Regenerative Energie
Wofür kann der riesige Datenberg der Bauwerksüberwachung genutzt werden? Warum sollen Umweltdaten noch weiter gemessen werden? Mit Methoden der Big-Data-Analysen können Antworten auf diese Fragen gegeben werden. Anhand der Bauwerksüberwachungsdaten der Ennepetalsperre wird das Potenzial von modernen Analysemethoden getestet. Die verschiedenen Messgrößen werden auf ihre Informationsgehalte und damit auf ihre gegenseitigen Erklärungspotenziale mit dem Ziel einer holistischen Bauwerksüberwachung untersucht und schlussendlich bewertet.
1 Einleitung
Die Überwachung von Bauwerken und komplexen technischen Einrichtungen, wie Talsperren, hat in den letzten Jahrzehnten den weiten Ausbau von Sensornetzwerken gefordert und gefördert. Als Ziel der sensorischen Überwachung gilt die Bauwerkssicherheit. Im Laufe der Zeit sind für alle überwachten Bauwerke große Datensätzen entstanden, die zu analysieren besondere Fähigkeiten erfordern.
Es stellen sich im Anbetracht des stetig wachsenden Umfangs der Datensätze folgende Fragestellungen:
Zur Beantwortung dieser Fragestellungen müssen die bereits vorhandenen Daten mittels geeigneter Methoden ausgewertet werden. Im Fokus muss die gemeinsame Auswertung aller Daten stehen, da somit abstrakte Zusammenhänge erfasst werden können, die wiederum zur Beantwortung dieser Fragestellungen notwendig sind. Alle Daten der Bauwerksüberwachung einer Talsperre gleichzeitig zu analysieren ist durch die hohe Dimensionalität der Überwachungsdaten mit konventionellen Methoden nicht möglich. Big-Data-Analysen sind in der Lage, Daten aus unterschiedlichen Quellen mit einander in Bezug zu setzen, auf Muster und Informationsgehalte zu analysieren sowie zu bewerten.
Big Data ist dabei ein Sammelbegriff für eine Reihe von Daten-getriebenen Verfahren, die sich in verschiedene Untergruppen aufteilen lassen [1]. Data Mining umfasst Methoden, die der Informationsgewinnung aus zur Verfügung stehenden Daten dienen. Entropiebetrachtungen gehören zu dieser Untergruppe und werden in der Hydrologie und Wasserwirtschaft eingesetzt, um Zusammenhänge bzw. Erklärungspotenziale zwischen verschiedenen Messgrößen zu bestimmen [2], [3]. Mittels Data Mining gewonnene Informationen können anschließend für weitere Analysen oder zur Modellbildung genutzt werden, entweder als Eingangsgrößen für deterministische Modelle oder als Prädiktoren von Machine-Learning-Modellen.
| Copyright: | © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH |
| Quelle: | Wasserwirtschaft - Heft 09 (September 2020) |
| Seiten: | 4 |
| Preis: | € 10,90 |
| Autor: | Dr. Benjamin Mewes Dr. Henning Oppel Dipl.-Ing. Gabriele Demisch Annika Schönfeld |
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Talsperren - Essenziell fuer die Minderung der Klimawandelfolgen
© Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH (10/2025)
Die Bedeutung von Talsperren und Wasserspeichern wird in diesem Beitrag im Kontext des Klimawandels und der steigenden globalen Wassernachfrage betrachtet. Die Diskrepanz zwischen Wassernachfrage und verfügbarer Speicherkapazität wächst aufgrund von Klimawandel, Bevölkerungswachstum und Rückgang der Süßwasservorräte. Viele große Talsperren weltweit sind über 50 Jahre alt, was zum Teil Bedenken hinsichtlich ihrer Standsicherheit und Verlandung des Stauseevolumens aufwirft. Die Verlandung ist ein weltweit zunehmendes Problem. Ohne nachhaltige Maßnahmen werden bis 2050 viele Stauseen im Mittel bis zu 50 % verlandet sein. Eine nachhaltige Wasserbewirtschaftung und Maßnahmen zur Minderung der Stauraumverlandung angesichts eines wachsenden globalen Wasserspeicherbedarfs sind unabdingbar.
Ressourcenorientierte Sanitärsysteme für nachhaltiges Wassermanagement
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Abwassersysteme stehen infolge des Klimawandels und der Ressourcenknappheit vor Herausforderungen. Ressourcenorientierte Sanitärsysteme (NASS) ermöglichen durch eine getrennte Erfassung einzelner Abwasserteilströme (z. B. Grauwasser, Urin) eine gezielte Behandlung und Ressourcenrückgewinnung vor Ort. Zudem können sie bestehende Infrastrukturen entlasten. Praxisbeispiele verdeutlichen aktuelle Anwendungen von NASS. Das Projekt BeReit zeigt, dass eine Urinseparation den Belüftungsbedarf und Spurenstoffemissionen von Kläranlagen reduzieren kann.
Folgen und Perspektiven für eine klimaschonende Nutzung kohlenstoffreicher Böden in der Küstenregion Niedersachsens
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Der Schutz von Mooren und somit kohlenstoffreicher Böden ist ein zentrales Element erfolgreicher Klimaschutzstrategien. Am Beispiel der Küstenregion Niedersachsens wird deutlich, welche sozioökonomischen Folgen eine Wiedervernässung ohne wirtschaftliche Nutzungsperspektiven nach sich ziehen kann. Eine transformative Moornutzung kann nur gelingen, wenn wissenschaftliche Erkenntnisse, politische Rahmenbedingungen, soziale Akzeptanz und ökonomische Realitäten ineinandergreifen.