Digitale Umweltüberwachung für jedermann

 Bei OpenRiverSense überwachen Open-Hardware-Sensoren kleine Bäche und sammeln wertvolle Daten für den Gewässerschutz.
Bei OpenRiverSense überwachen Open-Hardware-Sensoren kleine Bäche und sammeln wertvolle Daten für den Gewässerschutz. Bild: © ZUG/Toni Kretschmer

Viele kleine Gewässer in Deutschland werden kaum überwacht, obwohl sie besonders empfindlich auf Trockenheit, Starkregen und Schadstoffeinträge reagieren. Da kommerzielle Sensoren für eine breite Nutzung oft zu teuer sind, will OpenRiverSense (ORS) ein Pilotprojekt der KI-Ideenwerkstatt für Umweltschutz kostengünstige und offene Sensortechnik für die Umweltüberwachung entwickeln. „Mit OpenRiverSense schließen wir diese Lücke in der Umweltbeobachtung, um neue Grundlagen für nachhaltigen Gewässerschutz und das Wassermengenmanagement zu schaffen“, so Bösche.

 Das Team bringt einen weiteren Sensor unter einer Brücke an.
Das Team bringt einen weiteren Sensor unter einer Brücke an. Bild: © ZUG/Toni Kretschmer

Saubere Messwerte mit Hilfe von KI

Die kostengünstigen Open-Hardware-Prototypen erfassen die Wasserparameter kontinuierlich und übertragen die Daten an eine Online-Datenbank. Die Sensoren lassen sich einfach nachbauen und verknüpfen Hardware mit einem digitalen Backend. Eine besondere Herausforderung in der Umweltüberwachung ist die Qualität der erfassten Daten. Verschmutzungen, technische Störungen oder witterungsbedingte Einflüsse können die Messwerte verfälschen. OpenRiverSense setzt daher auf künstliche Intelligenz, um solche Fehler automatisch zu erkennen und zu korrigieren.

Erste Praxistests

Am 31. Juli wurden erste Messstationen an kleinen Bächen in Jena in Betrieb genommen. Die Prototypen messen fortlaufend Wasserstand und -temperatur und senden die Daten per Funk an eine zentrale Online-Plattform. Ziel ist es, kleine Fließgewässer systematisch zu erfassen und ihre ökologische Entwicklung besser zu verstehen.

Zudem wird getestet, ob sich Bildverarbeitung zur Wasserstandsmessung eignet. Hierbei werden Kamerabilder analysiert, um den Pegel von Flüssen oder Bächen zu bestimmen – eine Alternative zu herkömmlichen Pegellatten oder Drucksensoren, die oft wartungsintensiv sind.Mit der Kombination aus unkomplizierter Technik, offenen Schnittstellen und KI-gestützter Auswertung will das Projekt neue Standards in der Umweltüberwachung kleiner Gewässer setzen.

Unkomplizierte Technik und offene Schnittstellen

Das Sensorsystem ist so konzipiert, dass es leicht nachgebaut werden kann. Das Material für die Sensoren ist günstig und frei verkäuflich. Dadurch können nicht nur Umweltverbände oder Behörden die Technik nutzen, um Bäche zu überwachen, sondern auch Citizen-Science-Projekte oder Privatpersonen. „OpenRiverSense zeigt, wie bürgernahe Technik sinnvoll eingesetzt werden kann“, sagte Thorsten Kluß von der KI-Ideenwerkstatt für Umweltschutz. „Digitale Umweltüberwachung ist kein Zukunftsthema mehr, sie ist heute möglich und notwendig.“