Simulation in Umwelt- und Geowissenschaften

Zum nunmehr 22. Workshop der Fachgruppe "Simulation in den Umwelt- und Geowissenschaften" trafen sich vom 29. bis 30. März 2012 etwa 40 Teilnehmer am Fachbereich Informatik der Universität Hamburg. In gewohnt angenehmer Arbeitsund Diskussionsatmosphäre wurden aktuelle Entwicklungen im Bereich der Umweltsimulation besprochen. Die Beiträge ließen sich grob in drei Themenbereiche gliedern, nämlich "Modelle", "Wasser" und "Software". Im Bereich "Modelle" konnte man ein breites Spektrum von Modellierungsansätzen beobachten, die auf umweltrelevante Fragestellungen Anwendung finden. Simulation in Verbindung mit einer Life-Cycle-Analyse, bilanzbasierte Analyse von Umweltdaten zum Thema polychlorierte Biphenyle, Optimierung von Infrastrukturnetzwerken, quantitative Berechnung der Nachhaltigkeit des Bootstourismus und schließlich ein Modell zur Veränderung der Landnutzung standen auf dem Programm. Es zeigte sich einmal mehr, wie vielfältig die Methodenkenntnis eines Umweltinformatikers sein sollte, um den Anforderungen der Praxis mit adäquaten Mittel gerecht zu werden. Der Bereich "Wasser" ist im Workshop traditionell mir Beiträgen zur Grundwassermodellierung und zur Wasserqualität repräsentiert. In diesem Jahr ging es um das Versickerungsverhalten von Abwasser in Kleinkläranlagen, die Modellierung von kommunalen Abwassernetzen sowie ein Modell zur Untersuchung einer gesicherten Frischwasserversorgung. Der Software-Bereich war bei diesem Workshop recht stark aufgestellt. Ein Softwareprojekt behandelt die Aufnahme von Fluorid im Essen im Rahmen eines "serious game" und wendet das Ganze in Äthiopien in der Erwachsenenbildung an. Ein weiteres Projekt versucht, Aussagen über die Konzentration von Schadstoffen in der Muttermilch mithilfe partiell geordneter Mengen und einer speziellen Software (PyHasse) zu ermitteln. Vier weitere Beiträge beschäftigen sich jedoch mit dem altbekannten Problem der Modellkopplung beziehungsweise der Einbindung von Simulationskomponenten in eine größere Softwarelandschaft. Dieses Problemfeld hat - nicht zuletzt durch die Entwicklung des cloud-computing - wieder an Aktualität gewonnen und wird auch auf dem Workshop von verschiedenen Seiten beleuchtet: Einmal wird die Sprache Python als Nutzerschnittstelle für Simulationsmodelle vorgeschlagen und auf die enorme Flexibilität dieses Ansatzes hingewiesen. Ein weiterer Beitrag beschäftigt sich mit dem Problem der Rückkopplung in sequentiell gekoppelten und nacheinander ablaufenden Teilmodellen, sogenannten Modellpipelines, und schlägt dazu einen sogenannten optimistischen Ansatz vor. Und schließlich behandeln zwei weitere Beiträge weitere Kopplungsvarianten: Im ersten Beitrag die Kopplung von MatLab und Java im Rahmen einer Simulationsserver-Architektur und im zweiten Beitrag die Kopplung eines Soft Computing Frameworks mit einer Web-Servicebasierten Simulationsumgebung. In einem Diskussionsbeitrag wurde darüber hinaus das spannende Thema der Qualitätssicherung für Modelle und Simulationsexperimente angesprochen. Diese Problematik fand bei allen Teilnehmern großes Interesse, die Diskussionen erstreckten sich bis in die Abendstunden! Leider liegt aber noch keine schriftliche Sammlung und Ausarbeitung der Gedanken und Vorschläge vor, die im Rahmen all dieser Gespräche angesprochen und zusammgetragen wurden. In einem Diskussionsbeitrag wurde darüber hinaus das spannende Thema der Qualitätssicherung für Modelle und Simulationsexperimente angesprochen. Diese Problematik fand bei allen Teilnehmern großes Interesse, die Diskussionen erstreckten sich bis in die Abendstunden! Leider liegt aber noch keine schriftliche Sammlung und Ausarbeitung der Gedanken und Vorschläge vor, die im Rahmen all dieser Gespräche angesprochen und zusammgetragen wurden. Jochen Wittmann