NEWS
Natural-digital Ecosystems for Water Savings (NEWS): Digitalisierung trifft auf nachhaltiges Wassermanagement.
Wasser ist Leben – und in unseren Städten wird es immer knapper. Wie können wir unsere urbanen Grünflächen bewässern, ohne diese wertvolle Ressource zu verschwenden? Die Stadt Frankfurt am Main hat darauf eine zukunftsweisende Antwort: das Projekt “Natural-digital Ecosystems for Water Savings“ (NEWS).
Die Stadt Frankfurt am Main setzt mit dem Projekt NEWS ein starkes Zeichen für nachhaltiges Wassermanagement in urbanen Grünstrukturen. Ziel des Projekts ist es, digitale Technologien zu nutzen, um die Bewässerung von Grünflächen und Baumstandorten effizienter und ressourcenschonender zu gestalten – ein Vorhaben, das nicht nur ökologische Vorteile bietet, sondern auch im Einklang mit den globalen Nachhaltigkeitszielen steht.
Die Bedeutung urbaner Grünflächen
Grünflächen wie Parks, Grünanlagen, Straßenbegleitgrün und Gärten sind weit mehr als nur ästhetische Elemente des Stadtbildes. Sie verbessern das Mikroklima in Städten , fördern die Luftqualität und spielen eine zentrale Rolle für das Wohlbefinden und die Gesundheit der Stadtbevölkerung. Besonders in Zeiten steigender Temperaturen und häufiger Hitzewellen dienen sie als natürliche "Klimaanlagen".Doch diese grünen Oasen haben auch ihre Herausforderungen: Die Unterhaltung der Grünflächen und Baumstandorte ist komplex und vor allem die Bewässerung erfordert zum Teil große Mengen an Wasser. Angesichts der voranschreitenden Klimaveränderungen und zunehmender Trockenheitsperioden nimmt der Wasserbedarf stetig zu – eine Belastung für Ressourcen und städtische Budgets.
Der digitale Ansatz von NEWS
Hier setzt das Projekt NEWS an: Mithilfe moderner Sensoren und digitaler Technologien werden im Palmengarten und an Baumstandorten im Stadtgebiet detaillierte Daten über den Wasserbedarf urbaner Grünflächen gesammelt und analysiert. Insgesamt wurden 200 Messpunkte mit Sensoren ausgestattet, die die Bodenwasserspannung oder pflanzenverfügbares Wasser und den Wassergehalt im Boden messen. Diese Sensoren wurden unter anderem im Palmengarten und an Bäumen entlang von Straßen in Frankfurt installiert. Sie erfassen mehrmals täglich Messwerte, die automatisch über ein LoRaWAN-Netzwerk (Long Range Wide Area Network) und über Mobilfunktechnik in eine zentrale Datenbank übertragen werden.
Ein entscheidender Schritt vor der Inbetriebnahme der Sensoren war die geologische Analyse des Bodens:
- Palmengarten: Hier wurde der Boden im Labor auf seine Feldkapazität (maximale Wasserhaltefähigkeit) untersucht. Die Feldkapazität oder auch Wasserhaltefähigkeit beschreibt den Zustand, bei dem der Boden, vergleichbar zu einem Schwamm, das gesamte Wasser gerade noch gegen die Schwerkraft halten kann. Diese Werte dienten der exakten Kalibrierung der Sensoren, sodass sie präzise Daten liefern können.
- Straßenbäume: Für diese Standorte wurden geprüfte Herstellerangaben genutzt, die bereits relevante Informationen wie Wasserhaltefähigkeit und Porenvolumen, also der Anteil der Hohlräume am gesamten Volumen im Boden enthalten.
Diese Kombination aus Laboranalysen und existierenden Daten ermöglicht eine skalierbare und effiziente Anwendung der Technologie.
Ab 2025 ist
zudem die Entwicklung einer innovativen Software geplant, die mittels Deep-Learning-Verfahren,
also einer intelligenten Analysemethode zukünftige Wasserbedarfe vorhersagen
soll. Die Software wird auf den gesammelten Sensordaten, Klimakarten mit Hot- und
Coldspots [KR1] (Hitze- und Kältestandorten),
Wetterprognosen, historischen Klimadaten und Umgebungsdaten basieren. Ihr Ziel
ist es, ein optimales Bewässerungsmanagement zu entwickeln, das Wasserverluste
minimiert und Wasser bedarfsgerecht an Baumstandorte gießt.
Durch diese
fortschrittliche Technologie könnten Städte nicht nur Ressourcen effizienter nutzen,
sondern auch auf die Herausforderungen des Klimawandels proaktiv reagieren.
Warum ist datenbasiertes Wassermanagement wichtig?
Bislang existiert nur wenig fundiertes Wissen darüber, wie urbanes Grün optimal bewässert werden kann, insbesondere unter den sich verschärfenden Bedingungen des Klimawandels. NEWS soll diese eine Lücke schließen und durch die Kombination von Echtzeitdaten und intelligenter Analyse ein nachhaltiges Bewässerungssystem etablieren.
Langfristig könnten diese Ansätze nicht nur dazu beitragen, Wasserressourcen zu schonen, sondern auch Kosten zu senken und die Vitalität von Grünflächen und Baumbeständen in Städten zu erhalten. Die geplante Softwareentwicklung stellt dabei einen wichtigen Meilenstein dar, da sie automatisierte, zukunftsorientierte Entscheidungen im Wassermanagement ermöglicht.
Das Projekt NEWS zeigt, wie digitale Technologien genutzt werden können, um globale Probleme wie den Klimawandel auf lokaler Ebene zu adressieren. Die Kombination aus modernster Sensortechnologie, fortschrittlichen Deep-Learning-Algorithmen und intuitiven Visualisierungen ermöglicht es Städten, ein maßgeschneidertes und nachhaltiges Wassermanagement für ihre städtischen Grünflächen und Bäume zu implementieren.
Kontakt
Robert Kreißl
Telefon: 069
21230281
E-Mail:
robert.kreissl@stadt-frankfurt.de