Forschungs- und Innovationsprojekte.
TerraTransfer leitet und beteiligt sich an EFRE/JTF-geförderten Verbundprojekten zur Modernisierung der Hochwasservorhersage und kommunalen Messnetze. Aktuell laufen zwei Vorhaben, beide in Konsortien mit Wasserwirtschaft, Forschung und Kommunen.
Codename: Pan-Galactic Pegel Monitoring
RIVERCAST
KI-gestützte Hochwasservorhersage durch hybride Satellitenkommunikation.
Das Projekt RIVERCAST entwickelt ein intelligentes Frühwarn- und Informationssystem, das Hochwasserereignisse früher und präziser vorhersagen kann. Dafür werden KI-Modelle, moderne IoT-Messsysteme und eine hybride Datenübertragung kombiniert, die sowohl Mobilfunknetze als auch LEO-Satelliten nutzt. So bleiben Messdaten selbst dann verfügbar, wenn Mobilfunknetze im Katastrophenfall ausfallen.
Ziel ist es, Wasserstände, Abflüsse und Füllstände von Hochwasserrückhaltebecken zuverlässig zu prognostizieren und damit die Resilienz und Planungssicherheit im Hochwasserschutz deutlich zu erhöhen.
Erft-Einzugsgebiet, Testregion für die RIVERCAST-Beobachtungsgebiete.
Projektpartner
- TerraTransfer GmbH Projektleitung, Entwicklung hybrider IoT-Datenlogger, Backend- und Frontend-Systeme, Gesamtkoordination
- Erftverband Bereitstellung der Testregion, hydrologische Analysen und Integration in bestehende Hochwasserschutzstrukturen
- BO-I-T gGmbH Entwicklung von KI- und Machine-Learning-Algorithmen sowie Datenpipeline
- FAU Erlangen-Nürnberg Prof. Dr. Gabriele Chiogna (W2-Professur für Angewandte Geologie und Modellierung von Umweltsystemen), wissenschaftliche Modellierung und Validierung
Projektablauf
- 2025 / 2026Auswahl und Einrichtung der Testgebiete im Erft-Einzugsgebiet, Definition der Sensoranforderungen.
- 2026 / 2027Installation des erweiterten IoT-Messnetzes, Entwicklung und Training erster KI-Modelle.
- 2027 / 2028Aufbau und Test hybrider Datenlogger (Mobilfunk / Satellit), Integration der Modelle in eine Echtzeit-Monitoring-Plattform.
Ergebnisse und Nutzen
- Hybrider Datenlogger mit automatischem Wechsel zwischen Mobilfunk und Satellit bei Netzausfall
- KI-gestützte Vorhersagemodelle für Wasserstände und Rückhaltebeckenfüllstände
- Erweitertes IoT-Messnetz zur Echtzeit-Erfassung von Wasserstand, Niederschlag und Abfluss (über W-Q-Beziehungen) sowie ergänzend Wassertemperatur und elektrischer Leitfähigkeit als Hauptionen-Proxy
- Monitoring-Plattform für Behörden und Einsatzkräfte mit Prognose- und Visualisierungsfunktionen
- Übertragbares Konzept, das auf andere Flusseinzugsgebiete in NRW und Europa skalierbar ist
RIVERCAST stärkt die Widerstandsfähigkeit gegenüber hydrologischen Extremen und schafft die Grundlage für ein modernes, digital vernetztes Hochwassermanagement in Nordrhein-Westfalen.
Gefördert von der Europäischen Union und dem Land Nordrhein-Westfalen im Rahmen des EFRE/JTF-Programms NRW 2021–2027 (GreenEconomy.IN.NRW).
IoT4SRGK, Lösungsansatz: kleinräumige Echtzeitdaten zur Kalibrierung von Starkregengefahrenkarten.
IoT4SRGK Gütersloh
Verbesserung von Starkregengefahrenkarten durch Echtzeitdaten, Forschungsprojekt mit der Stadt Gütersloh.
Im Projekt „IoT4SRGK – Verbesserung von Starkregengefahrenkarten durch Echtzeitdaten" wird untersucht, inwiefern Starkregengefahrenkarten hinsichtlich ihrer Aussagekraft durch den Einsatz von kleinräumigen Realdaten verbessert werden können. Dazu wird ein IoT-basiertes Sensorsystem in der Stadt Gütersloh aufgebaut, welches Echtzeitdaten im Stadtraum misst, Niederschlag, Temperatur, Verdunstung und Bodenfeuchte als Eingangs- bzw. Modellierungsparameter.
Mit den Erkenntnissen aus den Messungen werden erstmals kleinräumige Wechselwirkungen vor Ort sichtbar, die zuvor nur durch pauschale Annahmen in der Modellierung berücksichtigt wurden. Als Ergebnis soll eine optimierte Starkregengefahrenkarte sowie ein einheitliches Ausstattungskonzept für kommunale Sensorik entstehen, um zu vermeiden, dass im Rahmen von Smart-City-Strategien zu viele Insellösungen entstehen.
Die Projektziele in Kürze
Hauptziel:
- Verbesserung der gängigen Starkregengefahrenkarten mithilfe von IoT-Daten durch optimierte Modellierungsparameter (Kalibrierung)
Damit einhergehende Ziele:
- Kalibrierung und Validierung der existierenden Modelle
- Datenbasierte Erfassung und Bewertung des Verhaltens des Entwässerungssystems (dezentral / zentral)
- Kleinräumige Wechselwirkungen verstehen, als Ausgangsbasis für KI-Prognosen
- Ableitung allgemein verbesserter Modellierungsparameter für Starkregengefahrenkarten
- Ausstattungskonzept für Sensorik zur Beurteilung von Starkregengefahren, sinnvoll und wirtschaftlich
- Machbarkeitsstudie: Echtzeit-Visualisierung und Simulation von Risikobereichen mit IoT-Daten
Projektkonsortium
- Fraunhofer IOSB-INA gefördert
- Institut für technisch-wissenschaftliche Hydrologie GmbH (itwh) gefördert
- TerraTransfer GmbH gefördert, Sensorik, Messnetz und Serverplattform
- Stadt Gütersloh assoziiert
Am 21. Januar 2025 hat sich das Projektkonsortium zum Kick-Off in Lemgo getroffen, sich zu den geplanten Projektinhalten ausgetauscht und die ersten Schritte abgestimmt.
Kick-Off des Projektkonsortiums am 21.01.2025 in Lemgo.
Das Projekt wird durch die Europäische Union und durch das Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert.
Forschungsarchiv.
Drei ältere Verbundvorhaben, in denen die Hardware, Konnektivität und Plattform unserer heutigen Aquatos-Familie entstanden sind. Hier dokumentieren wir, wo unsere Geräte herkommen, was wir gelernt haben und welche Partner uns dabei begleitet haben.
INTENT
Kostengünstiges Sondensystem, das die elektrische Leitfähigkeit als Proxy für Abfluss und Hauptionen nutzt. Konsortium mit BO-I-T und Okeanos, Praxispartner Erftverband. Direkte Wurzel der heutigen Aquatos Web LTX.
Details ansehen → 2015 – 2017TaMIS
Talsperren-Mess- und Informationssystem zum Umgang mit Naturkatastrophen. Bi-direktionale Funklogger, OGC-SOS-Schnittstelle ans Kontrollzentrum. Brückenprojekt zwischen AHEM und INTENT.
Details ansehen → 2009 – 2012AHEM
Automatisches Hydrologisches Echtzeitmodell. NRW-WFBO-Verbund mit Ruhr-Universität Bochum, LINEG, Stadt Bochum und Ruhrverband. 433-MHz-Funk + GPRS-Mutterstation als Hardware-Wurzel der Aquatos-Familie.
Details ansehen →Über die Förderung
Beide Vorhaben werden im Rahmen des EFRE/JTF-Programms NRW 2021–2027 vom Land Nordrhein-Westfalen und der Europäischen Union kofinanziert. RIVERCAST läuft im Programm GreenEconomy.IN.NRW; IoT4SRGK ist ein Innovationsvorhaben mit kommunalem Anwender (Stadt Gütersloh).
Die Förderung ermöglicht TerraTransfer, neue Messhardware, Algorithmen und Plattformen unter realen Einsatzbedingungen zu erproben, und die Ergebnisse anschließend in unsere Standardprodukte einfließen zu lassen.
Interesse an einer Forschungskooperation?
Wir bringen Messhardware, Plattformentwicklung und Behördenerfahrung mit. Sprechen Sie uns an, wenn Sie ein Verbundvorhaben planen, Land, Bund oder EU.