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27.06.2018

Innovation & Forschung

CrowdWater: App für Hochwasser-Forschung

Gemeinsam mit Citizen Scientists sammeln Forschende der Universität Zürich Daten zu Wasserständen von Flüssen und Bächen oder zur Bodenfeuchte. Mit einer App können an beliebigen Flüssen und Standorten weltweit hydrologische Daten erhoben werden. Ziel des Projekts "CrowdWater" ist es, Wassermanagement und -prognosen in Regionen zu verbessern, für die bisher keine oder kaum Daten existieren.

CrowdWater: App für Hochwasser-Forschung
Mit der CrowdWater-App kann man hydrologische Messungen vornehmen.

Doktorierende des Geografischen Instituts der Universität Zürich haben mit "CrowdWater" ein Citizen Science-Projekt im Bereich der Hydrologie, der Wissenschaft des Wassers, entwickelt. Damit lassen sich auf der ganzen Welt hydrologische Daten zu Pegelständen und Abflussmengen in Flüssen sowie zur Bodenfeuchte zu sammeln. Die frei verfügbare Smartphone-App "CrowdWater | SPOTTERON" ermöglicht es Bürgerwissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern, basierend auf eigenen Beobachtungen mit einfachen grafischen Methoden hydrologische Messungen vorzunehmen und in eine zentrale Datenbank einzuspeisen. "Damit CrowdWater funktioniert, sind wir auf das Engagement der Bevölkerung angewiesen", sagt Doktorand Simon Etter.

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Hochwasserschutz in Gebieten ohne Messinstrumente

In vielen Regionen der Welt, in denen die Infrastruktur zur Erhebung von Wasserdaten fehlt, können die mit CrowdWater gesammelten Daten mit hydrologischen Modellen ausgewertet werden. Diese Modelle helfen, Hochwasser vorherzusagen und das Gewässermanagement zu verbessern. "Dank der CrowdWater-App kann die lokale Bevölkerung Daten der nahegelegenen Flüsse in einer räumlichen und zeitlichen Auflösung sammeln, wie sie durch offizielle Messnetze nicht zu erreichen wäre", erklärt Barbara Strobl. Gleichzeitig, so die Doktorandin, könnten die Beteiligten helfen, die Datengrundlage vor Ort zu verbessern und einiges über die lokalen Gewässer lernen.

CrowdWater-App: Wasserstand-Statistiken Königseeache
CrowdWater-App: Wasserstand-Statistiken Königseeache

Schweiz ist ideales Testgebiet

Ob dieser Crowdsourcing-Ansatz zur Datensammlung via App funktioniert, müssen die Forschenden erst noch herausfinden. Die Schweiz ist der ideale Standort, um die App zu testen, da hier die Daten der vielen existierenden Messstationen als Referenz verwendet werden können. Interessante Flüsse für diese erste Phase sind beispielsweise die Töss oder die Murg in der Nordostschweiz, die Gürbe im Kanton Bern oder die Verzasca im Tessin. Datenerhebungen machen grundsätzlich während des ganzen Jahres Sinn. Besonders spannend ist es aber, die heimischen Gewässer im Frühling zu beobachten, da sie aufgrund der Schneeschmelze in den Alpen häufig erhöhte Pegelstände aufweisen. Interessant ist für die beteiligten Bürgerwissenschaftler auch, die Pegelstände vor und nach Regenfällen zu vergleichen. Die Schweiz ist allerdings mehr als nur ein Testgebiet: "Trotz der guten offiziellen Messnetze fehlen auch bei uns an den meisten Gewässern lokale Messungen. Wir sind optimistisch, dass die gesammelten Daten auch in der Schweiz zu besseren Modellen und Prognosen führen", sagt Hydrologieprofessor Jan Seibert, Leiter des Projekts.

Mit einfachen Methoden zu langen Zeitreihen

Die Methoden für die Datensammlung sind sehr einfach: Im Herzstück der App lässt sich mit einer virtuellen Messlatte ein Referenzbild des Wasserstandes an einem bestimmten Fluss erstellen. Andere Nutzer sehen diese virtuelle Station ebenfalls auf der App-Karte, können mithilfe von GPS dorthin navigieren und für weitere Messungen die reale Situation mit dem Referenzbild vergleichen. 

Hilfreich sind für die Forschenden vor allem Stationen mit möglichst vielen Beobachtungen und langen Zeitreihen. "Wenn an einem Flussabschnitt also bereits eine CrowdWater-Station existiert, ist es sinnvoller, hier weitere Beobachtungen hinzuzufügen als neue Stationen einzurichten", ergänzt Seibert. Neben Wasserstandsdaten an Flüssen ermöglicht die App auch, Beobachtungen zur Bodenfeuchte und an kleinen Bächen, die nur zeitweise Wasser führen, durchzuführen.

Quelle: UD/fo
 

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