Wasserwirtschaft

Für viele Aufgaben sind heute mathematische Modelle im Einsatz, die nicht nur die früher üblichen physikalischen Modelle abgelöst haben, sondern auch zur erheblichen Erweiterung der Anwendungsbereiche geführt haben. Es gibt eine so große Vielzahl von geeigneten Modellen, die auf den ersten Blick unüberschaubar scheint, zumal jedes Modell, das für eine bestimmte Fragestellung entwickelt wurde, auch dafür eine optimale Anpassung bietet. Einteilungen nach hydrologischen oder hydraulischen Modellen bzw. nach deterministischen oder stochastischen Modellkonzepten werden heute immer stärker verwischt durch die Verkntipfung der Prozeßsimulation mit Informationssystemen wie GIS, interaktive graphische Oberflüchen, durch objektorientierte Programmierungstechniken oder Expertensysterne. 1m folgenden soll ein Überblick tiber einige typischen Modellbereiche gegeben werden. Die Betonung liegt eher auf der Auswahl der Modellkonzeption und der Aussagekraft der Ergebnisse, weniger auf der detaillierten Beschreibung der Modellalgorithmen, zu welchen umfangreiche Beschreibungen und Programmbibliotheken vorliegen z.B. (DVWK, 1999; DVWK, 1998; BWK, 1998; Maniak, 1997; Wolbring, 1997; Singh, 1995).

Auf dem Gebiet der wasserwirtschaftlichen Projektbewertung werden eine Reihe von Verfahren eingesetzt, die in den Wirtschaftswissenschaften, insbesondere in der Investitionstheorie, angewendet werden (s. Tabelle 4.1). Der Begriff Nutzen-Kosten-Untersuchungen ist ein Sammelbegriff des Haushaltsrechts für verschiedene Verfahren der Wirtschaftlichkeitsberechnung. Neben Kostenvergleichen (Kostenrninimierung), Nutzen-Kosten-Analysen und Kostenwirksamkeitsanalysen zählen dazu auch kombinierte oder offene Bewertungsverfahren, we1che sich an der Grundkonzeption des Vier-Konten-Systems orientieren (DVWK, 1984, 1991).

Eine Optimierungsaufgabe liegt dann vor, wenn aus einer Anzahl möglicher Alternativen die beste gefunden werden soli. In der Wasserwirtschaft können solche Entscheidungsprobleme bei der Planung der zweckmäßigsten Auslegung eines Systems oder beim Betrieb von wasserwirtschaftlichen Projekten auftreten.

Solange ein Ziel des wasserwirtschaftlichen Systems, z.B. die Wirtschaftlichkeit, über aile anderen dominiert und ein einziger Gesichtspunkt, z.B. der regionale, ausschlaggebend ist, kann die Optimierung mit analytischen Entscheidungsmodellen vorgenommen werden. Das grundsäEtzliche Planungsziel für öffentliche Maßnahmen, einen Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität zu leisten, wird nicht nur an der traditionellen Zielvorgabe der volkswirtschaftlichen Nutzenmaximierung gemessen, sondern enthält Aspekte zur Erhaltung und Verbesserung des bestehenden Umwelt- und Sozialgefüges als gleichrangige Zielkomponenten. Bereits im Planungsstadium resultiert bei der Mehrfachzielsetzung eine schwer lösbare Konfliktsituation, wenn die positiven Effekte einer Maßnahme in einigen Zielbereichen nur unter Inkaufnahme von Nachteilen in den übrigen erreicht werden können. Bei der Entscheidungsfindung, die letztlich nur als Kompromißlösung realisierbar ist, kommt erschwerend hinzu, daß die Projektwirkungen für verschiedene Zielkomponenten nicht mit einheitlichen Wertmaßstäben direkt gegeneinander abgewogen werden können (inkommensurable Ziele). Da umweltrelevante und soziale Fragestellungen bei der wasserwirtschaftlichen Planung immer größeres Gewicht bekommen, nimmt der Bedarf an nicht monetären Techniken zur Planunterstützung und als Entscheidungshilfe zu (Unesco, 1994).