Umweltinformatik - Informationen über die Umwelt

Aus den vielseitigen Entwicklungsrichtungen der Informatik hat sich ein Bereich herausentwickelt, der versucht die Umweltprobleme offensiv anzugehen: die Umweltinformatik. Ziel ist es, anthropogene Umelteinflüsse transparent zu machen und den Zustand der Umwelt zu visualisieren. Dabei werden folgende Informationssysteme unterschieden::

• Überwachungs- und Kontrollsysteme
  

  Dies sind zum einen Systeme die dem Umweltmonitoring (Überwachung der Belastung von Wasser, Luft, Boden und Vegetation sowie Lärm und Strahlungsüberwachung mittels Fernüberwachung oder Fernerkundung) und zum anderen Systeme zur Steuerung und Regelung technischer Abläufe im Rahmen der Computergestützten Prozeßführung. Beispiel für die Fernüberwachung ist die in [15] beschriebene Emissionsdatenfernübertragung: Seit zwei Jahren müssen die 90 wichtigsten Großemittenten in Baden-Württemberg die Daten Ihrer Meßwertrechner direkt an den Computer der Überwachungsbehörde übertragen. Das Gewerbeausichtsamt kann so Umweltsünder schnell aufspüren und auf eventuelle Störungen im Filtersystem der Anlagen reagieren.

  Überwachungssysteme liefern außerdem einen Teil der Ausgangsdaten für die im nächsten Punkt beschriebenen Informationssysteme.

• Konventionelle Informationssysteme In der Umweltinformatik sind meist heterogene Daten zu verarbeiten. Konventionelle Informationssysteme werden dazu eingesetzt Daten unterschiedlicher Herkunft und Struktur zu speichern, organisieren, integrieren und wiederzugeben. z.B.
  • Meßwerte aus Überwachungssystemen,
  • Formatierte Faktendaten, wie z.B. Toxizitätsfaktoren und andere stoffbezogene Daten, Emmissionsfaktoren, Daten zu Abfallmengen und -arten, oder
  • unformatierte Dokumente, wie z.B. Umweltgesetze und -verordnungen oder Angaben zur umweltrelevanten Fachliteratur.
  Diese Daten sind meistens zeit- und raumbezogen. Solche Informationssysteme können z.B. für Umweltbeauftragte und andere Entscheidungsträger von entscheidender Wichtigkeit sein. Aber auch die Öffentlichkeit kann mit Hilfe von Umweltinformationssystemen Zugang zu umweltrelevanten Daten ermöglicht werden.

  So speisen die meisten Bundesländer Ozon- und Immissions-Meßdaten in das Internet bzw. in BTX ein (z.B. Baden-Württemberg in [23]). Dieser positiven Entwicklung stehen enorme Einschränkungen bei den Informations- und Partizipationsrechten der Bürger in Deutschland gegenüber (im Gensatz zu anderen Ländern wie Niederland oder Dänemark). Im Rahmen der ``Beschleunigungsgesetzgebung'' wurden, insbesondere in den Bereichen des Immissionsschutz- und des Verkehrplanungsrechts sowie in den Bereichen Gentechnologie und Atomenergienutzung, die Einspruchsmöglichkeiten des Einzelnen stark eingeschränkt.[10]

• Auswertungs- und Analysesysteme

  Mit Hilfe komplexer mathematisch-statistischer Auswertungsmethoden und Modellrechnungen unterstützen Auswertungs- und Analysesysteme die Verarbeitung von Umweltdaten. In diesen Bereich gehören u.a. Ausbreitung- und Prognoserechnungen, Bildinterpretationsverfahren und Simulationen. Ergebnisse sind z.B. mögliche Auswirkung verschiedener Planungsalternativen bei Unternehmensplanungen.

• Entscheidungsunterstützende Systeme Entscheidungsunterstützende Systeme geben Entscheidungsträgern Methoden zur Bewertung von Alternativen oder zur Begründung von Entscheidungen z.B. beim Vergleich von Standortalternativen in der Umweltverträglichkeitsprüfung oder beim Umgang mit gefährlichen Stoffen. Dies sind insbesondere Expertensysteme.
• Integrierte Umweltinformationssysteme Integrierte Umweltinformationssysteme werden auf allen Ebenen - z.B. Unternehmen , Kommunen Bundesländer, Bund, EU und UNO - aufgebaut. Sie enthalten meist mehrere der o.g. Klassen und lassen sich deshalb nicht eindeutig zuordnen. Sie werden vermehrt als heterogene verteilte Systeme konzipiert (Datenbanksysteme, Graphische Informationssysteme, Simmulationssysteme und wissensbasierte Systeme)

Während sich der praktische Einsatz von Umweltinformationssysteme (UIS) bis vor kurzem noch auf Behörden und staatliche Forschungseinrichtungen konzentrierte, melden seit einiger Zeit auch Unternehmen Bedarf an UIS an. Angespornt durch wachsende Preise bei der Entsorgung und durch zunehmenden Druck durch Verordnungen und Umweltbetriebsprüfungen (Öko-Audit), wächst der Bedarf an sogenannten Betrieblichen Umweltinformationssystemen (BUIS). Dies Entwicklung spiegelt auch die Trendwende in der Umweltpolitik wieder: weg vom nachsorgenden Umweltschutz mit Grenzwerten und ``end of pipe-Technologien'', hin zum produktintegrierten Umweltschutz und Stoffstrommanagementsystemen. Aus der Vielzahl von einzelbetrieblichen und überbetrieblichen Modellansätzen zur Ökobilanzierung möchte ich die in [8] näher beschriebenen Stoffstromnetze kurz vorstellen.

• Stoffstromnetze