Wasser ist eine unverzichtbare Ressource für Mensch, Tier und Umwelt. Der steigende Bedarf der Gesellschaft sowie der industriellen und landwirtschaftlichen Produktion erfordert ein effizientes und nachhaltiges Wassermanagement. Zugleich wird infolge zunehmender Extremereignisse wie Starkregen, Sturmfluten und Dürren ein schnelleres und flexibleres Wassermanagement immer wichtiger. Die schonende Nutzung der lebenswichtigen Ressource ist zudem in internationalen Richtlinien festgehalten.
Niedersachsens lange Küstenlinie und die zahlreichen Gewässer bringen zusätzliche Herausforderungen mit sich, da unterschiedliche Stakeholder Ansprüche an die Wasserwirtschaft stellen. Zu den Stakeholdern zählen Wasserverbände (Wasserver- und -entsorgung, Unterhaltungs-, Bewässerungs- und Deichverbände), staatliche Organisationen (Umweltministerium, Niedersächsischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz, Wasserbehörden der Landkreise) und Akteure aus der Wirtschaft (Planungsbüros, spezialisierte Baufirmen, Labore und weitere im Wassersektor tätige Unternehmen).
Diese verteilten Strukturen der Wasserwirtschaft und der Klimawandel erfordern digitale Lösungen, um die Versorgungs- und Qualitätssicherheit der Ressource Wasser auch zukünftig zu gewährleisten und den Umgang mit Extremsituationen deutlich zu verbessern. Die Digitalisierung kann einen wertvollen Beitrag dazu leisten, das unverzichtbare Ökosystem Wasser zu schützen, Trinkwasser intelligent zu verteilen und die Wirtschaft mit Wasser zu versorgen.
Die heterogenen Stakeholder der Wasserbranche haben keine gemeinsame Interessenvertretung, sodass eine abgestimmte Digitalisierungsstrategie fehlt. Vielmehr gibt es unterschiedliche, teils sehr innovative, aber meist lokal oder fachlich begrenzte Lösungsansätze. Hier setzt das Zukunftslabor Wasser an. Es erforscht digitale Innovationen und Lösungen, um Wasser sparsamer und nachhaltiger einzusetzen, hinsichtlich der Qualität zu schützen und intelligenter zu verteilen.
Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) können dafür genutzt werden, umfangreiche Datenmengen auszuwerten und mögliche Risiken frühzeitig zu erkennen. Simulationen ermöglichen es, Gefahren und ihre Auswirkungen zu quantifizieren und Gegenmaßnahmen rechtzeitig einzuleiten. Darüber hinaus können Daten so aufbereitet werden, dass sie als Entscheidungsgrundlage für Politiker*innen und Bürger*innen dienen, z. B. in Extremsituationen oder im Zusammenhang der Nachhaltigkeit.
Das Zukunftslabor Wasser wird die Digitalisierung für alle Bereiche des Wassermanagements, vom Harz bis zur Küste, von urbanen bis zu ländlichen Umgebungen, von Oberflächengewässern bis zum Grundwasser vorantreiben. Zu den Zielen des Zukunftslabors gehört es, gemeinsam mit den Stakeholdern der Wasserwirtschaft Anforderungen an die Digitalisierung systematisch zu erheben, zu strukturieren und entsprechende Best-Practice-Beispiele darzustellen. Zudem werden die Wissenschaftler*innen die Interoperabilität von Daten und Datenmanagementsystemen vorantreiben sowie die Verfügbarkeit und Nutzbarkeit von Daten steigern. Des Weiteren werden sie als Anlaufstelle für unabhängige Beratung und Information zu Fragen der Digitalisierung im Wassermanagement zur Verfügung stehen und im Rahmen des Zentrums für digitale Innovationen Niedersachsen (ZDIN) den Austausch und Wissenstransfer zu übergeordneten Themen der Digitalisierung stärken.
Insbesondere die Vernetzung verschiedener niedersächsischer Akteure bietet ein enormes Nutzungs- und Transferpotenzial wasserwirtschaftlicher Forschungs- und Entwicklungskompetenzen und darüber hinaus einen großen Wirkungsgrad. Die aktive Einbindung von Praxispartnern und die Ausrichtung auf deren Bedarf sind wesentliche Elemente des Zukunftslabors Wasser. Seine wissenschaftlich-technische Forschung gliedert das Zukunftslabor in vier Themenschwerpunkte:
Themenschwerpunkte
Durch die enge Verknüpfung verschiedener wasserbezogener Ingenieurschwerpunkte und übergeordneter Informatikschwerpunkte gestaltet das Zukunftslabor seine Forschung interdisziplinär. Die Wissenschaftler*innen forcieren den optimalen Einsatz digitaler Methoden in der Wasserver- und -entsorgung, der Be- und Entwässerung, dem nachhaltigen Wassermanagement und Naturschutz sowie der Verhinderung und Abschwächung von Naturgefahren.
Die Sprechereinrichtung des Zukunftslabors Wasser ist die Carl von Ossietzky Universität Oldenburg. Bis März 2023 war Prof. Dr. Oliver Zielinski (Institut für Chemie und Biologie des Meeres) Sprecher des Zukunftslabors. Seit März 2023 liegt diese Funktion bei Prof. Dr.-Ing. Jorge Marx Gómez (Department für Informatik). Koordinatorin des Zukunftslabors ist Neeske Lübben (Department für Informatik).
Folgende wissenschaftliche Einrichtungen sind am Zukunftslabor Wasser initial beteiligt:
