Die AG Bodenkunde und Geoökologie der Universität Potsdam erforscht komplexe Umweltsysteme und die Wechselwirkungen zwischen Boden, Wasser, Atmosphäre und Biosphäre. Schwerpunkte liegen unter anderem in der Boden- und Standortökologie, der Biogeochemie sowie der Untersuchung von Ökosystemleistungen. Dafür verbindet die Arbeitsgruppe Feld- und Laboruntersuchungen mit prozessorientierten Analysen und Modellierungen.

In BioWaWi-KI hat die Universität Potsdam die Projektleitung inne und untersucht insbesondere den Bodenwasserhaushalt und seine räumliche und zeitliche Dynamik. Dazu gehören bodenkundliche Untersuchungen und ein kontinuierliches Bodenfeuchtemonitoring. Ergänzend werden Wildtierkameras als bildgebendes Verfahren eingesetzt, um den Zustand und Veränderungen der Ökosysteme zu erfassen. Die gewonnenen Daten bilden eine wichtige Grundlage für die Analyse der Zusammenhänge zwischen Wasserhaushalt, Biodiversität und Ökosystemleistungen sowie für die Modellierungs- und KI-Arbeiten im Projekt.

Die Arbeitsgruppe Enviromental Systems vom Institut für Angewandte Geowissenschaften (AGW) des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) untersucht Stoffflüsse und Wechselwirkungen in komplexen Umweltsystemen auf Grundlage eines mineralogischen und geochemischen Prozessverständnisses. Die Forschung verbindet unter anderem Geoökologie, Mineralogie und aquatische Geochemie.

In BioWaWi-KI übernimmt die Arbeitsgruppe die Projektkoordination und ist maßgeblich für den Aufbau und Betrieb des Umweltmessnetzes in den Untersuchungsgebieten verantwortlich. Ein Schwerpunkt liegt auf der kontinuierlichen Erfassung der Bodenfeuchte sowie auf bodenkundlichen Feld- und Laboruntersuchungen, mit denen wichtige Eigenschaften und Wasserhalteparameter der Böden bestimmt werden. Die gewonnenen Mess- und Analysedaten bilden eine zentrale Grundlage, um den Bodenwasserhaushalt räumlich und zeitlich zu erfassen und für die weiteren Modellierungs- und KI-Arbeiten im Projekt bereitzustellen.

Das Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF) des KIT beschäftigt sich unter anderem mit Fernerkundung, Geoinformatik und Maschinellem Lernen, wobei ein Schwerpunkt auf der automatisierten Analyse von Fernerkundungsdaten und der Entwicklung neuer Monitoringverfahren für Umwelt- und Klimafragestellungen liegt.

In BioWaWi-KI untersucht das IPF insbesondere die kleinräumigen klimatischen Bedingungen in Waldgebieten. Dafür werden Temperatur und Bodenfeuchte kontinuierlich erfasst, um räumliche Unterschiede innerhalb der Waldbestände und deren zeitliche Entwicklung abzubilden. Die Messungen helfen dabei, den Einfluss des Waldmikroklimas auf den Wasserhaushalt und die Standortbedingungen besser zu verstehen und liefern wichtige Datengrundlagen für die weiteren Analysen und Modellierungen im Projekt.

Die Stadtwerke Bühl GmbH ist ein regionales Versorgungsunternehmen und versorgt Haushalte und Unternehmen in der Region unter anderem mit Trinkwasser, Strom, Erdgas und Wärme.

In BioWaWi-KI bringen die Stadtwerke ihre Wasserschutzgebiete als zentrale Untersuchungsräume und ihre praktische Erfahrung als Wasserversorger ein. Ein wichtiger Schwerpunkt ist der Aufbau eines Leitstands, in dem Monitoringdaten sowie künftig Modell- und KI-Ergebnisse zusammengeführt werden. Damit bilden die Stadtwerke die Schnittstelle zwischen Forschung und Anwendung und tragen dazu bei, die Projektergebnisse in konkrete Handlungsoptionen für das Management von Wasserschutzgebieten zu überführen.

Das NABU-Waldinstitut Bühl ist in der angewandten ökologischen Forschung, Umweltplanung und im Naturschutz tätig. Zu seinen Schwerpunkten gehören insbesondere floristische und faunistische Bestandserfassungen, Biotopkartierungen sowie das Monitoring von Lebensräumen und Arten.

In BioWaWi-KI führt das NABU-Waldinstitut umfangreiche Erfassungen von Flora und Fauna durch und untersucht auf Intensivmessflächen besonders detailliert die Zusammenhänge zwischen Artenvorkommen, Vegetation und Umweltbedingungen. Ziel ist es unter anderem, feuchteabhängige Indikatorarten zu identifizieren und deren Reaktion auf Veränderungen des Wasserhaushalts zu untersuchen. Ergänzend wird eine Drohne mit Multispektralkamera eingesetzt, um den Trockenstress der Vegetation räumlich zu erfassen. Die gewonnenen Biodiversitätsdaten werden anschließend mit hydrologischen und weiteren Umweltdaten verknüpft

Okeanos Smart Data Solutions GmbH entwickelt datenbasierte Lösungen für die Wasser- und Umweltwirtschaft. Das Unternehmen verbindet wasserwirtschaftliche Fachkenntnisse mit Umweltmonitoring, Datenanalyse, Geoinformatik, Softwareentwicklung und Künstlicher Intelligenz, um unter anderem hydrologische Prozesse und Extremereignisse zu erfassen und vorherzusagen.

In BioWaWi-KI liegt der Schwerpunkt von Okeanos auf der Zusammenführung und Verarbeitung der unterschiedlichen Monitoring- und Umweltdaten sowie der Entwicklung KI-basierter Prognoseverfahren. Ziel ist es, Muster und Zusammenhänge in den Daten zu erkennen, zukünftige Entwicklungen des Wasserhaushalts abzuschätzen und daraus ein Frühwarnsystem für kritische Umweltzustände zu entwickeln. Damit schafft Okeanos eine wichtige Verbindung zwischen den im Projekt erhobenen Daten, den wissenschaftlichen Modellen und ihrer späteren Nutzung als Entscheidungsgrundlage für den Wasserversorger.

Die Joswig Ingenieure GmbH ist ein Ingenieurunternehmen mit Schwerpunkten in den Bereichen Wasser, Umwelt, Geothermie und Grundwassermodellierung. Zum Leistungsspektrum gehören insbesondere hydrogeologische Untersuchungen, Grundwassermanagement sowie die Entwicklung und Anwendung numerischer Grundwasser-, Wasserhaushalts- und Stofftransportmodelle.

In BioWaWi-KI entwickelt Joswig das hydrogeologische Grundwassermodell für die Untersuchungsgebiete weiter. Damit werden Grundwasserströmung und Grundwasserneubildung abgebildet und die Auswirkungen veränderter klimatischer und hydrologischer Bedingungen untersucht. Ein besonderer Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Kopplung der Grundwassermodellierung mit den KI-Ansätzen, sodass Prozessmodelle, Monitoringdaten und KI-basierte Auswertungen gemeinsam für Prognosen und Szenarien genutzt werden können.

Plan_N begleitet Prozesse der nachhaltigen Regional- und Kommunalentwicklung mit einem besonderen Schwerpunkt auf Dialog, Beteiligung und Wissenstransfer. 

In BioWaWi-KI unterstützt Plan_N als Unterauftragnehmer die Stakeholder-Beteiligung und den Dialog zwischen Forschung und Praxis. Dazu gehören insbesondere die Konzeption und Moderation von Beteiligungsformaten sowie die Unterstützung des Wissenstransfers.

pro_re – Partizipation und Mediation konzipiert und begleitet Beteiligungsprozesse mit Schwerpunkten in Partizipation, Mediation und Citizen Science, insbesondere bei Umwelt- und Naturschutzthemen.

In BioWaWi-KI unterstützt pro_re insbesondere die Einbindung von Schulen. Schülerinnen und Schüler werden über geeignete Beteiligungs- und Bildungsformate an die Themen Biodiversität, Wasserhaushalt und Klimawandel herangeführt und aktiv in das Projekt einbezogen.