Forschung

Forschung

Die Forschungsaktivitäten des Fachgebiets ihwb liegen im Bereich der Hydrologie in der Grundlagenforschung und im Bereich der Wasserbewirtschaftung in der angewandten Forschung.

In der hydrologischen Grundlagenforschung liegt der Fokus auf der mathematischen Modellierung von Einzugsgebieten unter besonderer Berücksichtigung anthropogener Einflüsse. Besondere Beachtung finden dabei bebaute Gebiete und landwirtschaftlich genutzte Flächen mit ihren Rückwirkungen auf den Wasser- und Stoffhaushalt von Flussgebieten, sowie die Integration von Teilmodellen für die unterschiedlichen Bereiche eines Einzugsgebietes in ein integriertes Gesamtmodell. Auf diesem Gebiet liegt ein wesentlicher Schwerpunkt der Forschung am ihwb.

Bei der Wasserbewirtschaftung liegt der Schwerpunkt im Bereich des Betriebs von Talsperren. Hier werden Modelle und Methoden zur Optimierung des Betriebs von Speichersystemen mit Mehrzwecknutzung entwickelt. Dabei spielt seit mehreren Jahren die verbesserte ökologische Funktion von Talsperren eine dominante Rolle.

Neben dem Einsatz von Simulationsmodellen spielt am Fachgebiet inzwischen die Entwicklung von Optimierungsverfahren eine wichtige Rolle. In diesem Zusammenhang werden insbesondere allgemein anwendbare Optimierungsverfahren auf der Basis simulationsbasierter, ableitungsfreier Verfahren wie genetische und evolutionäre Algorithmen weiterentwickelt und getestet. Diese finden z. B. Verwendung in der Hydrologie zur Autokalibrierung von Modellen. In der Wasserbewirtschaftung dienen sie zur Optimierung der Struktur und des Betriebs wasserwirtschaftlicher Systeme. Auch in diesem Bereich ist eine grundlegende Voraussetzung für die erfolgreiche Anwendung der Optimierungsverfahren die transparente Einbettung in computerbasierte Systeme zur Unterstützung der Entscheidungsfindung. Das Fachgebiet trägt durch Entwicklungen und Testanwendungen zur verbesserten Akzeptanz und Effizienz von Modellen im Entscheidungsprozess bei. Insbesondere auf dem Gebiet des integrierten Hochwasserrisikomanagements besitzt das Fachgebiet langjährige Erfahrung bei der Entwicklung derartiger Systeme als Grundlage offener Planungsprozesse.

Wesentliche Grundsätze der Forschungsarbeit sind die enge Verbindung zwischen Forschung und Lehre sowie die Offenlegung von Forschungsergebnissen durch Veröffentlichungen, Konferenzbeiträgen und die Bereitstellung von Softwaremodellen und Algorithmen.