Weit davon entfernt, als einfache Alarmierungsplattformen verstanden zu werden, Frühwarnsysteme (EWS) müssen dringend zu betriebsfähigen Systemen für das Hochwasser- und Extremereignismanagement weiterentwickelt werden. Dies betonen die Spezialisten hinter dem Bericht Wassertechnologietrends 2026: Ein strategischer Leitfaden für die Zukunft von Smart Waterkürzlich veröffentlicht von Xylem Vue.

Extreme Regenfälle werden häufiger, intensiver und vor allem mit herkömmlichen Modellen schwerer vorhersehbar: Überschwemmungen verursachen aufgrund fehlender Daten keine großen Schäden. Sie verursachen es, weil nicht genügend Zeit zur Verfügung steht, um Entscheidungen zu treffen und zu reagieren. Es sollte auch beachtet werden, dass Überschwemmungen die häufigste Naturkatastrophe weltweit sind und laut einem Bericht der Weltorganisation für Meteorologie mindestens 24 Stunden im Voraus gewarnt werden müssen kann die Auswirkungen um ca. 30 % reduzieren.

In diesem Zusammenhang werden EWS traditionell als Systeme verstanden, die in der Lage sind, Warnungen auszugeben, sobald ein Ereignis bereits eintritt. Der Studie zufolge ist dieser Ansatz jedoch eindeutig unzureichend. Das Ausgeben von Warnungen ist nicht dasselbe wie das Vorhersehen von Ereignissen, und das Vorhersehen ist nicht dasselbe wie das automatische Aktivieren von Reaktions- und Schutzprotokollen.

Extreme Regenfälle werden häufiger, intensiver und vor allem mit herkömmlichen Modellen schwerer vorhersehbar: Überschwemmungen verursachen aufgrund fehlender Daten keine großen Schäden

Ein modernes Frühwarnsystem muss in erster Linie als Plattform für das operative Risikomanagement fungieren. In diesem Zusammenhang erklärt Sergio Morant, EWS-Spezialist bei Xylem Vue, dass diese Systeme „kann nicht darauf beschränkt werden, anzuzeigen, dass ein Wert einen Schwellenwert überschritten hat. Sie müssen in der Lage sein, diese Informationen in konkrete Konsequenzen für das Gebiet umzusetzen und, was noch wichtiger ist, sie automatisch mit der Aktivierung von Notfallplänen, kommunalen Protokollen und behördenübergreifenden Entscheidungen zu verknüpfen. Der wahre Wert des Systems liegt nicht in den Daten selbst, sondern in der Aktion, die sie auslösen.“

Bei diesen Systemen handelt es sich daher um integrierte Vorhersagemaschinen, die in digitale Zwillinge eingebettet sind und Daten, Modelle, Verwaltungskoordination und eine Präventionskultur in einem einzigen Ökosystem verbinden müssen. Diese Integration ermöglicht es Unternehmen, Zeit zu gewinnen, Ressourcen zu optimieren und letztendlich Leben und kritische Infrastrukturen in einem zunehmend widrigen und anspruchsvollen Klimaszenario zu schützen.

Integriert in einen lebenden digitalen Zwilling als Entscheidungsplattform

Bis 2026 macht es keinen Sinn mehr, EWS als isolierte Werkzeuge zu betrachten, die nur während eines bestimmten Extremereignisses aktiviert werden. Ihr logischer Platz ist innerhalb eines lebenden digitalen Zwillings, der kontinuierlich mit Echtzeitdaten, mehreren Wettervorhersagen und laufenden Simulationen gespeist wird. Auf diese Weise ist das System, wie Sergio Morant erklärt, „nicht mehr auf die zeitweilige Überwachung der gegenwärtigen Bedingungen beschränkt, sondern projiziert stattdessen kontinuierlich die zukünftige Betriebsplanung des Systems.“

Ein modernes Frühwarnsystem muss in erster Linie als Plattform für das operative Risikomanagement fungieren

Es handelt sich um den Mechanismus, der den digitalen Zwilling zeitlich vorwärts treibt, kontinuierlich Vorhersageszenarien ausführt, hydrodynamische Reaktionen alle paar Minuten neu berechnet und Simulationsergebnisse mit beobachteten Felddaten assimiliert, um Abweichungen von der gemessenen Realität zu reduzieren und die Unsicherheit in nachfolgenden Prognosen zu minimieren.

Laut Xylem Vue verbindet diese Simulationsfunktion Planung, Betrieb und Risikomanagement in einer einzigen kohärenten Umgebung und verwandelt den digitalen Zwilling in eine Echtzeit-Entscheidungsplattform, die in der Lage ist, Ressourcen zu aktivieren, Maßnahmen zu priorisieren und Agenturen mit ausreichender Vorankündigung zu koordinieren.

Kontinuierliche hydrologische und hydraulische Modellierung über Wassereinzugsgebiete hinweg

Dieser Paradigmenwechsel erfordert, hydrodynamisches Wissen in den Mittelpunkt des Systems zu stellen. In Spanien beispielsweise Gebiete mit potenziell erheblichem Überschwemmungsrisiko (APSFRs) werden seit Jahren dargelegt, aber Abgrenzung bedeutet nicht unbedingt gleichbedeutend mit Verstehen.

Die tatsächliche Reaktion eines Wassereinzugsgebiets auf ein intensives Konvektionsereignis hängt von dynamischen Faktoren ab: effektive Konzentrationszeiten, vorherige Bodensättigung, Stadtentwicklungsmuster, Interaktion mit Entwässerungsnetzen, natürliche oder künstliche Dämpfungseffekte und Ausbreitung flussabwärts. Ohne kontinuierliche, aktualisierte und automatisierte hydrologische und hydraulische Modellierung bleibt das betriebliche Verständnis dieser Gebiete unvollständig.

Strukturwandel

Für Versorgungsunternehmen, Städte und Wasserverwaltungsbehörden, Diese Konvergenz stellt einen Strukturwandel dar. Es bedeutet den Übergang von einer reaktiv verwalteten Infrastruktur zu vorausschauenden Systemen, die in der Lage sind, Auswirkungen abzuschätzen, bevor sie eintreten. Es bedeutet, den Schaden nicht nur durch höhere Präzision zu verringern, sondern auch durch schnellere Analysen und eine stärkere institutionelle Koordination. Es bedeutet vor allem, das gesammelte hydrodynamische Wissen in tatsächliche Einsatzfähigkeit umzuwandeln.