IQ-Wasser

Oberflächengewässer wie Seen und Talsperren besitzen eine komplexe biologische Diversität und werden als Ressource für 12 % des Trinkwassers in Deutschland genutzt. Durch Klimawandel, Umweltverschmutzung und die Verbreitung invasiver Arten (Neobiota) ist in vielen Gewässern ein Verlust der Biodiversität zu verzeichnen, was die Wasserqualität negativ beeinflusst.

Projektziele

Das Projekt IQ-Wasser verfolgt das Ziel, neue molekularbiologische Methoden, wie etwa Metagenom-Analysen, mit der Nutzung von KI-Verfahren zur Auswertung großer Datenmengen zu verknüpfen. Hierdurch werden neue Erkenntnisse über die Veränderung aquatischer Ökosysteme und eine fundierte Prognose der Wasserqualität ermöglicht. Dazu werden moderne Methoden zur Erfassung toxinbildender Algen, zur Identifikation von Krankheitserregern und fäkalen Eintragsquellen, zur Beurteilung von Antibiotikaresistenzen und zur frühzeitigen Erfassung von Neobiota eingesetzt. Auf Basis der Ergebnisse können gezielt Maßnahmen zum Erhalt der natürlichen Biodiversität und zur Sicherung der Wasserqualität eingeleitet werden.

Unser Beitrag

Der Arbeitsschwerpunkt des Fraunhofer IOSB besteht in der Datenbankintegration aller vorhandenen und neu erfassten Daten sowie die anschließende KI-unterstützte Analyse der Biodiversität in den Trinkwasser-Reservoiren. Dies umfasst z. B. die Erkennung von saisonalen und langfristigen (klimawandelbedingten) Trends sowie die Prognose unterschiedlicher Gewässerentwicklungen. Ziel ist vor allem die Entwicklung von Prognosemodellen für bakterielle Massenentwicklungen hygienisch relevanter Bakterien und toxinbildender Algen und darauf aufbauend die Entwicklung von Frühwarnsystemen. Außerdem soll eine neue, KI-basierte Methode zur Auswertung von Cyanobakterien-Fluoreszenzspektren entwickelt werden, die eine schnelle und einfache Zustandsbewertung und Prognose der Gewässergüte ermöglicht.