Die Erderwärmung begünstigt durch wärmere Luft zunehmend Extremwetter. Dazu gehören enorme Starkregen, die bestehende Deiche überfordern können. Deichbrüche führen oft zu weiträumigen und langwierigen Überschwemmungen mit hohen Sachschäden. Die Erkennung von Schwachstellen bei der Deichüberwachung ist daher sehr wichtig.
Ein Team der Hochschule Magdeburg-Stendal entwickelt in einem vierjährigen Forschungsprojekt nun ein Drohnensystem, das mit einer KI-Bildanalyse Risse und Schadstellen in Deichen erkennen können soll. Sie soll zukünftig bei der Überwachung von Deichen, Dämmen und Brücken einsetzbar sein. Die Drohne soll schnell und flexibel in der Lage sein, detailliertes Bildmaterial der betreffenden Objekte zu sammeln. Aus dem Bildmaterial sollen Geländemodelle erstellbar sein, aus denen wiederum eine KI-Software eine automatisierte Analyse ableiten kann.
Das stellt natürlich hohe Anforderungen an die Treffergenauigkeit der KI, denn sie soll das Personal entlasten. Das geht aber nur, wenn die KI zuverlässig die Schäden entdeckt, sonst ergibt sich für das Personal kein Vorteil. Wenn es funktioniert, könnte man von einer deutlichen Zeitersparnis bei der Gefahrenerkennung profitieren und hätte im Küsten- und Hochwasserschutz einen Vorteil bei der rechtzeitigen Einleitung von Schutzmaßnahmen.
Die KI wird anhand von künstlich erzeugten Rissen im Labormodell trainiert. Zunächst lassen sich so verschiedene Rissmuster mit unterschiedlicher Komplexität an der Hochschule erzeugen. Hat die KI die ersten Grundlagen gelernt, soll im nächsten Schritt das Training mit Bildern von einem eigens gebauten Versuchsdeich fortgesetzt werden. Nach Abschluss der Trainingsphasen im Labor und auf dem Hochschulgelände kommt letztlich der Einsatz an realen Deichen.
An der Drohe soll im Laufe des Projektes weitere Sensorik verbaut werden. Momentan besitzt die Drohne nur eine gewöhnliche, visuelle Kamera. Es sollen jedoch auch weitere Sensoren wie Spektralkameras, Laserscanner und Thermalkameras zum Einsatz kommen. Sie können mit ihren „Augen“ mehr sehen als eine RGB-Kamera.
Projektunterstützer und Laufzeit
Das Projekt steht noch am Anfang. Es wurde im Januar 2024 gestartet und hat eine Laufzeit bis Ende 2027. Die Förderung in Höhe von 1,2 Millionen Euro kommt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz und dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung.
Während momentan der Drohenflug und die Auswertung zeitlich getrennt erfolgen, wäre der Idealfall eine KI-Analyse in Echtzeit, sodass man etwa beim Überfliegen eines Deiches sofort einen Alarm bei der Entdeckung einer Schwachstelle erhält. Und natürlich sollte ein Einsatz bei widrigen Wetterbedingungen in Krisensituationen möglich sein, um direkt während der Gefahrenlage die Deichüberwachung unterstützen zu können. Es wird noch eine Weile dauern, aber ich bin schon gespannt auf die Ergebnisse.
Mehr dazu:
- Arbeitsgruppe Wasserbau und Wasserbauliches Versuchswesen, Hochschule Magdeburg-Stendal
👉 Auf Mastodon kommentieren