RiverCloud

Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur fördert Forschungsverbund unter RWTH-Leitung zu Wasserstraßen

Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) fördert im Rahmen der Förderrichtlinie Modernitätsfonds („mFUND“) das Projekt RiverCloud zur Entwicklung eines UAV/USV-Tandemsystems für die Geodatenerfassung, um Management und Unterhaltung von Wasserstraßen zu unterstützen. Das Kooperationsprojekt mit sieben Partnern unter Leitung des Geodätischen Instituts und Lehrstuhls für Bauinformatik & Geoinformationssysteme der RWTH Aachen hat ein Gesamtvolumen von 2,3 Mio. Euro und startet zum 1. Juni 2020.

Wasserstraßen haben u.a. vor dem Hintergrund der zunehmenden Urbanisierung und des Klimawandels eine herausragende Bedeutung für den nationalen und internationalen Warenaustausch. Ihr Ausbau und ihre Unterhaltung müssen im Einklang mit der Wasserrahmenrichtlinie und der Hochwasserrisikomanagement-Richtlinie der Europäischen Union erfolgen. Die dafür benötigten themenspezifischen Geometrie- und Sachdaten liegen jedoch derzeit nicht immer mit der erforderlichen zeitlichen und räumlichen Auflösung vor.

Zunächst wird daher im Rahmen des Projekts ein autonomes und vernetztes Tandemsystem aus einem unbemannten Flugsystem, kurz UAV (Unmanned Aerial Vehicle), und einem unbemannten Wasserfahrzeug, kurz USV (Unmanned Surface Vehicle), entwickelt. Die Flug- und Schwimmdrohnen werden mit Sensoren zur hochaufgelösten Datenerfassung über und unter Wasser ausgestattet. Dabei werden u.a. scannende,bildgebende und hydroakustische Technologien eingesetzt.

Die mit dem System im Rahmen von Messkampagnen erhobenen Daten werden im nächsten Schritt durch Fusion mit vorhandenen, makroskaligen Daten analysiert, sowie anschließend zur Evaluierung in Modelle und Arbeitsabläufe in der Wasserwirtschaft und dem Verkehrswasserbau eingebunden.

Unter anderem werden Vegetationsindizes, Fließgeschwindigkeiten, Durchflüsse und Angaben zur Gewässergüte aus den Daten abgeleitet sowie hydrodynamisch-numerische Modelle angepasst, um den Einfluss der mikroskaligen Daten auf die Qualität der Prognoserechnungen wasserbaulicher Ausbau- und Unterhaltungsmaßnahmen zu analysieren. Schließlich wird auch die Erstellung von digitalen 3D-Bauwerksmodellen im Kontext des Building Information Modeling (BIM) für ausgesuchte Infrastrukturobjekte des Verkehrswasserbaus untersucht.

Die Ergebnisdaten werden der Öffentlichkeit in der mCLOUD, der Datenplattform und dem zentralen Zugriffspunkt zu offenen Daten aus dem Bereich Mobilität und angrenzender Themen des BMVI, zur Nutzung bereitgestellt.

Am Projekt RiverCloud sind beteiligt:

Geodätisches Institut und Lehrstuhl für Bauinformatik & Geoinformationssysteme der RWTH Aachen,
Forschungsinstitut für Wasser- und Abfallwirtschaft an der RWTH Aachen e.V.,
IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr,
SEBA Hydrometrie GmbH & Co. KG,
Orthodrone GmbH,
Bundesanstalt für Gewässerkunde,
Bundesanstalt für Wasserbau.

Über den mFUND des BMVI

Im Rahmen der Forschungsinitiative mFUND fördert das BMVI seit 2016 Forschungs- und Entwicklungsprojekte rund um datenbasierte digitale Anwendungen für die Mobilität 4.0. Neben der finanziellen Förderung unterstützt der mFUND mit verschiedenen Veranstaltungsformaten die Vernetzung zwischen Akteuren aus Politik, Wirtschaft und Forschung sowie den Zugang zum Datenportal mCLOUD. Weitere Informationen finden Sie unter www.mfund.de.