Know-how aus Hagenberg

Künstliche Intelligenz soll Wasserversorgung in Chinas Megastädte steuern

Anlässlich des Weltwassertages rückt Wirtschafts- und Forschungs-Landesrat Markus Achleitner die hohe Forschungskompetenz am Software Competence Center Hagenberg (SCCH) hinsichtlich der sinnvollen Nutzung von Wasser in den Fokus. Im Projekt "Smart Water Systems" geht es darum, Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen mit Grundlagen aus der Physik erklärbar für ein intelligentes Wasserversorgungssystem einer Großstadt zu nutzen.

HAGENBERG, CHINA. „Wasser ist eine elementare Lebensgrundlage, die für Länder wie China mit rasantem Wirtschafts- und Bevölkerungswachstum eine zentrale Herausforderung ist", betont Wirtschafts- und Forschungs-Landesrat Markus Achleitner. Bei der Bewältigung dieser Herausforderung setzt China nun auf Forschungs-Know-how aus Oberösterreich. Achleitner: "In einer Kooperation mit dem Software Competence Center Hagenberg (SCCH) aus unserem Upper Austrian Research (UAR) Innovation Network wird an einem Wasserversorgungssystem auf Basis Künstlicher Intelligenz gearbeitet. “

Intelligentes Wasserversorgungssystem für China

Im ersten Kooperationsprojekt des SCCH mit China mit dem Titel "Smart Water Systems" werden robuste Vorhersagemodelle für ein intelligentes Wasserversorgungssystem von Großstädten entwickelt. "Das ist nicht nur eine Bestätigung für die hohe Forschungskompetenz am Standort Oberösterreich, sondern auch ein wichtiger Impuls für die sinnvolle Nutzung von Wasser“, stellt Landesrat Achleitner gerade auch im Hinblick auf den „Weltwassertag“ fest. Dieser wurde von der Unesco ins Leben gerufenen, um auf die Bedeutung des Wassers als Lebensgrundlage für die Menschheit aufmerksam zu machen.

Wasserversorgung als große Herausforderung

China ist mit 1,44 Milliarden Einwohnern das bevölkerungsreichste Land der Welt. Dem wachsenden Bedarf an sauberem Wasser für Landwirtschaft, Industrie und Bevölkerung stehen limitierte Wasserressourcen gegenüber. Während die meisten Wasserreserven im Süden des Landes liegen, herrscht Wasserknappheit im Norden, wo die meisten Großstädte ihr Trinkwasser aus dem Grundwasser beziehen. Daher ist die Wasserversorgung eines der vordringlichsten Probleme. Für den Aufbau eines funktionierenden Wasserversorgungssystems – gerade auch für Megastädte wie Shanghai oder Peking mit jeweils weit mehr als 20 Millionen Einwohnern – setzt China zunehmend auf Künstliche Intelligenz (KI) und dafür auch auf ausländisches Know-how aus Hagenberg.

Mit Maschinellem Lernen reale Probleme lösen

So startete das Binhai Industrial Technology Research Institute der Universität Zhejiang nahe Peking ein Forschungsprojekt zur Wasserverbrauchsvorhersage. Die Leitung hatte der aus Indien stammende Professor für Computational Intelligence in Automation der Universität Rostock, Mohit Kumar. 2019 wechselte Kumar wegen der engen Verbindung von Grundlagenforschung und angewandter Forschung an das SCCH nach Hagenberg: „Durch Bereitstellung von Digitalisierungslösungen, die auf soliden theoretischen Grundlagen und umfangreichen Experimenten beruhen, können wir mithilfe von Maschinellem Lernen und Künstlicher Intelligenz die herausfordernden Probleme der realen Welt angehen“, sagt Kumar, der „das SCCH als wichtige Schnittstelle zwischen hochkarätiger internationaler Forschung und der praktischen Umsetzung in der Industrie“ sieht.

„Dieses Projekt ist eine große Chance – sowohl für das SCCH, als auch für Oberösterreich – die strategische Partnerschaft zwischen Österreich und China substanziell zu festigen. Beide Länder haben vereinbart, etwa in den Bereichen Forschung und Innovation, digitale Wirtschaft, Energie und Umweltschutz zusammenzuarbeiten und die auf beiden Seiten bestehenden Stärken und Potenziale zu ergänzen. Für Oberösterreich als führendes Wirtschafts- und Industriebundesland bestätigt diese Kooperation auch die Bedeutung als Forschungsstandort“,

zeigt sich Wirtschafts- und Forschungs-Landesrat Markus Achleitner erfreut.

Erklärbare KI für chinesische Wasserversorgung

Seit Jänner 2021 werden nun im Auftrag der Universität Zhejiang am SCCH die Algorithmen für ein KI-basiertes Informationsmanagementsystem zur Sammlung, Speicherung und Überwachung von Daten aus der Wasserversorgung und zur Datenanalyse entwickelt. Ziel ist die Echtzeit-Simulation des Netzwerks. Dazu müssen verschiedenste Daten wie Flussrichtung, Fließgeschwindigkeit, Druck und hydraulische Neigung integriert werden – ebenso wie Gewohnheiten der Chinesen, Wetter und Temperatur. In den nächsten drei Jahren werden die Algorithmen für das Echtzeitsimulationsmodell am SCCH entwickelt und getestet.