Forschen für die Umwelt

Department Hydrosystemmodellierung (CHS)

Das Department versteht sich als ein Rechenlabor in dem die Entwicklung, die Validierung und die Integration hydrologischer Modelle betrieben werden. Wir arbeiten auf unterschiedlichen Skalen des Wasserkreislaufes und betonen die jeweiligen Wechselwirkungen mit dem terrestischem Ökosystem. Im Zentrum unseres Interesses steht die räumliche Heterogenität der Erdoberfläche und des Untergrunds (z.B. Bodenbeschaffenheit, Topographie, Vegetation, etc.). Wir betrachten die Auswirkung dieser Heterogenität auf unterschiedlichen Skalen, wo sie hydrologische Prozesse vom Bereich kleinster Bodenporen über ganze Einzugsgebiete bis hin zur überregionalen Ebene beinflusst. Dabei bemühen wir uns um simple, aber realitätsnahe Modellierung.

Wir arbeiten auf folgenden Gebieten:

Zum Kern unserer Forschungsmethoden zählen prozessbasierte, räumlich verteilte Modelle, die das Verhalten der verschiedenen Untersysteme beschreiben. Dies erfordert:

• die Identifizierung und Beschreibung der relevanten physikalischen, chemischen und biologischen Prozesse innerhalb der wechselwirkenden Systeme,
• die Übertragung dieser Prozesse in konzeptionelle und rechnergestützte Modelle,
• die Entwicklung robuster und effizienter numerischer Algorithmen zum Lösen dieser Probleme (zum Bsp. Multiskalenmodelle, Hybridmodelle, Komplexitätsreduktion, etc.) und
• die Schaffung von Optimierungs- und Entscheidungswerkzeugen, gestützt auf hochintegrierte paramtereffiziente Simulationen, um robuste Strategien für die Anforderungen der Wasserwirtschaft zu finden.