CrowdWater: eine App für die Hochwasser-Forschung

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Die CrowdWater-App im Einsatz: Mit einer virtuellen Messlatte lässt sich ein Ref

Die CrowdWater-App im Einsatz: Mit einer virtuellen Messlatte lässt sich ein Referenzbild des Wasserstandes an einem bestimmten Fluss erstellen. (Bild: Rolf Klossner)

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 UZH-Doktorand Simon Etter.

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.

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 (siehe Karte ). 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.