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Sie sehen Beiträge aus dem Jahr 2025.

ZDIN-Zahlen im Detail

Das umfangreiche ZDIN-Netzwerk aus Wissenschaft und Wirt­schaft spannt sich über ganz Niedersachsen. Gemeinsam verzeichnen die Zukunftslabore und die Koordinierungsstelle beeindruckende Projekterfolge, die auf dieser Seite im Detail vorgestellt werden.

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Wissenschaftliche Veröffentlichungen

Vorhersagen von Wasserbedarfszeitreihen mit SARIMAX

Allgemeiner Test des SARIMAX Auto-Arima Modells zur Vorhersage von univariaten Zeitreihen aus der Wasserbedarfserfassung.

Allgemeiner Test des SARIMAX Auto-Arima Modells zur Vorhersage von univariaten Zeitreihen aus der Wasserbedarfserfassung.

Autor*innen
  • M. Sc. Jan Stüven (Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Department für Informatik, Abteilung Wirtschaftsinformatik (Very Large Business Application))
  • Prof. Dr.-Ing. Jorge Marx Gómez (Carl von Ossietzky Universität Oldenburg, Abteilung Wirtschaftsinformatik (Very Large Business Application))
Veröffentlichung
  • Im Rahmen des Buches/Journals bzw. Konferenz: BUIS TAGE 2025
  • Datum: 05.06.2025 - 06.06.2025
Diese Veröffentlichung entstand aufbauend auf der ZDIN Förderung.
Explainability of rainfall-runoff events based on radar and station based rainfall observations

Intense rainfall events with high intensities over short durations frequently result in substantial runoff and increased potential for flooding in affected catchments. The accurate assessment of flood ...

Intense rainfall events with high intensities over short durations frequently result in substantial runoff and increased potential for flooding in affected catchments. The accurate assessment of flood hazards remains challenging due to the high variability of rainfall dynamics and their spatial distributions. Rain gauge stations provide precise point measurements; however, they lack information on the spatial distribution of rainfall. Conversely, weather radar offers high-resolution spatial and temporal rainfall data but is subject to biases and uncertainties that require correction. Previous studies have predominantly focused on pointwise comparisons of rainfall data products. In contrast, this study utilizes data from 109 catchments in Lower Saxony, Germany, to evaluate the ability of station-based and radar-derived rainfall data (using the corrected Radklim product from the German Weather Service) to explain and classify observed runoff events. These events are categorized as Flash Floods, Short-Rain Floods or Long-Rain Floods and the quality of the rainfall data is analyzed in relation to these classifications. Furthermore, the study investigates whether significant runoff events can be exclusively explained by one rainfall data source. By comparing catchment-averaged rainfall from stations and radar, this research highlights the strengths and limitations of both data types in representing rainfall-runoff relationships. The findings will contribute to improved flood hazard assessment and emphasize the importance of selecting appropriate rainfall datasets for hydrological analyses and early warning systems.

Autor*innen
  • M. Sc. Adina Brandt (Leibniz Universität Hannover, Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft)
  • Prof. Dr.-Ing. Uwe Haberlandt (Leibniz Universität Hannover, Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft)
Veröffentlichung
Diese Veröffentlichung entstand aufbauend auf der ZDIN Förderung.
Advancing flood risk assessment: Multitemporal SAR-based flood inventory generation using transfer learning and hybrid fuzzy-AHP-machine learning for flood susceptibility mapping in the Mahananda River Basin

The Mahananda River basin, located in Eastern India, faces escalating flood risks due to its complex hydrology and geomorphology, threatening socioeconomic and environmental stability. This study pres ...

The Mahananda River basin, located in Eastern India, faces escalating flood risks due to its complex hydrology and geomorphology, threatening socioeconomic and environmental stability. This study presents a novel approach to flood susceptibility (FS) mapping and updates the region's flood inventory. Multitemporal Sentinel-1 (S1) SAR images (2020–2022) were processed using a U-Net transfer learning model to generate a water body frequency map, which was integrated with the Global Flood Dataset (2000–2018) and refined through grid-based classification to create an updated flood inventory. Eleven geospatial layers, including elevation, slope, soil moisture, precipitation, soil type, NDVI, Land Use Land Cover (LULC), geomorphology, wind speed, drainage density, and runoff, were used as flood conditioning factors (FCFs) to develop a hybrid FS mapping approach. This approach integrates the Fuzzy Analytic Hierarchy Process (FuzzyAHP) with six machine learning (ML) algorithms to create hybrid models FuzzyAHP-RF, FuzzyAHP-XGB, FuzzyAHP-GBM, FuzzyAHP-avNNet, FuzzyAHP-AdaBoost, and FuzzyAHP-PLS. Future flood trends (1990–2030) were projected using CMIP6 data under SSP2-4.5 and SSP5-8.5 scenarios with MIROC6 and EC-Earth3 ensembles. The SHAP algorithm identified LULC, NDVI, and soil type as the most influential FCFs, contributing over 60 % to flood susceptibility. Results show that 31.10 % of the basin is highly susceptible to flooding, with the western regions at greatest risk due to low elevation and high drainage density. Future projections indicate that 30.69 % of the area will remain highly vulnerable, with a slight increase under SSP5-8.5. Among the models, FuzzyAHP-XGB achieved the highest accuracy (AUC = 0.970), outperforming FuzzyAHP-GBM (AUC = 0.968) and FuzzyAHP-RF (AUC = 0.965). The experimental results showed that the proposed approach can provide a spatially well-distributed flood inventory derived from freely available remote sensing (RS) datasets and a robust framework for long-term flood risk assessment using hybrid ML techniques. These findings offer critical insights for improving flood risk management and mitigation strategies in the Mahananda River basin.

Autor*innen
  • Dr. Armin Moghimi (Leibniz Universität Hannover, Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau und Ästuar- und Küsteningenieurwesen)
  • Mario Welzel (Leibniz Universität Hannover)
  • Dr.-Ing. Mario Welzel (Leibniz Universität Hannover, Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau und Ästuar- und Küsteningenieurwesen)
Veröffentlichung
  • Im Rahmen des Buches/Journals bzw. Konferenz: Journal of Environmental Management
  • Datum: 07.03.2025 - 15.03.2025
  • Link zur Veröffentlichung
Diese Veröffentlichung entstand aufbauend auf der ZDIN Förderung.

Wissenschaftliche Vorträge

"How to foster sustainable water management - an integrated perspective that brings together sectors and landscapes"
Referent*innen
  • Dr. Laura Mae Jacqueline Herzog (Universität Osnabrück, Institut für Geographie)
Vortrag
  • Im Rahmen der Veranstaltung: Wasserbauseminar, TU Braunschweig
  • Datum: 17.12.2025
Effizienzsteigerung von Schöpfwerken durch den Einsatz prädiktiver Optimierungsalgorithmen
Referent*innen
  • M. Sc. Marvin Chyke Hempel (Leuphana Universität Lüneburg, Institut für Produktionstechnik und -systeme)
  • Prof. Dr.-Ing. Jens Heger (Leuphana Universität Lüneburg)
Vortrag
  • Im Rahmen der Veranstaltung: "Schöpfwerk - Siele - Wasserhaltung" im Wassernetzwerk Nordost-Niedersachsen; Veranstalter: Amt für regionale Landentwicklung Lüneburg; Bericht: https://www.arl-lg.niedersachsen.de/startseite/aktuelles/informationen_und_hinweise/technische-innovationen-fur-eine-klimaresiliente-wasserwirtschaft-in-nordost-niedersachsen-246647.html & https://www.leuphana.de/institute/ipts/aktuell/ansicht/2025/11/07/forschung-fuer-einen-nachhaltige-wasserwirtschaft-an-der-norddeutschen-kueste.html
  • Datum: 07.11.2025
Vorhersage von Wasserständen und Abflüssen im Kanalnetz mit Graph Neural Networks (GNN)
Referent*innen
  • M. Sc. Marie Luise Meißner (Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften, Fakultät Bau-Wasser-Boden)
  • Prof. Dr. Regina Nogueira (Leibniz Universität Hannover, Institut für Siedlungswasserwirtschaft und Abfalltechnik)
  • Prof. Dr. -Ing. Markus Wallner (Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften)
Vortrag
  • Im Rahmen der Veranstaltung: Aqua Urbanica 2025 (Beitrag in Postersession)
  • Datum: 22.09.2025
Wassermanagement neu denken - Was steckt in deutschen Wassermanagementstrategien?
Referent*innen
  • M.Sc. Malin Delfs (Universität Osnabrück, Institut für Umweltsystemforschung, Institut für Geographie)
Vortrag
  • Im Rahmen der Veranstaltung: Junger Kongress für Geographie
  • Datum: 18.09.2025
Uncovering principles of adaptive management in German water management policies – understanding the potential of institutional design
Referent*innen
  • M.Sc. Malin Delfs (Universität Osnabrück, Institut für Umweltsystemforschung, Institut für Geographie)
Vortrag
  • Im Rahmen der Veranstaltung: ECPR (European Consortium for Political Research) General Conference
  • Datum: 27.08.2025

Außerwissenschaftliche Beiträge

Regionales Wasserforum: Wasserextreme
Referent*innen
  • Stefan Wittek (Technische Universität Clausthal)
Beitrag
  • Anlass: 2nd Regionales Wasser Forum, Braunschweig (https://www.regionalverband-braunschweig.de/news/wasserextreme-2-regionales-wasserforum-der-region-schaut-auf-hochwasser-und-starkregen)
  • Datum: 12.12.2025 - 12.12.2025
Zukünftige Mobilität - Dynamische Daten für Prognose, Nachhaltigkeit und Planung
Referent*innen
  • Prof. Dr.-Ing. habil. Monika Sester (Leibniz Universität Hannover)
  • M. Sc. Tim Schimansky (Leibniz Universität Hannover, Institut für Kartographie und Geoinformatik)
Beitrag
  • Anlass: Unimagazin - Leibnizuniversität Hannover (https://bc.pressmatrix.com/de/profiles/f5ab697fcf1d-leibniz-universitat/editions/unimagazin-3-4-2025/pages/page/4)
  • Datum: 10.12.2025 - 10.12.2025
Urbane Sturzfluten
Referent*innen
  • Arne Reinecke (Leibniz Universität Hannover)
  • M. Sc. Adina Brandt (Leibniz Universität Hannover, Institut für Hydrologie und Wasserwirtschaft)
  • M. Sc. Tim Schimansky (Leibniz Universität Hannover, Institut für Kartographie und Geoinformatik)
Beitrag
  • Anlass: Technik Salon
  • Datum: 30.10.2025 - 30.10.2025
R2RNet: A deep spatiotemporal RaintoRiverNetwork for water level prediction and flood forecasting
Referent*innen
  • Sakshi Dhankar
  • Stefan Wittek (Technische Universität Clausthal)
  • Prof. Dr. Andreas Rausch (Technische Universität Clausthal, Institute for Software and Systems Engineering)
Beitrag
  • Anlass: Journal of Hydrology: Regional Studies, Volume 61, October 2025, 102571 (https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2025.102571)
  • Datum: 01.10.2025
Fünftes HIDD Meetup
Referent*innen
  • Stefan Wittek (Technische Universität Clausthal)
Beitrag
  • Anlass: HIDD - HANNOVERS INTERNET DER DINGE (https://niedersachsen.digital/hidd-meetup-5/)
  • Datum: 27.05.2025 - 27.05.2025

Messebeiträge

Agritechnica 2025

Vom 09.11.25 bis zum 15.11.25 fand in Hannover die Agritechnica statt, die Weltleitmasse für Landtechnik. Mit über 2.849 Ausstellern aus 52 Ländern und insgesamt rund 476.000 Besucherinnen aus 171 Ländern ist sie eine der größten europäischen Messen in Hinblick auf neueste Technologien aus und für die Landwirtschaft. Die Zukunftslabore Agrar und Wasser nahmen an der Veranstaltung teil und konnten am Gemeinschaftsstand des assoziierten Partners Agrotech Valley Forum e. V. ihre aktuelle Forschung, sowie auch das neue Transferprojekt "AdAgriSpray" vorstellen. 

Im Rahmen der Messe sind viele Gespräche bezüglich der aktuellen Forschungsarbeit der Zukunftslabore getätigt worden. Es konnte sich mit zahlreichen fachkundigen Besuchern ausgetauscht werden, auch sind einige neue Kontakte geknüpft worden. 

Insgesamt lässt sich die Teilnahme an der Agritechnica für beide Zukunftslabore als Erfolg verbuchen und hat die Forschung in Niedersachsen wieder einmal ein Stück sichtbarer in der Öffentlichkeit gemacht.

Beteiligte ZDIN-Einrichtungen
  • Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
Beitrag
  • Art des Beitrags: Poster
  • Datum: 10.11.2025
  • Ort: Hannover

Technologiedemonstratoren

Landkarte von Niedersachsen mit eingezeichneten Wasserständen
Im Rahmen des Arbeitspaketes 2.5: WISdoM OSS wird im Zukunftslabor Wasser unter anderem das wasserwirtschaftliche Informationssystem WISdoM OSS weiter entwickelt. Die Plattform wird übergreifend als Sammelbecken für Anwendungsfälle aus der Wasserwirtschaft genutzt. Dort können Anwendungsfälle prototypisch entwickelt, Daten aus öffentlichen Quellen gesammelt ...

Transfer-Workshops

Vernetzungstreffen des Zukunftslabors Wasser

Digitale Lösungen für ein intelligentes und zukunftsfähiges Wassermanagement: Daran forscht das Zukunftslabor Wasser des Zentrums für digitale Innovationen Niedersachsen (ZDIN). Gemeinsam mit Partnern aus der Wasserwirtschaft untersuchen die Wissenschaftler*innen die Potenziale der Digitalisierung für einen nachhaltigen Umgang mit Wasser. Zu den Praxispartnern zählen regionale Wasserversorger, Behörden und öffentliche Institutionen, Verbände und Interessenvertretungen sowie Technologieunternehmen aus der Wasserwirtschaft. Am 07. und 08.05.2025 trafen sich die Wissenschaftler*innen des Zukunftslabors mit Vertreter*innen aus der Praxis, um über die Forschung im Zukunftslabor zu diskutieren und die Zusammenarbeit zu vertiefen. Insgesamt nahmen ca. 50 Vertreter*innen aus Wissenschaft und Praxis an diesem Vernetzungstreffen teil, das in den ecos workspaces in Oldenburg stattfand.

Workshop
  • Datum: 07.05.2025
  • Ort: Oldenburg

Fort- und Weiterbildungen

Keine Einträge gefunden.

Studienabschlussarbeiten

Entwicklung eines Optimierungsalgorithmus unter Berücksichtigung von Pumpenkennlinien und Betriebsdaten zur Steigerung der Energieeffizienz in Schöpfwerken
Betreuer*innen
  • Prof. Dr.-Ing. Jens Heger (Leuphana Universität Lüneburg)
Abschlussarbeit
  • Art: Bachelor
  • Themencluster: Prozessoptimierung
  • Datum: 13.10.2025
Numerical Simulation and comparison of Observation of flooding events at the River Leine
Betreuer*innen
  • Mario Welzel (Leibniz Universität Hannover)
  • Dr. Armin Moghimi (Leibniz Universität Hannover, Ludwig-Franzius-Institut für Wasserbau und Ästuar- und Küsteningenieurwesen)
Abschlussarbeit
  • Art: Master
  • Themencluster: Modellierung und Simulation
  • Datum: 10.10.2025 - 15.03.2026
Datenbasierte Analyse und Optimierung der Energieeffizienz eines Pumpbetriebs unter Berücksichtigung variabler Schaufelstellungen
Betreuer*innen
  • Prof. Dr.-Ing. Jens Heger (Leuphana Universität Lüneburg)
Abschlussarbeit
  • Art: Bachelor
  • Themencluster: Prozessoptimierung
  • Datum: 29.09.2025
Simulation-Based Assessment of Rule-Based Drainage Strategies Concerning Environmental Security, Wind Energy Use, Energy Efficiency, and Energy Costs of the Knock Drainage System in Emden.
Betreuer*innen
  • Prof. Dr.-Ing. Jens Heger (Leuphana Universität Lüneburg)
Abschlussarbeit
  • Art: Bachelor
  • Themencluster: Modellierung und Simulation
  • Datum: 29.08.2025
Evaluierung von Hochwasserfrühwarnsystemen hinsichtlich ihrer erfolgreichen Verbreitung und Kommunikation von Warnungen und ihrer Vorbereitung und Reaktionsfähigkeit.
Betreuer*innen
  • Dr. Laura Mae Jacqueline Herzog (Universität Osnabrück, Institut für Geographie)
Abschlussarbeit
  • Art: Master
  • Themencluster: Mensch-Computer-Interaktion
  • Datum: 18.08.2025

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