von vergleichenden Messungen - Wasserspiegelfixierungen, Durchflussmessungen - während der Elbe-Hochwässer im März 2010, Oktober 2010 und Januar 2011 validiert werden: 'Es zeigte sich, dass wir mit dem Computermodell sehr genau die tatsächlich in der Natur eintretenden hydraulischen Verhältnisse im Vorhinein beschreiben konnten', berichtet Dipl.-Ing. Matthias Alexy, Mitarbeiter in der Abteilung Wasserbau im Binnenbereich der BAW.

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