ist eine Initiative der Europäischen Union zur Entwicklung eines hochpräzisen digitalen Zwillings unseres Planeten. Ziel ist es, komplexe Wechselwirkungen zwischen Klima, Umwelt und menschlichen Aktivitäten realitätsnah zu modellieren und vorherzusagen. Durch den Einsatz von Hochleistungsrechnern und großen Datenmengen soll fundierte Entscheidungen in Bereichen wie Klimaschutz, Katastrophenmanagement und nachhaltiger Entwicklung unterstützen. Das Projekt wird schrittweise umgesetzt und integriert Beiträge führender europäischer Forschungseinrichtungen. Es stärkt Europas digitale und wissenschaftliche Souveränität im globalen Kontext.
Es soll folgendes leisten:
- Durchführung hochpräziser, interaktiver und dynamischer Simulationen des Erdsystems (Land, Meer, Atmosphäre) unter Nutzung von Beobachtungsdaten.
- Verbesserung der Vorhersagefähigkeiten, beispielsweise zum Schutz der biologischen Vielfalt, Verwaltung von Nahrungsmittelressourcen, Minderung von Katastrophenrisiken in einer sich wandelnden Welt.
- Unterstützung der europäischen Politikgestaltung und -umsetzung. Zum Beispiel, um die Auswirkungen bestehender Umweltpolitiken und gesetzgeberischer Maßnahmen zu bewerten und zukünftige evidenzbasierte Politikgestaltung zu unterstützen.
- Nutzung des Potenzials des verteilten Hochleistungsrechnens (, HPC) und der Verarbeitung extrem großer Datenmengen. Zum Beispiel über eine interaktive Plattform, die komplexe digitale Zwillinge und umfassende Toolkits für die Entwicklung und den Betrieb analytischer Modelle mit vollem Zugriff auf riesige Mengen unterschiedlicher Daten beherbergt.
Darüber hinaus werden die industriellen und technologischen Kapazitäten Europas gestärkt. Dazu gehören die Simulation und Beobachtung des gesamten Erdsystems und die Nutzung künstlicher Intelligenz (KI) für die Datenanalyse und Vorhersagemodelle.
Aufbau/Struktur
1. International
Die Entwicklung des Informationssystem begann im Dezember 2021. DestinE wird im Rahmen des Digitalen Europa Programmes umgesetzt und finanziert, um Ziele des europäischen und der Daten- und Digitalstrategie zu realisieren. Weitere Programme der Europäischen Union wie das Erdbeobachtungsprogramm Copernicus und das Forschungsrahmenprogramm unterstützen außerdem die Entwicklung von durch das Bereitstellen von Daten und die Entwicklung von weiteren Digitalen Zwillingen zu anderen Erdsystemkomponenten. Darüber hinaus gibt es weitere nationalen und internationale Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten, die für wichtige Grundlagen liefern. Als Beispiel sei hier dasProgrammelement der ESA genannt, das u.a. die Möglichkeit zur Entwicklung präoperationeller digitaler Zwillingskomponenten ermöglicht und zusätzliche Daten für DestinE nutzbar macht.
Die Initiative wird von der Europäischen Kommission (KOM), genauer „(‘DG CNECT’)“ koordiniert. Sie beauftragte für die Entwicklung und den Aufbau:
- die Europäische Weltraumorganisation (ESA),
- das Europäisches Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW) und
- die Europäische Organisation für die Nutzung meteorologischer Satelliten (EUMETSAT).
Darüber hinaus ist eine enge Zusammenarbeit zwischen den Mitgliedsstaaten, der wissenschaftlichen Gemeinschaft und Technologieanbietern vorgesehen.
Der Data Lake – EUMETSAT
Der DestinE Data Lake (DEDL) ist ein zentrales Element von , das einen harmonisierten Datenzugang aus verschiedenen Quellen bietet. Er wird von EUMETSAT verantwortet. Der Data Lake besteht aus den drei Säulen:
- Säule 1: Harmonisierung des Datenzugriffs: Der bietet eine einheitliche Schnittstelle, die es Anwendungen ermöglicht, auf eine Vielzahl von Daten aus verschiedenen Quellen zuzugreifen. Das Datenportfolio ist auf die Bedürfnisse der Benutzer zugeschnitten.
- Säule 2: Ausgabedaten der digitalen Zwillinge: Der wird viele der Daten speichern, die durch die digitalen Zwillinge erzeugt werden. Dabei wird eine spezielle Art von Datenlager-Technologie verwendet, die von EUMETSAT und ECMWF zusammen entwickelt wurde.
- Säule 3: und : ermöglicht die Verarbeitung von großen Datenmengen direkt in ihrer Nähe, insbesondere der Daten der Digitalen Zwillinge. Dadurch wird die Entwicklung von Anwendungen für künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen erleichtert.
Als Datenquellen fungieren u.a. Copernicus, ESA-Missionen, EUMETSAT-Missionen, ECMWF Daten, WMO Daten und In-Situ Beobachtungsdaten, sowie andere Datenbestände wie z.B. das Internet-der-Dinge („“ – IoT) und sozioökonomische Daten. Die technische Umsetzung des erfolgt durch ein Konsortium aus europäischen Firmen.
Die DestinE Plattform – ESA
Die DestinE Plattform ist ein zentrales Element von . Sie bietet einen Web-Zugangspunkt für DestinE. Sie ermöglicht Benutzern, Anwendungen und Dienstanbietern den direkten Zugriff auf Daten und Funktionen der digitalen Zwillinge und dem Data Lake. Die Plattform bietet wichtige Dienste und Werkzeuge wie Benutzerverwaltung, Infrastruktur, Datenzugriff und Visualisierung an. Sie ist flexibel in Bezug auf zukünftige Aktualisierungen und/oder Erweiterungen und ist daher im Prinzip auch für die Integration externer Dienste geeignet. Ihr Ziel ist es, die Bedürfnisse von Bürgern, Wissenschaftlern, Unternehmen und Entscheidungsträgern durch eine einfache Anwendung zu unterstützen. Die technische Umsetzung der Plattform erfolgt durch ein internationales Konsortium.
Die digitalen Zwillinge und DestinE Software-/Datenumgebung – EZMW
Bei DestinE werden mehrere digitale Nachbildungen erstellt, die verschiedene Aspekte des Erdsystems abdecken und auf modernsten Simulationen und Beobachtungen basieren. Die ersten beiden digitalen Zwillinge sind „Anpassung an den Klimawandel“ (), welcher multidekadische Simulationen bereitstellen wird und „Wetterbedingte Extreme“ (), welcher hochauflösenden Vorhersagen und -Simulationen modelliert. Langfristiges Ziel ist die Integration zusätzlicher digitaler Zwillinge für weitere Erdsystemkomponenten bzw. Fragestellungen. Die Implementierung der ersten beiden digitalen Zwillinge liegt in der Verantwortung des EZMWs. Weiterhin erstellt das EZMW die Software- und Datenumgebung ), die für den Betrieb und die Einbindung der hochauflösenden digitalen Zwillinge notwendig sind.
Umsetzung und Ressourcen
wird im aktuellen mehrjährigen Finanzrahmen (MFR 2021 – 2027) in drei Phasen umgesetzt. In der ersten Programmphase (Dezember 2021 bis Juni 2024) wurde die wesentliche Systemarchitektur entwickelt und aufgebaut. Anwendungsfälle zeigen prototypische Einsatzmöglichen auf und stellen einen Kontakt in die jeweiligen Nutzerkreise her. In der zweiten Programmphase (Juni 2024 – Juni 2026) soll das System schrittweise für die Nutzung freigeschaltet und die Systemkomponenten entsprechend der Bedarfe weiterentwickelt werden. Hierbei sollen insbesondere die Verfahren der künstlichen Intelligenz verwendet werden, die aktuell zu neuen Durchbrüchen bei der Wettervorhersage führen. Die für den digitalen Zwilling erforderlichen Hochleistungsrechnerressourcen werden aktuell durch das gemeinsame Unternehmen für europäisches Hochleistungsrechnen (EuroHPC JU) an den Standorten Kajaani – Finnland (LUMI), Bologna – Italien (Leonardo), Barcelona – Spanien (MareNostrum 5), Luxemburg (MeluXina) und Jülich – Deutschland (JUPITER) bereitgestellt.
2. National
Für das Digitale Europa Programm, sowie für die mit der Umsetzung beauftragten Organisationen, liegt die nationale Federführung beim Bundesministerium für Verkehr (BMV). Unterstützt wird das BMV durch die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR, die als nationale Kontaktstelle für Nutzende und Interessierte agiert.
Geschichte / Meilensteine
- 12/2021
Unterzeichnung der Initiative
- 02/2022
Destination Earth Informationstag
- 06/2022
1. Nationaler Stakeholder Workshop Deutschland
- 02/2023
1. Destination Earth User Exchange (Frascati, IT)
- 11/2023
2. Destination Earth User Exchange (Bonn, DE) und
2. Nationaler Stakeholder Workshop Deutschland - 06/2024
DestinE Plattform Opening Event
- 10/2024
Öffnung der DestinE Plattform zur Nutzendenregistrierung
- 10/2024
3. Destination Earth User Exchange (Darmstadt, DE)
- 06/2025
4. Destination Earth User Exchange (Wien, AT)
- 11/2025
3. Nationaler Stakeholder Workshop Deutschland
Wichtige Dokumente zum Download
Websites
Kontakt
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