Numerische Modellierung

Numerische ModellierungDie Vorhersage der Auswirkung von unterschiedlichen anthropogenen Maßnahmen auf die Ressourcensituation und die Umwelt ist heute ein unverzichtbarer Bestandteil in der Planung und Umsetzung von nahezu allen Projekten. Die physikalisch basierte numerische Simulation unter Anwendung einer sehr gut kalibrierten Modellkette ist dabei das einzige Werkzeug, um nachvollziehbare und quantifizierende Prognosen zu erstellen.

Aufgrund der Bedeutung derartiger Prognosen ist der Einsatz des Werkzeugs der numerischen Modellierung schon seit mehreren Jahren Kernelement von Projektbearbeitungen wie auch erfolgter wissenschaftlicher Kooperationen zum Know-how-Aufbau. Die dadurch anerkannte nationale und internationale Expertise ermöglicht es der JR-AquaConSol GmbH Projektbearbeitungen im Bereich der Grundwasserströmungsmodellierung und Modellierung der Wasserbewegung auf Einzugsgebietsebene anzubieten.

Die Schwerpunkte der Arbeiten der JR-AquaConSol GmbH im Kompetenzfeld „numerische Modellierung“ umfassen

  • die Modellierung von Wasserhaushalt, Stoff- und Wärmetransport auf Einzugsgebiets-
    ebene
    ,
  • die Erarbeitung von Hochwasserprognosemodellen als Frühwarnsysteme, wobei künftig auch die hydraulische Modellierung des Oberflächenabflusses einbezogen werden wird,
  • die Modellierung von Wasser-, Stoff- und Wärmetransport in der ungesättigten Zone,
  • die Modellierung der Grundwasserströmung, des Stoff- und Wärmetransports in Talgrundwasserleitern sowie deren Kopplung mit den Modellen der ungesättigten Zone und
  • die Hydrogeochemische Prozessmodellierung und deren Kopplung mit der Grundwasserströmungssimulation

Der Anwendung von Visualisierungstechnologien als Werkzeuge zur vereinfachten Kommunikation der Ergebnisse komplexer numerischer Modelle kommt eine zunehmende Bedeutung bei der Entwicklung von Steuerungsmaßnahmen in einem wirtschaftlichen und partizipativen Prozess mit betroffenen Stakeholdern zu. Im Kompetenzfeld „Numerische Modellierung“ eröffnet sich somit ein breites Spektrum von Anwendungsmöglichkeiten für die Wirtschaft (z. B. UVP-Verfahren) und für die öffentliche Hand (z. B. Planungsgrundlagen für den Schutz der Trinkwasserressourcen).

Von den Mitbewerbern, die die Anwendung von numerischen Simulationsmodellen zunehmend in ihr Portfolio aufnehmen, unterscheiden sich die Workflows in der numerischen Modellierung der JR-AquaConSol GmbH in ihrer konsequenten Berücksichtigung der instationär über lange Zeiträume ablaufenden realen Prozesse und durch die regionale Skalierung (die Ausdehnung der numerischen Modelle wird durch die vorliegenden hydrogeologischen Einheiten vorgegeben). Die aktive Weiterentwicklung der Konzepte zur instationären Simulation sowie die Zusammenführung, Homogenisierung und Weiterentwicklung der Konzepte und Methoden zur Modellierung von Teilkomponenten zu gekoppelten Modellen von Gesamtsystemen sind vorrangiger Forschungsauftrag für die JR-AquaConSol GmbH.