ECOSIM: Der Himmel wird sauberer

Dunstglocken über Großstädten sind kein ungewöhnlicher Anblick. Die durch Fahrzeugemissionen hervorgerufene erhebliche Luftverschmutzung stellt ein ernsthaftes Gesundheitsrisiko dar, das bei Gesundheitsbehörden, Umweltschützern, Regierungen und den Bürgern gleichermaßen Besorgnisse hervorruft. Viele gesetzliche Schritte wurden schon eingeleitet, um die Luftverschmutzung durch Fahrzeugabgase in Schranken zu halten, und es wurden zahlreiche Maßnahmen zur allgemeinen Verbesserung der Luftqualität getroffen. ECOSIM, ein urbanes Umweltmanagement-Supportsystem, wurde unter dem Aspekt entwickelt, die enormen Informationsmengen zu verarbeiten, die für wirksame Maßnahmen zur Luftverbesserung nötig sind.

Klimawandel und Umwelt

In seiner Anfangsphase im Jahr 1996 basierte das ECOSIM-Projekt auf neuesten wissenschaftlichen Methoden und Informationstechnologien. Später entwickelte es sich zu einer hoch entwickelten, aber dennoch bedienerfreundlichen Plattform auf der Basis von Multimedia-Techniken, die zur Unterstützung von Entscheidungsfindungen in der Umweltplanung dient. Die darin eingesetzten Technologien erfassen zahlreiche Randbedingungen, darunter klimatische sowie umwelt- und technologiebasierte Bedingungen. Zu diesen Technologien gehören die Datenerfassung über Umweltüberwachungsnetze, Datenanalyse- und Visualisierungs-Tools, Modelle zur numerischen Simulation (unter anderem auch dynamische 3D-Modelle), ein hybrides Geografie-Informationssystem, integrierte Expertensysteme und leistungsfähige Visualisierungskomponenten. Alle diese Elemente wurden von ihrem Konzept her in eine benutzerfreundliche, verteilte Architektur integriert, in der die Kommunikation über die Protokolle TCP/IP und http erfolgt. Vereinfacht gesagt, besteht das Ziel des Überwachungs- und Simulationssystems ECOSIM darin, (Echtzeit-) Prognosen über schlechte Luftqualität zu liefern und anschließend aussagefähige Daten zu Verfügung zu stellen, auf deren Grundlage die richtigen Entscheidungen getroffen werden können, um die Emission von Luftschadstoffen in Ballungsräumen zu reduzieren und wirkungsvolle Maßnahmen im Verkehrs-Bedarfsmanagement durchzuführen. Doch ECOSIM kann noch weitaus mehr als auf den ersten Blick erkennbar ist: Die integrierten Software-Tools beispielsweise, die zur Umwelt-Gesamtsimulation dienen, beziehen ihre Daten nicht nur aus Luftgütemesssystemen. Neben dem dynamischen 3D-Fotochemie-Simulations-Tool (DYMOS), dem dynamischen Mehrebenen-Fotochemie-Tool (REGOZON) und verschiedenen anderen Tools zur Überwachung und Simulation der Luftgüte gibt es das POM-Tool, das eine 3D-Analyse der Strömungsverhältnisse und Wassergüte in Küstenbereichen liefert, das MODFLOW-Tool zur 3D-Analyse von Grundwasserströmungen sowie das MTD-3-Tool zur Analyse der Grundwasserqualität. Darüber hinaus gestattet ECOSIM eine sowohl qualitative als auch quantitative Analyse der Umweltbedingungen in unterschiedlichen Umweltbereichen, und es liefert Aussagen über die dynamischen Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Bereichen. Dabei werden Daten aus den einzelnen Bereichen mit übergeordneten Datenquellen verknüpft, was die Entwicklung umfassenderer Modelle gestattet. Gegenwärtig wird ECOSIM an den drei Standorten Athen, Berlin und Danzig erprobt. Am Projekt sind jedoch weitere Partner aus Großbritannien, Österreich und Italien beteiligt, und man hofft, dass die von ECOSIM gelieferten umfassenden Daten zu besseren und verbesserten urbanen Umweltmanagement-Supportsystemen führen werden, so dass sich letztlich die Dunstglocken über mehr und mehr Städten auflösen werden.