Das Projekt "Seamless Predicition: Quantifizierung und Reduktion von Unsicherheiten durch - Teilprojekt 5: Hydrologische Modellunsicherheiten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Gewässerkunde durchgeführt. Zur Berechnung des Wasserkreislaufs sind mehrere Vereinfachungen notwendig: - komplizierte hydrologische Abläufe werden mit vergleichsweise simplen Gleichungen beschrieben oder vernachlässigt, wenn sie von untergeordneter Bedeutung sind (Prozessabstraktionsunsicherheit), - das betrachtete Flussgebiet und der Untersuchungszeitraum werden in vermeintlich homogene Teile zerlegt, wodurch räumliche und zeitliche Variabilität unberücksichtigt bleibt (Strukturunsicherheit), - miteinander verbundenen Gleichungen einzelner Gebietsteile werden nicht exakt, sondern mit Näherungsverfahren gelöst (technische Unsicherheit). Insbesondere mit den beiden erstgenannten Aspekten verbundene Entscheidungen beim Aufbau eines hydrologischen Modells sind weitgehend subjektiv zu treffen und in diesem qualitativen Sinn unsicher. Sämtliche Vereinfachungen führen - im Verbund mit Datenunsicherheiten - zu fehlerbehafteten Simulationsergebnissen. Dass diese Fehler räumlich und zeitlich variabel ausfallen, erschwert die Identifizierung des 'besten' Modells und die Kalibrierung der Modellparameter. Umgekehrt besteht aber auch die Chance, aufgrund des Zusammenhangs von hydrologischen Bedingungen mit bestimmten Fehlercharakteristika Schwächen einzelner Modellkomponenten aufzudecken. So wird Modellunsicherheit über Simulationsunsicherheit quantitativ fassbar. Im Teilprojekt wird die technische Unsicherheit der operationell eingesetzten hydrologischen Modelle HBV96 und LARSIM verringert. Unstetige Differentialgleichungen werden durch stetige ersetzt und hinsichtlich ihrer Genauigkeit steuerbare numerische Integrationsalgorithmen eingeführt. Anschließend werden durch Anwendung von Prinzipien wie der Pareto-Effizienz (z. B. AMALGAM), der Parametersensitivität (z. B. DYNIA) oder der Datentiefe (z. B. ROPE) und unter Berücksichtigung der zeitlichen und räumlichen Übertragbarkeit von Parameterwerten Defizite in den Modellkomponenten gesucht. Die Implementierung von HBV96 und LARSIM in einem hydrologischen Modellframework ermöglicht die hypothesengeleitete Implementierung und Testung neuer (Kombinationen von) Modellkomponenten.