05.11.2025

Umweltrisiken durch Chemikalien mittels KI aufspüren

Mithilfe Künstlicher Intelligenz wollen Forschende der RPTU Kaiserlautern-Landau gemeinsam mit der University of California die Risiken von Chemikalien für Süßwasserökosysteme bewerten. Die Carl-Zeiss-Stiftung fördert dieses Projekt „AI for Chemical Risk Prediction in Aquatic Environments (AI4ChemRisk)“ im Rahmen des Programms „CZS Durchbrüche“ mit sechs Millionen Euro.

AI4ChemRisk hat die durch Abwässer und Landwirtschaft verursachten Risiken der Chemikalienbelastung in Süßwasserökosystemen im globalen Maßstab im Blick. Mit KI-Modellen will das Forschungsteam mögliche Kontaminationsprozesse vorhersagen und Handlungsspielräume aufzeigen – dort, wo Analysen durch die Vielzahl der Chemikalien, fehlende Messungen sowie komplexe Umweltbedingungen erschwert sind.

Als Schlüsseltechnologie dienen Deep-Learning-Modelle, die Anomalien in großen und komplexen Datensätzen erkennen, sowie generative Modelle, mit denen sich – unter Einbezug von multimodalen Kontextdaten und physikalischen Prinzipien – realistische Messungen simulieren lassen. Die Trainingsgrundlage für die KI bilden bereits vorhandene wissenschaftliche Daten aus chemischen und ökotoxikologischen Datenbanken. Um Anwenderinnen und Anwendern datengestützte Entscheidungen zu erleichtern, wird das Forschungsteam benutzerfreundliche Werkzeuge wie etwa Sprachschnittstellen entwickeln.

Um die Ergebnisse von AI4ChemRisk nachfolgend in die wasserwirtschaftliche Praxis zu bringen, ist als Partner vor Ort die Stadtentwässerung Kaiserslautern in beratender Funktion eingebunden. Konkret wird sich die Stadtentwässerung einbringen, wenn es darum geht, die aus der Forschungsarbeit abgeleiteten Vorschläge zum Management der Wasserqualität umzusetzen.