SRFAS: Vor Starkregen schützen – Das Darmstädter Starkregenfrühalarmsystem
Kurzbeschreibung:
Die Wissenschaftsstadt Darmstadt baut derzeit ein KI-gestütztes Starkregenfrühalarmsystem (SRFAS) auf, welches 2027 in Betrieb genommen werden soll. Das SRFAS soll eine fundierte Grundlage für schnellere Entscheidungen, eine verbesserte Gefahrenkommunikation und einen wirksameren Schutz von Bevölkerung und kritischer Infrastruktur ermöglichen.
Projektbeschreibung:
Bedingt durch die weiter fortschreitende Klimakrise nehmen Starkniederschläge an Intensität, Auftreten und Fläche zu. Darmstadt ist in der jüngsten Vergangenheit mehrfach von teils heftigen, lokalen Starkregenereignissen betroffen gewesen, welche lokal zu Überflutungen und vollgelaufenen Kellern geführt haben. Die im Jahr 2025 finalisierten Starkregengefahrenkarten zeigen trotz der meist flachen Topographie des Stadtgebietes im Übergang des Oberrheingrabens zum Odenwald vulnerable Räume für Überflutungen auf. Die Gründe hierfür liegen im hohen Versiegelungsgrad der Stadt (56 Prozent innerhalb des Siedlungskörpers), einer überlasteten Kanalisation sowie dem Anschwellen kleinerer Fließgewässer, welche den Odenwald entwässern und das Stadtgebiet von Ost nach West durchfließen.
Um die Bevölkerung, Infrastruktur und Gebäude frühzeitig vor dem Eintreten solcher Ereignisse zu warnen und zu schützen, wird aktuell ein stadtweites Starkregenfrühalarmsystem aufgebaut. Ziel ist es, kritische Wetterlagen bereits vor dem Eintritt von Überflutungen zu identifizieren, belastbare Prognosen bereitzustellen und dadurch wertvolle Vorwarnzeiten zu gewinnen. Das SRFAS basiert auf einem modularen Ansatz. Ein Basismodul bündelt alle verfügbaren Datenquellen, überwacht definierte Schwellenwerte und steuert die Alarmierung. Ergänzend ermöglichen drei KI-gestützte Module eine verbesserte Niederschlagsprognose, die Bewertung von Hochwasser- und Gefährdungslagen sowie eine Echtzeit-Prognose potenzieller Überflutungen. Die Kombination aus lokalen Messdaten, Wetterinformationen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) und künstlicher Intelligenz schafft ein leistungsfähiges Instrument zur Unterstützung operativer Entscheidungen.
Im Zuge der Implementierung des SRFAS soll das bestehende umfangreiche Bestandsmessnetz, bestehend aus Niederschlags-, Bodenfeuchte- und Wasserstandssensorik zur Abbildung der unterschiedlichen hydrologischen und hydraulischen Belastungssituationen, innerhalb des im August startenden Hauptprojektes um weitere Sensoren ergänzt werden. Im Rahmen der bereits abgeschlossenen Projektauslegung wurden hierzu bereits umfassende Untersuchungen durchgeführt sowie Empfehlungen zur Erweiterung des Messnetzes ausgesprochen.
Ein besonderer Mehrwert des SRFAS liegt in der KI-basierten Echtzeit-Überflutungsprognose. Durch die Nutzung des bereits vorhandenen hydrodynamischen Modells (im Zuge der Starkregengefahrenkarten entwickelt) der Stadt Darmstadt können zu erwartende Überflutungsflächen, Wasserstände und Fließgeschwindigkeiten innerhalb weniger Sekunden berechnet und kontinuierlich aktualisiert werden. Mit diesem Modul werden außerdem Überflutungen ausgehend vom Kanalnetz explizit mit betrachtet. Dies ermöglicht eine räumlich differenzierte Einschätzung der Gefahrenlage und unterstützt Einsatzkräfte bei der Priorisierung von Maßnahmen.
Das System soll über standardisierte Schnittstellen in die bestehende Daten- und IT-Infrastruktur (u.a. urbane Datenplattform) der Stadt integriert werden.
