Eine der Auswirkungen des Klimawandels ist das häufigere Auftreten von Wetterextremen. Gerade von Hochwasserereignissen geht in Österreich besondere Gefahr aus: Kleine Dörfer in Alpentälern oder große Gebiete im Flachland können betroffen sein, Immobilien und Besitz nehmen Schaden, Menschenleben können gefährdet sein.

Eine der wichtigsten Aufgaben bei drohenden Überflutungen ist die gezielte Weitergabe von Informationen und Warnungen – nicht nur an eine potenziell betroffene Bevölkerung, sondern auch an lokale Behörden und Rettungsdienste.

Hier hakt Daniel Cornel mit seiner Doktorarbeit zur interaktiven Visualisierung von Hochwasserdaten ein, die er am Institut für Visual Computing and Human-Centered Technology der TU Wien und als Entwickler im VRVis Zentrum für Virtual Reality und Visualisierung verfasste.

"Kern meiner Arbeit ist, in den riesigen Mengen an Daten, die manuell nur schwer zu analysieren wären, die wichtigen Informationen zu finden und sie in Bildern anzuzeigen", sagt der 1988 geborene und in Remmingsheim bei Tübingen aufgewachsene Forscher. "Nicht nur die Frage, welche Informationen kommuniziert werden sollen, ist dabei wichtig. Es geht auch darum, wer die Visualisierungen nutzen wird."

Simulationen

Hochauflösende Daten zu Topografie, Flussläufen, zur Landnutzung und Bebauung fließen, verbunden mit meteorologischen Daten, in den Hochwassermodellen zusammen. Anhand historischer Wetterdaten werden die Simulationen kalibriert, mit Vorhersagedaten werden sie zur Hochwasserprognose. Bei der visuellen Aufbereitung der Modelle stellt sich für Cornel etwa die Frage, wie man statistische Wahrscheinlichkeiten transportieren kann.

"Wenn in 50 Simulationsdurchläufen von Starkregenereignissen ein Gebiet zehnmal geflutet wird und 40-mal nicht, muss diese Unsicherheit vermittelt werden – beispielsweise durch einen entsprechenden Grad an Transparenz", veranschaulicht der Forscher.

Ein lokales Hochwassermanagement muss aus den Visualisierungen beispielsweise zu erwartende Überflutungen des Straßennetzes oder voraussichtliche Gebäudeschäden entnehmen können, um Barrieren richtig zu positionieren. Cornel: "Die Visualisierungen sollen immer auch eine Entscheidungshilfe geben."

Ursprünglich brachte Cornel die Leidenschaft für Computerspiele zum Medieninformatik-Studium an der TU Wien. Letztlich wurde aber die wissenschaftliche Visualisierung zu seiner Expertise. Drei Publikationen entstanden im Zuge seiner Dissertation. Bei der Visualisierungskonferenz Eurovis errang er 2019 den ersten Platz bei den Best Paper Awards.

Abseits der Arbeit vertieft sich der Forscher dagegen in eine Welt, die lange vor allen Bits und Bytes existierte: "Ein Besuch bei den Ausgrabungen von Ostia Antica in Italien wurde zum Ausgangspunkt für mein Interesse an Archäologie und der Antike", sagt Cornel.

Er besucht regelmäßig antike Schauplätze, sammelt Münzen und liest Vergil. "Ich hoffe, dass ich mein Faible künftig auch mit der Computergrafik verbinden und in einem Projekt zur Cultural Heritage Preservation die Antike in digitaler Form wiederauferstehen lassen kann." (Alois Pumhösel, 11.3.2020)