Wissenschaftler haben ein Projekt zum Aufbau eines digitalen Zwillings der Ostsee gestartet, der das erste derart fortschrittliche Werkzeug in Europa sein soll. Die Initiative, die von einem Konsortium polnischer Meeresforschungsinstitute und Informatiker durchgeführt wird, zielt darauf ab, eine virtuelle, dynamische Kopie des Gewässers in einer Rechenwolke zu schaffen. Das Modell wird physikalische, chemische und biologische Prozesse im Meer in Echtzeit simulieren, wobei Daten aus Sensornetzwerken, Satelliten und Schiffen genutzt werden. Ziel ist es, Entscheidungen in der Schifffahrt, bei der Planung von Windparks, im Umweltschutz und in der wissenschaftlichen Forschung zu unterstützen.

Einzigartig im europäischen Maßstab

Das Projekt des digitalen Zwillings der Ostsee soll das erste derart umfassende und fortschrittliche Modell eines gesamten Meeres in Europa sein. Das Konsortium will Daten aus vielen Quellen integrieren, um die physikalischen, chemischen und biologischen Prozesse des Gewässers in Echtzeit nachzubilden, was bisher in diesem Umfang nicht realisiert wurde.

Anwendungen in Schifffahrt und Energie

Die Hauptanwendung des Modells soll die Unterstützung einer sicheren und effizienten Schifffahrt durch präzise Vorhersagen von Wetterbedingungen, Strömungen und Eisphänomenen sein. Das Werkzeug soll auch bei der optimalen Planung und Verwaltung von Offshore-Windparks helfen, die sich auf der Ostsee dynamisch entwickeln.

Schutz der Meeresumwelt

Der digitale Zwilling dient der Überwachung des Zustands der Ostsee, einschließlich der Ausbreitung von Verschmutzungen, der Entwicklung giftiger Algenblüten und der Bewertung der Auswirkungen des Klimawandels. Er soll ein Werkzeug zur Unterstützung des Krisenmanagements sein, beispielsweise bei Ölverschmutzungen oder anderen ökologischen Katastrophen.

Finanzierung und Umsetzung

Das Projekt wird von einem polnischen wissenschaftlichen Konsortium durchgeführt, dem Meeresforschungsinstitute und IT-Zentren angehören. Die Mittel für seine Umsetzung stammen aus dem nationalen Forschungsprogramm und EU-Fonds. Die Arbeiten werden mehrere Jahre dauern, und die ersten Funktionen sollen innerhalb der nächsten zwei Jahre verfügbar sein.

Polnische Wissenschaftler und Informatiker haben ein ehrgeiziges Projekt zum Aufbau eines digitalen Zwillings der Ostsee gestartet, der das erste derart fortschrittliche Modell eines gesamten Gewässers in Europa sein soll. Die Initiative besteht darin, eine virtuelle, dynamische Repräsentation des Meeres in einer Rechenwolke zu schaffen, die physikalische, chemische und biologische Prozesse in Echtzeit simuliert. Das Modell wird mit Daten aus einem weitläufigen Netzwerk von Sensoren auf Bojen, erdbeobachtenden Satelliten und Systemen zur automatischen Schiffsidentifikation gespeist. Digitale Zwillinge, also virtuelle Kopien physischer Objekte oder Prozesse, entwickeln sich seit Beginn des 21. Jahrhunderts und finden vor allem in der Industrie Anwendung, z.B. zur Simulation von Maschinenabläufen. Ihre Anpassung zur Modellierung ganzer Ökosysteme, insbesondere mariner, ist eine neue und komplexe Herausforderung, die die Integration riesiger Datensätze und der Rechenleistung der Cloud erfordert. Das Hauptziel des Projekts ist die Unterstützung einer sicheren und effizienten Schifffahrt. Das Modell soll präzise, lokalisierte Prognosen zu Wetterbedingungen, Meeresströmungen und Eisphänomenen liefern, was die Routenplanung von Schiffen erheblich verbessern und Unfälle verhindern kann. Der zweite Schlüsselbereich der Anwendungen ist die sich auf der Ostsee entwickelnde Offshore-Windenergie. Der digitale Zwilling soll helfen, Windparks optimal zu lokalisieren, ihre Leistung vorherzusagen und Wartungsarbeiten zu planen, um Risiken und Kosten zu minimieren. Das Werkzeug dient auch der fortgeschrittenen Überwachung des Zustands der Meeresumwelt. Es wird die Ausbreitung von Verschmutzungen, einschließlich potenzieller Ölverschmutzungen, die Entwicklung giftiger Cyanobakterienblüten sowie Veränderungen der Wasserparameter im Zusammenhang mit Eutrophierung und Klimaerwärmung verfolgen. „Chcemy stworzyć żywy, oddychający model Bałtyku, który nie tylko pokaże nam, co dzieje się teraz, ale także pozwoli przewidywać, co może się zdarzyć w przyszłości pod wpływem różnych czynników.” — Projektleiter des digitalen Zwillings der Ostsee am Institut für Ozeanologie der Polnischen Akademie der Wissenschaften. Es soll ein Instrument zur Unterstützung des Krisenmanagements und der langfristigen Politik zum Schutz dieses empfindlichen Ökosystems sein. Das Projekt wird von einem Konsortium polnischer wissenschaftlicher Einrichtungen durchgeführt, darunter führende Meeresforschungsinstitute und Zentren, die sich auf Datenverarbeitung und Cloud Computing spezialisiert haben. Die Finanzmittel stammen aus dem nationalen Forschungsprogramm und EU-Fonds. Die Arbeiten werden mehrere Jahre dauern, und die ersten operativen Funktionen, die sich an ausgewählte Nutzergruppen richten, sollen innerhalb der nächsten zwei Jahre verfügbar sein. Der Erfolg der Initiative hängt von der reibungslosen Integration verschiedener Datenströme, der Entwicklung von KI-Algorithmen zu ihrer Analyse und der Bereitstellung ausreichender Rechenleistung ab. Die Entstehung des digitalen Zwillings der Ostsee stellt einen wichtigen Schritt in Richtung Digitalisierung der Meereswirtschaft dar und könnte die Position Polens als innovatives Land im Bereich der Technologien für die blaue Wirtschaft stärken.

Mentioned People

  • Prof. Janusz Piechocki — Projektleiter des digitalen Zwillings der Ostsee am Institut für Ozeanologie der Polnischen Akademie der Wissenschaften.