Das Projekt "Grundlagen zur nachhaltigen Entwicklung von Oekosystemen bei veraenderter Umwelt - Teilprojekt C4: Modellierung des Einflusses von Nutzungsaenderungen auf die Stickstoffdynamik in Boeden des oberen Eger-Einzugsgebiets im Fichtelgebirge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung, Abteilung für Bodenphysik durchgeführt. Der Wasserhaushalt gemischter, forst- und landwirtschaftlich genutzter Einzugsgebiete und Landschaften wird entscheidend gepraegt durch die Interaktionen zwischen den Kompartimenten Boden, Vegetation und Atmosphaere im Raum. Dem pflanzenverfuegbaren Stickstoff im Boden kommt hierbei sowohl unter produktionstechnischen Gesichtspunkten als auch im Hinblick auf potentielle Umweltbelastungen eine besondere Stellung zu. In dem Vorhaben soll zunaechst die Frage geklaert werden, welcher Grad an Komplexitaet fuer die Modellierung des Wasser- und Stickstoffhaushalts von Boeden auf Landschaftsebene erforderlich ist. Diese Analysen werden durchgefuehrt auf der Basis des, bezueglich der Stickstoffdynamik komplexen, deterministischen Gebietsmodells DYNAMIT unter Einbeziehung des auf Waldstandorte zugeschnittenen Stickstoffhaushaltsmodells SIMFONI. Hauptziel dieser Untersuchungen ist die Optimierung der Modellkomplexitaet im Hinblick auf die Anwendbarkeit in Landschaften und die Ableitung vereinfachter, effektiver Modell. Auf deren Basis sollen schliesslich Modellrechnungen zum Einfluss von Landnutzungsaenderungen auf den Wasser- und Stickstoffhaushalt von Landschaften fuer das obere Egereinzugsgebiet durchgefuehrt werden. Zwischenbericht 1999: Bei der Modellierung von Stofffluessen auf Landschaftsebene tritt das Problem ungenauer und nur punktuell vorhandener Modelleingangsparameter mehr und mehr in den Vordergrund. In den letzten Jahren kamen verschiedene Verfahren zur Beherrschung unpraeziser Eingangsdaten zur Anwendung, darunter auch die Fuzzy-Set-Teorie, die mit unscharfen Eingabeparametern arbeitet und auch die Verwendung 'weicher Daten', wie Expertenaussagen in Interviews, ermoeglicht. Fuer das 32 km2 grosse Einzugsgebiet 'Obere Eger' wird ein Stickstoffbilanzmodell mit raeumlich verteilten Parametern erstellt. Schwerpunkte hierbei sind zum einen die Berechnung der Ergebnisgenauigkeit und -verlaesslichkeit mit Hilfe der Fuzzy-Set-Theorie, zum anderen die Datengewinnung und -bereitstellung mit Hilfe von GIS (Geographische Informationssysteme). Mit den GIS-Daten wird der Einfluss von Landnutzungsaenderungen auf die Nitratbelastung des Sickerwassers berechnet. Hierbei werden nicht unrealistische Extremsituationen, wie komplettes Aufforsten, betrachtet, sondern realistische Szenarien, wie sie sich beispielsweise schon durch geringfuegige Aenderungen in den Foerdermodalitaeten des bayrischen Kulturlandschaftsprogramms (KULAP) ergeben. Beispielrechnungen mit einem Programm des Bayrischen Landesamts fuer Wasserwirtschaft (Attenberger, 1996) zeigen die Anwendbarkeit der Fuzzy-Set-Theorie fuer empirische Stickstoffmodelle.
Das Projekt "Entwicklung eines Verfahrens zur qualitativen und quantitativen Bewertung von Personalhandlungen in der probabilistischen Sicherheitsanalyse fuer Kernkraftwerke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XIII für Maschinenbau, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Nukleare und Neue Energiesysteme durchgeführt. Bei der Durchfuehrung von probabilistischen Sicherheitsanalysen fuer Kernkraftwerke muessen auch Personalhandlungen beurteilt werden. Die existierenden und bisher angewandten Verfahren besitzen jedoch einige Nachteile. Diese Nachteile kommen besonders in der beschraenkten Anwendbarkeit auf die Verhaltenskatagorien des Menschen und in der problematischen Uebertragbarkeit der Daten zum Ausdruck. Die Grundlage des entwickelten Verfahrens HEROS (Human Error Rate Assessment and Optimizing System) ist die Theorie der unscharfen Mengen (Fuzzy Set Theorie). Diese ist sehr gut geeignet, verbale Strukturen, wie sie bei der Bewertung von Personalhandlungen auftreten, zu erfassen und dient der Erstellung eines regelbasierten Expertensystems. Dieses beinhaltet die zur Bewertung notwendigen Modelle und nutzt als Datenbasis ergonomische Studien. Neben den mit bekannten Verfahren bewertbaren Problemen koennen auch kognitive Aufgaben wie z.B. Entscheidungen analysiert werden. Ansaetze zur Optimierung des Mensch-Maschine-Systems ergeben sich aus der Schwachstellenanalyse. HEROS kann in vielen technischen Gebieten angewendet werden.
Das Projekt "Bewertung der Schadschoepfung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carbotech - Umweltanalytik, Beratung und interdisziplinäre Projekte durchgeführt. Leading Questions: Which aspects must be included in ecological valuations? How depends the result and the accuracy from system boundaries, examined aspects and so on? Abstract: The purpose of this project is to show the possible application fields of the fuzzy set theory in ecological valuations (LCA). This application fields are to be demonstrated in the coordinated project 'LCA of the Feldschloesschen-brewery'. Our work focuses on two topics of ecological modeling: a) Threshold values (TV) are used in LCA methods as weighting parameters to put emissions of different harmful substances in one single 'scale of harm'. The purpose of TV, to protect the whole nature, is defined linguistically by the law. Fuzzy Sets are a much better representation of linguistic definitions than crisp numbers. The modeling of specifical fuzzy-TVs, their synthesis to one TV and the extraction of a crisply defined TV has shown that the fuzzy set theory can be used as a flexible tool for modeling of the meaning of an TV. b) Complex systems in LCAs are sometimes difficult to define. The problems are the inclusion of qualitative data and the lack of exact knowledge about nature. With knowledge-based systems it is possible to 'build' intuitive models based on expert knowledge and to use qualitative data and estimations together with exact data. It is also possible to include synergetic effects which are known only qualitatively. Such a fuzzy model has been constructed for an LCA of Swiss agriculture. Complementary information: Development of a new valuation method on the basis of Fuzzy logic. This mathematical concept allows a better representation of the real world.
Das Projekt "Oekologische Bewertung mit der Fuzzy Set Theorie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Carbotech - Umweltanalytik, Beratung und interdisziplinäre Projekte durchgeführt. Ziel dieses Projektes ist es, zu zeigen, ob sich die Fuzzy-Set-Theorie eignet um oekologische Bewertungen effizienter durchfuehren zu koennen als mit herkoemmlichen Methoden. Zu diesem Zweck werden die Auswirkungen von landwirtschaftlicher Bodennutzung auf die Artenvielfalt modelliert. Es scheint, dass durch den Einzug von qualitativem Expertenwissen sowohl eine Effizienzsteigerung bei der Datenerhebung wie auch Wissen ueber die Zusammenhaenge generiert werden koennen.
Das Projekt "Oekologische Bewertung qualitativer und quantitativer Aspekte einer Oekobilanz mit der Fuzzy Set Theorie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, Abteilung Stoffe, Boden, Biotechnologie durchgeführt. Die gebraeuchlichen Methoden im Bereich LCA (Oekobilanzen) stossen rasch an Grenzen, wenn Lebenszyklen zu vergleichen sind, die neben rein industriellen Prozessen auch relevante land- und forstwirtschaftliche Prozesse umfassen. Die Fuzzy Set Theorie eroeffnet neue Moeglichkeiten, im Dateninventar und bei der Bewertung in LCA neben quantitativen auch qualitative Aspekte (wie z.B. Bodenqualitaet, Beeinflussung der Artenvielfalt) zu beruecksichtigen. Diese werden zunehmend wichtiger. Projektziele: Anhand eines gut bekannten Fallbeispiels (z.B. Oekobilanz staerkehaltiger Kunststoffe) soll die Fuzzy Set Theorie zur Erfassung eines Oekoinventars und dessen Bewertung im Rahmen eines LCA im Sinne einer Machbarkeitsstudie erprobt werden. Die gewonnenen Erfahrungen sollen ausgewertet werden und als methodische Grundlage fuer zukuenftige LCA dienen.