Als ein kleines Team von Capgemini Kolleginnen und Kollegen begann, darüber nachzudenken, wie Technologie für positive Umweltwirkungen eingesetzt werden kann, ahnte niemand, dass ihre Idee eines Tages dazu beitragen könnte, die Wasserversorgung von Millionen Menschen zu schützen oder die Überwachung von Wasserreservoirs grundlegend zu verändern. Genau dieses Potenzial bietet ihre Lösung heute.

Im Rahmen der Tech4Positive Futures Challenge von Capgemini entwickeln Nawfal Majdoub, Senior Quality Manager, und Anas Ait Iflach, Project Management Engineer, gemeinsam mit einem engagierten Team eine KI-gestützte Wasserdrohne. Diese soll schädliche Algenblüten in Staudämmen und Wasserreservoirs frühzeitig erkennen. Das Projekt kann dazu beitragen, eine der wertvollsten Ressourcen überhaupt zu schützen: sauberes und sicheres Trinkwasser.

Gemeinsam für eine nachhaltige Lösung

Als Nawfal erstmals angesprochen wurde, an der Challenge mitzuwirken, begann das Team damit, nach technologischen Lösungsansätzen für drängende Umweltprobleme in Marokko zu suchen.

„Gemeinsam mit unserem Partner, der Mohammed V University in Rabat, haben wir schnell erkannt, dass schädliche Algenblüten in Stauseen ein ernstzunehmendes Problem darstellen.“

Kurz darauf stieß Anas zum Team: „Mein Vorgesetzter sprach unser Team an, weil ein Ingenieur mit Erfahrung in den Bereichen Elektronik und Künstliche Intelligenz gesucht wurde. Es fühlt sich gut an, Teil eines Projekts zu sein, das ein Thema adressiert, das jeden Menschen in Marokko betrifft.“

Die Herausforderung der Wasserknappheit

In Marokko nimmt die Wasserknappheit zunehmend zu. Staudämme spielen eine zentrale Rolle bei der Speicherung und Verteilung von Süßwasser. In den vergangenen Jahren wurden jedoch viele dieser Wasserreservoirs von schädlichen Algenblüten betroffen, die Wasser verunreinigen, die Biodiversität gefährden und sogar die Wasserversorgung der Bevölkerung beeinträchtigen können.

Bislang wurden solche Algenblüten meist mit bloßem Auge erkannt. Das bedeutete, dass Gegenmaßnahmen oft erst eingeleitet wurden, nachdem die Wasserqualität bereits beeinträchtigt war. Genau hier setzt die Lösung des Capgemini Teams an.

„Unser Ziel ist die Entwicklung einer Wasserdrohne mit Umweltsensoren, einem Fernwarnsystem und integrierten KI-Funktionen, die Algenblüten präzise und frühzeitig erkennen kann“, erklärt Nawfal. „So können die zuständigen Behörden rechtzeitig handeln und Verunreinigungen verhindern.“

Die Drohne wurde für den Einsatz auf der Wasseroberfläche von Stauseen konzipiert, wo sich toxische Algenblüten typischerweise bilden. Erste Tests sind an einem Staudamm im Norden Marokkos geplant.

„Die frühzeitige Erkennung mithilfe einer Drohne trägt dazu bei, die Wasserqualität zu erhalten und größere Versorgungsstörungen zu vermeiden“, sagt Anas. „Algenblüten können giftige Stoffe freisetzen und den Sauerstoffgehalt im Wasser reduzieren, was anderen Lebewesen in Seen und Reservoirs schadet. Gleichzeitig kann die Sperrung eines Staudamms die Wasserversorgung von Millionen Menschen beeinträchtigen. Unsere Lösung schützt sowohl Menschen als auch Ökosysteme.“

Zusammenarbeit als Schlüssel zum Erfolg

„Uns war von Anfang an klar, dass der Erfolg des Projekts von einer engen Zusammenarbeit und guter Kommunikation abhängen würde“, sagt Nawfal. „Alle Beteiligten bei Capgemini, an der Universität und bei der Loukkos Hydraulic Basin Agency, die die Wasserressourcen dieser Region Marokkos verwaltet, waren sich einig, dass wir als ein Team agieren müssen.“

Auf Seiten von Capgemini umfasst das Team Expertinnen und Experten aus den Bereichen Maschinenbau, Design, Elektrotechnik und Künstliche Intelligenz. Trotz ihrer unterschiedlichen Rollen verbindet sie ein gemeinsames Ziel. Für Nawfal ist genau das typisch für die Kultur von Capgemini.

„Die Stärke von Capgemini liegt darin, Menschen zusammenzubringen. Jeder bringt seine Ideen ein und unterstützt die anderen. Uns alle motiviert das gleiche Ziel: diese Lösung Realität werden zu lassen.“

Ingenieurskunst trifft Innovation

In enger Zusammenarbeit mit der Universität testete das Team verschiedene Verfahren zur Erkennung von Algenblüten. Die Wahl fiel schließlich auf die Spektrometrie, also die Analyse der Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie, da sie die besten Ergebnisse versprach. Parallel dazu begann das Team mit der Entwicklung der Erkennungsalgorithmen, während die technische Hardware vorbereitet wurde.

Das Prototypsystem soll mit realen Wasserproben aus den Laboren der Universität getestet werden. Die Proben werden über alle vier Jahreszeiten hinweg gesammelt, um unterschiedliche Entwicklungsstadien der Algenblüten abzubilden. Gleichzeitig entwickelt das Team KI-basierte Vorhersagemodelle auf Basis von Satellitenbildern, um zu prognostizieren, wo Algenblüten mit hoher Wahrscheinlichkeit entstehen.

Mit Potenzial über Marokko hinaus

„Die Möglichkeiten sind enorm“, sagt Nawfal. „Die Lösung könnte nicht nur in Stauseen, sondern auch in anderen Gewässern eingesetzt werden. Und nicht nur in Marokko, sondern überall dort, wo Wasserknappheit eine Herausforderung darstellt. Darüber hinaus könnte die Technologie auch für die Überwachung anderer Stoffe, beispielsweise von Ölverschmutzungen, angepasst werden.“

Für Nawfal ist das zugleich ein Beweis dafür, wie erfolgreich die Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft und Wissenschaft sein kann: „Die Universität bringt ihre wissenschaftliche Expertise ein, wir unser Know-how in Engineering und digitaler Innovation. Gemeinsam erreichen wir Ergebnisse, die keiner von uns allein erzielen könnte.“

Für Anas geht die Bedeutung des Projekts noch darüber hinaus: „Die Challenge zeigt, wie Teamarbeit und Innovation zu einer nachhaltigeren und widerstandsfähigeren Zukunft beitragen können. Sie zeigt, was möglich ist, wenn Technologie auf einen klaren Zweck trifft. Und sie zeigt, wie aus einer Idee Realität werden kann.“