Was ist die Initiative „Destination Earth“?
Destination Earth (DestinE) ist eine wichtige Initiative der Europäischen Kommission. Ziel ist die Entwicklung eines hochpräzisen digitalen Modells der Erde (ein „digitaler Zwilling“) zur Überwachung und Vorhersage von Umweltveränderungen und menschlichen Auswirkungen zur Förderung einer nachhaltigen Entwicklung. Um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen, bündelt die Kommission ihre Kräfte mit europäischen wissenschaftlichen und industriellen Spitzenleistungen, um zu zeigen, wie digitale Technologien wirksam zu einer nachhaltigeren und digitaleren Zukunft beitragen können.
Um die Bewältigung komplexer ökologischer Herausforderungen zu unterstützen, wird DestinE den politischen Entscheidungsträgern dabei helfen,
- Überwachung und Simulation der Systementwicklungen der Erde (Land, Meere, Atmosphäre, Biosphäre) und menschliche Eingriffe;
- Umweltkatastrophen und daraus resultierende sozioökonomische Krisen antizipieren, um Leben zu retten und große wirtschaftliche Abschwünge zu vermeiden;
- die Entwicklung und Erprobung von Szenarien für eine immer nachhaltigere Entwicklung zu ermöglichen.
Die DestinE kann von Investitionen der Mitgliedstaaten im Rahmen ihrer Aufbau- und Resilienzpläne in Kombination mit dem Gemeinsamen Unternehmen „Digitales Europa“ (im Rahmen des Gemeinsamen Unternehmens EuroHPC) und Horizont Europa für die damit verbundenen Forschungstätigkeiten profitieren.
Schicksal für Gesellschaft und Umwelt
Warum DestinE für Europa?
Zugängliche und interoperable Daten stehen im Mittelpunkt der datengesteuerten Innovation und des ökologischen Wandels. Das Schicksal wird dazu beitragen, nutzerzentriertes Wissen zu schaffen, um die Ziele des doppelten digitalen und ökologischen Wandels zu unterstützen. Indem sie sich auf Geodaten und sozioökonomische Daten in Verbindung mit Simulationsmodellen für „digitale Zwillinge“ stützen, erhalten Entscheidungsträger, Experten und Nichtfachleute Zugang zu hochwertigen Informationen, Diensten, vertrauenswürdigen Modellen, Szenarien, Prognosen und Visualisierungen im Zusammenhang mit großen ökologischen und gesellschaftlichen Herausforderungen. Zum ersten Mal werden Leitlinien zur Zuverlässigkeit der zugrunde liegenden Prognosen eine wirksame Entscheidungsfindung unterstützen.
Alles in unserer Macht Stehende zu tun, um zu verstehen, wie sich unser Klima in den kommenden Jahrzehnten entwickeln wird, ist nicht nur für Klimaschutzmaßnahmen, sondern auch für die Stärkung der Klimaresilienz von entscheidender Bedeutung. Das Schicksal wird einen digitalen Zwilling des Erdsystems mit beispiellosen Details bieten. Die politischen Entscheidungsträger werden sie nutzen, um die Auswirkungen des Klimawandels, z. B. auf die Landnutzung, die Ernährungssicherheit oder die Wasserressourcen, besser zu verstehen, die potenziellen Auswirkungen von Rechtsvorschriften besser zu bewerten und geeignete Abhilfemaßnahmen zu konzipieren.
Die Nutzer erhalten einen cloudbasierten Zugang zu DestinE-Modellen, Algorithmen, Anwendungen und natürlichen und sozioökonomischen Daten, um ihre eigenen Modelle zu nutzen und zu testen. Das Gesamtsystem und seine Komponenten (offene Kernplattform, digitale Zwillinge und Dienste) werden benutzerfreundlich und flexibel sein, um sich an ein breites Spektrum von Nutzerbedürfnissen und -szenarien anzupassen.
Destine kann Innovationen in Expertensystemen zur Generierung neuen Wissens hervorbringen. So können die Energieversorger beispielsweise die langfristige Verfügbarkeit wetterabhängiger erneuerbarer Energiequellen planen und tiefmantile geothermische Ressourcen entwerfen. Der Katastrophenschutzsektor und die Rückversicherungsbranche können Strategien zur Risikoprävention und -minderung sowie die Wirksamkeit des Katastrophenrisikomanagements testen.
Schlüsselkomponenten von DestinE
Zentrale Plattform öffnen
Im Mittelpunkt von DestinE wird eine benutzerfreundliche und sichere Cloud-gestützte digitale Modellierung und offene Simulationsplattform stehen. Sie wird DestinE für ein breites Spektrum von Interessenträgern öffnen, von Sachverständigen, Wissenschaftlern und politischen Entscheidungsträgern bis hin zu einzelnen Nutzern.
Destine Data Lake
Um verschiedene Datenquellen wirksam zu verwalten und anzubieten, wird DestinE einen speziellen Datensee nutzen: einen Datenpool, der auf dem Verbund verteilter Datenquellen aufbaut.
Digitale Zwillinge
Digitale Zwillinge sind Spiegel der Realität, Simulatoren, die durch Echtzeitdaten eingeschränkte Realität reproduzieren. Sie wurden in industriellen Verfahren zur Verbesserung der Gesamteffizienz der Produktion eingesetzt. Jetzt kommen sie in viele andere Sektoren ein (Energie, Verkehr, Gesundheit, intelligente Städte, Klimawandel, Landwirtschaft usw.).
Die digitalen Zwillinge sind digitale Replikationen des hochkomplexen Erdsystems und werden im Rahmen thematischer Kategorisierungen aus den verschiedenen Bereichen der Geowissenschaften wie extreme Naturkatastrophen, Anpassung an den Klimawandel, Ozeane oder biologische Vielfalt erstellt. Das übergeordnete Ziel besteht darin, diese digitalen Replikationen in ein umfassendes digitales Zwilling des gesamten Erdsystems zu integrieren.
Anfangsphase (bis Ende 2024): Erste digitale Zwillinge
Der digitale Zwilling „Extreme Natural Disasters“ wird Daten mit Simulationskapazitäten von beispielloser Geschwindigkeit und Interaktivität kombinieren. Die Entscheidungsträger werden in der Lage sein, das Auftreten und die Auswirkungen extremer Naturereignisse (z. B. Überschwemmungen, Dürren, Waldbrände) mit größerer Genauigkeit vorherzusehen. Informationen über die Zuverlässigkeit der zugrunde liegenden Prognosen werden ihnen helfen zu beurteilen, wie vertrauenswürdig ihre Risikomanagementstrategien sein werden.
Beispiel: Hochwasser- oder Dürremanagementpläne für gefährdete Flusseinzugsgebiete. Behörden und politische Entscheidungsträger werden in der Lage sein, die Wirksamkeit möglicher Abhilfemaßnahmen zu testen:
- Im Bereich Katastrophenschutz: Entwicklung von hochauflösenden lokalen Notfallplänen;
- Landwirtschaft: die Wiederverwendung von wasser- und dürreresistenten Kulturen;
- In den Bereichen Energie und Verkehr: Vorbereitung auf Unterbrechungen der Wasserkraft und Kühlung von Wärmekraftwerken
Der digitale Zwilling für die Anpassung an den Klimawandel wird genutzt, um die Auswirkungen des Klimawandels mit beispielloser Zuverlässigkeit auf regionaler und nationaler Ebene vorherzusagen. Sie wird die EU und die Mitgliedstaaten bei der Entwicklung vertrauenswürdiger und zuverlässiger Anpassungsstrategien unterstützen, um die Auswirkungen des Klimawandels abzumildern.
Beispiel: Das Schicksal wird eine intelligente Landwirtschaft unterstützen. Aufbauend auf Datenanalysen und relevanten Trends (z. B. prognostizierte Niederschläge oder Dürreperioden und deren Korrelation mit möglichen Pflanzenkrankheiten oder Befall) wird sie dazu beitragen, kosteneffizientere und nachhaltigere Bewirtschaftungsstrategien zu entwickeln. Das Schicksal wird den Landwirtschaftsbehörden Orientierungshilfen für die Qualität der zugrunde liegenden Prognosen geben und ihnen somit helfen, die Vertrauenswürdigkeit ihrer Maßnahmen zu bewerten.
Andere digitale Zwillinge
Nach 2023 wird DestinE weitere digitale Zwillinge unterstützen, z. B. im Zusammenhang mit Ozeanen, biologischer Vielfalt oder Migration. In mehreren Mitgliedstaaten entstehen auch digitale Zwillinge für intelligente Städte. Diese werden dazu beitragen, einen vollständigen digitalen Zwilling der Erde zu erreichen.
Urbane digitale Zwillinge sind eine virtuelle Darstellung des städtischen Umfelds: Gebäude, Straßen, Parks und Bäume.
Smart City & Urban Digital Twins @metamoworks by iStock
Sie nutzen modernste Technologien wie Cloud-Speicherung und HPC und integrieren Echtzeitdaten über Sensoren (z. B. Verkehrssignale, Stromnetze) zur Nutzung durch Stadtabteilungen und politische Entscheidungsträger durch Echtzeit-Visualisierungen, um
- Verbesserung der Stadtplanung und des Infrastrukturmanagements
- Verwaltung des Stadtverkehrs
- Vorhersage extremer Wetterereignisse
- Verbesserung der Abfallsammlung
- Senkung des Energieverbrauchs
Schicksalpartner
Unter der Leitung der Europäischen Kommission und in Abstimmung mit den Mitgliedstaaten, wissenschaftlichen Gemeinschaften und anderen Interessenträgern werden drei betraute Einrichtungen die offene zentrale Plattform und die ersten beiden digitalen Zwillinge umsetzen:
Schicksalfinanzierung
- Programm „Digitales Europa“ zur Umsetzung der Initiative
- Horizont Europa, das Europäische Forschungsrahmenprogramm, für FuI-Tätigkeiten zur Unterstützung von DestinE
- Aufbau- und Resilienzfonds für mit DestinE verbundene Tätigkeiten der Mitgliedstaaten
Der Fahrplan „DestinE“
