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Die extremen Wetterereignisse des Sommers 2023 zeigen, welche katastrophalen Auswirkungen der Klimawandel auf die Infrastruktur und die Gemeinschaften haben kann.
In diesem Sommer der Extreme kämpften die Länder mit den Folgen von sengender Hitze, wütenden Waldbränden und verheerenden Überschwemmungen. Laut des State of the Climate in Europe 2022 Bericht hat die jahrzehntelange beschleunigte Erwärmung weitreichende Auswirkungen auf das sozioökonomische Gefüge und die Ökosysteme der Region.
Der Klimanotstand in Europa und weltweit führt dazu, dass extreme Wetterereignisse und ihre Auswirkungen immer häufiger und intensiver auftreten. Experten der Weltorganisation für Meteorologie der Vereinten Nationen sind der Ansicht, dass extremes Wetter die „neue Normalität“ ist, die die langfristige Grundlage für das zunehmende Auftreten und die Schwere solcher extremen Wetterereignisse bildet. Um Gemeinschaften vor den schädlichen Auswirkungen von drastischer Hitze, Kälte oder Feuchtigkeit zu schützen, bedarf es einer widerstandsfähigen Infrastruktur.
Digitale Technologien unterstützen dabei, Lösungen zu entwickeln, die einige der katastrophalen Folgen der durch den Klimawandel verursachten Ereignissen abmildern. Die britische Eisenbahngesellschaft Network Railway beispielsweise setzt Fernüberwachungssysteme und Drohnen ein, um rechtzeitig vor einer Überhitzung ihrer Infrastruktur gewarnt zu werden. In ähnlicher Weise hat die Deutsche Bahn Temperatursensoren installiert, um mögliche Fehlfunktionen von Klimaanlagen zu erkennen.
Der pro-aktive Ansatz
Neue Technologien wie Big Data, Künstliche Intelligenz (KI) und Machine Learning (ML) unterstützen Behörden dabei, Infrastrukturen zu entwerfen, die extremen Wetterbedingungen standhalten. Dazu gehört auch der Einsatz generativer KI, um synthetische Daten zu erstellen. Mit Hilfe dieser Daten lassen sich Bedingungen simulieren, die als Entwurfsparameter für die Gestaltung der Infrastruktur dienen. Die Simulation unzähliger Situationen für eine Stadt unterstützt dabei, deren Auswirkungen zu verstehen und geeignete Lösungen für Versorgungsketten, Kommunikation, Krankenhäuser, Wasserversorgung und Stromausfälle zu entwickeln.
KI- und ML-Lösungen verbessern auch die Vorhersage derartiger Wetterbedingungen. Zudem unterstützt der Einsatz zusätzlicher Sensoren zur Erfassung von Echtzeit-Wetterdaten sowie Satellitenbilder von Wirbelstürmen, Orkanen und Waldbränden, die Vorhersagemodelle präziser und schneller zu aktualisieren. Darüber hinaus kann auch die kontinuierliche Überwachung der Bewegungen der Bürger und Brennpunkte von Menschenansammlungen bei der Vorhersage der Auswirkungen helfen. Standortbezogene Lösungen verbessern bei allen Eventualitäten die Erreichbarkeit. Solche Crowd-Management-Simulationen, die insbesondere auf der Grundlage von Echtzeitdaten durchgeführt werden, tragen dazu bei, die erste Reaktion bei schlechten Wetterbedingungen und schwerwiegenden Infrastrukturproblemen aufzusetzen.
Der reaktive Ansatz
Eine der wichtigsten Voraussetzungen, um eine widerstandsfähige Infrastruktur zu verwalten, ist der Aufbau einer Kommandozentrale. Dazu gehört die Einrichtung einer robusten, hochverfügbaren Kommunikationsinfrastruktur, die sowohl Mobilfunk- (5G) und Satellitentechnologien als auch das CBRS-Spektrum (Citizens Broadband Radio Service) nutzt. Nur so ist eine stabile Kommunikation mit den zuständigen Behörden und den Ersthelfern gewährleistet.
Dies sichert eine risikofreie Koordinierung zwischen den verschiedenen Behörden. Zudem sind Bürger und Ersthelfer über Mobiltelefone, soziale Medien und andere Kommunikationsmittel erreichbar, um Warnungen zu verbreiten. So lässt sich eine schnellere Vorwarnung sicherstellen.
Standortbezogene Technologien ermöglichen, kritische Infrastrukturen und Anlagen zu tracken. Gleichzeitig ist so der Bedarf beispielsweise von Sanitätern, Medikamenten, Blutkonserven oder Krankenwagen einschätzbar. Zudem helfen diese Technologien auch dabei, Schäden und Opfer zu verfolgen und unterstützen die Kommunikation.
Ähnliche Technologielösungen werden auch eingesetzt, um Situationen zu beurteilen, die durch extreme Wetterbedingungen entstanden sind. Der Einsatz von Drohnen beurteilt und überwacht ohne Reichweitenbeschränkung die Lage in abgelegenen oder unzugänglichen Regionen. Außerdem können sie bei der Versorgung mit lebenswichtigen Gütern wie Medikamenten, Trinkwasser und Lebensmittelpaketen eingesetzt werden.
In ähnlicher Weise arbeiten IoT-Sensoren, um Informationen zur Schadensbeurteilung, Standortverfolgung, Folgenanalyse und mehr zu sammeln. Der Einsatz mobiler Stromerzeuger wie Solarfarmen oder Stromaggregate dient dazu, einen Teil des Strombedarfs für kritische Infrastrukturen zu decken.
Die aus den einzelnen Vorfällen gewonnenen Erkenntnisse werden digital erfasst mit dem Ziel, eine digitale Wissensdatenbank zu erstellen, auf die sich zugreifen lässt, um mögliche Lösungen in diesem Bereich zu erforschen.
Zusammengefasst:
Lösungen wie Krankenhäuser auf Rädern, Fernüberwachung von Patienten, Fernversorgung, virtuelles Lernen und mehr tragen dazu bei, dass sich Menschen nach Krisensituationen schnell regenerieren, indem sie alternative Infrastrukturen für kritische Anforderungen wie medizinische Behandlung, mobile Kommunikation usw. bereitstellen.
Hierzu gibt es verschiedene Möglichkeiten, wie Technologie dazu beitragen kann, die Infrastruktur bei extremen Wetterbedingungen und Naturereignissen widerstandsfähiger zu machen. Das schafft einen nachhaltigen Mehrwert sowohl für die Gemeinden als auch für Organisationen und Regierungsbehörden.
Raghavendra K.A. – Global Head of Engineering, IoT- and Blockchain practice, Infosys
