Der Schüler Lukas Weichelt aus Bad Honnef hat ein KI-Modell entwickelt, das Temperaturprognosen bei weiterer Versiegelung liefert.
KI-Modell von SchülerWie sich Hitzeinseln in Bad Honnef entwickeln
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Projekt vorgestellt: Lukas Weichelt mit den Lions-Vertretern Wojciech Zlubicki (links) und Paul Friedrich sowie Maria-Elisabeth Loevenich vom Nachhaltigkeitsnetzwerk.
Copyright: Lions Club
Die letzten Wochen mit ihren Hitzewellen, bedingt durch den Klimawandel und extremer empfunden durch die Gestaltung unserer Städte, führten dazu, dass sich in bebauten und versiegelten Bereichen merklich „Hitzeinseln“ bildeten. Diese können jetzt durch eine Rastersimulation mittels Künstlicher Intelligenz (KI) sichtbar gemacht werden.
Möglich wurde dies durch die Facharbeit des Hagerhof-Schülers Lukas Weichelt. In seinem Erdkunde-Leistungskurs hat er die Facharbeit „Hitzeinseln in Bad Honnef – Entwicklung eins KI-Modells zu Datenverarbeitung und -analyse“ am Beispiel von Bad Honnef-Süd angefertigt. Die Analyse zeigt nicht nur den Zusammenhang zwischen Versiegelung und Temperatur, sondern ermöglicht auch Prognosen.
3200 Temperaturmessungen von Schülern im Nachhaltigskeitsprojekt
Rund 500 Stunden Arbeit investierte Lukas Weichelt in die Entwicklung. 3200 Temperaturmessungen und Aufzeichnungen, die Schülerinnen und Schüler in Bad Honnef von 2022 bis 2025 im Rahmen des Netzwerks „Bad Honnef lernt Nachhaltigkeit“ aufgezeichnet haben, flossen in sein Modell ein. Im Rathausfoyer stellte das Netzwerk dieser Tage aktuelle Ergebnisse seines Klimaanpassungsprojekts sowie die Arbeit des Schülers vor.
Eingeladen hatte der Lions Club Bad Honnef, der das Projekt des Netzwerks nach Angaben von Lions-Mitglied Paul Friedrich seit sechs Jahren mit insgesamt rund 10.000 Euro unterstützt hat. Das Netzwerk zählt zu den Bildungsprojekten der Region. Unter der Leitung von Maria-Elisabeth Loevenich beschäftigen sich Schülerinnen und Schüler mit Themen wie Energie, Wasser, Klimaschutz oder den Nachhaltigkeitszielen der Vereinten Nationen.
Die Bandbreite reicht von Pflanzaktionen und Abwasserbotschaftern bis zu Energieworkshops mit Photovoltaikanlagen. Dahinter steht der sogenannte „Whole School Approach“: Nachhaltigkeit soll nicht nur Unterrichtsthema sein, sondern den gesamten Schulalltag prägen – von der Energieversorgung über den Umgang mit Wasser bis hin zu Biodiversität und fairem Konsum.
Im Mittelpunkt des Abends stand das Projekt zur Erfassung von Hitzeinseln in Bad Honnef. Ausgerüstet mit Messgeräten erfassten Schülerinnen und Schüler der Grund- und weiterführenden Schulen seit sechs Jahren Temperaturen auf Straßen, Plätzen, Schulhöfen und Grünflächen. Teils mit einfachen Aufzeichnungen, teils mit einer App oder einer Wärmebildkamera.
Gelände Selhof-Süd in Bad Honnef besonders unter die Lupe genommen
„Um ein KI Modell zu erstellen, musste ich diese Wort-Aufzeichnungen erst einmal in Zahlen umwandeln. Wolkenlos bedeutet zum Beispiel 0, bedeckt eine 2“, erklärte Lukas Weichelt die sperrige Materie. Aus diesen Zahlen zu Versiegelungsstärke, Wolkendichte, Bebauungsgrad oder Schatten ergab sich dann über Serialisierung ein Ergebnis, das nur eine „Abweichung von 0,11 Grad hat“. Dies wird möglich, da die KI durch viele Vergleiche selbstständig lernt.
Herauskam, dass die Kombination von Asphalt, Sonne und Windstille die Temperatur in die Höhe treibt. „Der Unterschied von Asphalt zu grüner Wiese kann bei gleichen Wetterbedingungen zwischen vier und sechs Grad liegen.“ Mit dem KI-Modell lassen sich Prognosen erstellen. Wäre in Bad Honnef-Süd beziehungsweise Selhof-Süd die Bebauung bei 50 Prozent, würde sich im Vergleich zum Ist-Zustand die Temperatur von 25 Grad um 1,6 Grad auf 26,6 Grad erhöhen. Bei gleicher Bebauung und 30 Grad Celsius wäre es eine Erhöhung auf 31,8 Grad.
Beides ist höher als das Ziel des Pariser Klimaabkommens von 1,5 Grad Celsius. Derzeit ist Bad Honnef Süd zu acht Prozent bebaut. Lukas Weichelt: „Ich bin kein Stadtplaner oder Meteorologe und treffe keine politischen Aussagen. Die Bewertung von wirtschaftlichen Interessen oder klimatischen Bewertungen muss die Politik treffen.“
Gemeinsam mit dem IT-Unternehmen Cryptisec entwickelte er das Modell, das als App in den kommenden Tagen kostenfrei verfügbar sein soll. Bei diesem Unternehmen wird er ein Jahr arbeiten. „Danach möchte ich Informatik studieren“, so der 18-Jährige, der gerade frisch sein Fachabitur in der Tasche hat. Erste Erfolge konnten aber auch die Schüler mit dem Netzwerk „Bad Honnef lernt Nachhaltigkeit“ in Zusammenarbeit mit Senioren in der Stadt verwirklichen.
„Es gibt inzwischen zwei Trinkwasserbrunnen im Stadtgebiet“, so Loevenich, die auch sieht, dass viele Ideen der Schüler an der Finanzierung scheitern. Mit Blick auf den Klimawandel stellt sie die Frage: „Wohin gehen wir als Stadtgesellschaft?“