Erfolg für Masterstudierende

21.12.2021

Wie können sich Städte wirksam gegen steigende Temperaturen schützen? Studierende der Universität Würzburg haben dafür ein neues Konzept entwickelt. Ihre Idee wurde jetzt mit dem DLR Copernicus Master ausgezeichnet.

Das Team von UrbanSens (v.l.): Nils Karges, Sofia Garcia, Andreas Bury, Annika Ludwig und Antonio Castañeda. (Bild: Antonio Castañeda)

„Durch den Klimawandel sind weltweit mehr als 200 Millionen Menschen dem Risiko steigender Temperaturen ausgesetzt, die zu einer höheren Rate hitzebedingter Erkrankungen und Todesfälle führen können. Diese Zahl könnte bis 2050 auf 1,6 Milliarden ansteigen. Da es an Daten mangelt, sind viele Städte nicht darauf vorbereitet, geeignete Maßnahmen zur Eindämmung und Anpassung zu ergreifen.“

Mit diesen Worten beschreiben Sofia Garcia, Nils Karges, Andreas Bury, Antonio Castañeda und Annika Ludwig ein Problem, das weltweit vor allem Städte und große Ballungsräume zunehmend herausfordert. Die fünf sind an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) im internationalen Masterstudiengang „Applied Earth Observation and Geoanalysis of the Living Environment“ (EAGLE) eingeschrieben. In diesem Studiengang lernen Studierende, wie sie mit Hilfe von Satellitendaten und Daten aus anderen Geoinformationsquellen zu einer nachhaltigen Nutzung und Entwicklung des Lebensraumes Erde sowie seiner Ressourcen beitragen können.

Daten vor Ort und aus dem Weltraum

Einen solchen Beitrag will das Team mit einer neuen, von ihm entwickelten interaktiven Plattform leisten. UrbanSens, so der Name der Plattform, soll das Leben in Städten auch unter den Bedingungen des Klimawandels angenehm machen. Mit dieser Idee hat die Gruppe jetzt die DLR Challenge „Environment, Energy & Health“ im Rahmen der Copernicus Master gewonnen.

„Am Anfang stand die Idee, die Kenntnisse und die Überwachung von Umweltparametern in städtischen Gebieten zu verbessern und sie mit weltraumgestützten Umweltbeobachtungen zu kombinieren“, beschreibt Sofia Garcia das Vorgehen der Gruppe. Mit Hilfe dieser Daten sei es möglich, Phänomene wie städtische Wärmeinseln und Luftverschmutzung besser zu verstehen.

Straßengenaue Informationen

Zum Einsatz kommen dabei sowohl statische als auch mobile Sensoren, die vor Ort wesentliche Umweltparameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und den Grad der Luftverschmutzung erfassen. Das Hauptziel ist der Aufbau von Sensornetzwerken in städtischen Gebieten, die verlässliche Vor-Ort-Messungen ermöglichen und eine Datenkommunikation nahezu in Echtzeit gewährleisten.

In einem nächsten Schritt werden diese Informationen verknüpft mit Erdbeobachtungsdaten, die von Satelliten gewonnen werden. „Auf diese Weise erhalten Entscheidungsträger und Bürgern tiefere Einblicke in die Situation bei ihnen vor Ort mit Informationen bis hin auf die Ebene einzelner Straßen“, erklärt Nils Karges.

Verknüpfung mit Gerechtigkeitsfragen

Ziel ist es, „die Trends von Umweltparametern in städtischen Gebieten mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung zu modellieren“, ergänzt Andreas Bury. Um dies zu erreichen, sei eine Fusion von multispektralen und multitemporalen Fernerkundungsdatensätzen, digitalen Höhen- und Oberflächenmodellen und Sensordaten vorgesehen.

„Unsere Plattform könnte eine digitale Innovation und eine Initialzündung auf dem Weg zum Konzept der intelligenten Stadt sein“, ergänzt Andreas Bury. Darüber hinaus könne sie „der erste Schritt zur Entwicklung lokaler Strategien für eine urbane Resilienz sein, die auch Gerechtigkeitsfragen berücksichtigen“, so Annika Ludwig. Deshalb bezieht das Team auch sozioökonomische Daten ein, um die am stärksten gefährdeten Gebiete in der Stadt zu erfassen.

5000 Euro Daten im Wert von 10.000 Euro sind das Preisgeld für das UrbanSens-Team. Es soll für die weitere Umsetzung des Projekts eingesetzt werden.

Über den Wettbewerb

Die Copernicus Masters sind ein globaler Wettbewerb, in dessen Mittelpunkt die Nutzung von Erdbeobachtungsdaten steht. Ausgezeichnet werden Konzepte, die den Nutzen der europäischen Copernicus-Dienste für das tägliche Leben aufzeigen und neue Lösungsansätze für aktuelle Probleme aufzeigen. Initiatoren des Programms sind die European Space Agency (ESA), die Europäische Kommission und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Schon im vergangenen Jahr hatte ein EAGLE-Student der Universität Würzburg die DLR Challenge gewonnen. Henrik Fisser hat es geschafft, dass LKW aus dem All gezählt werden können. Seine Daten zeigten, dass der Lastverkehr während der coronabedingten Einschränkungen auf den Straßen deutlich zurückgegangen war.