Moderne Modellwerkzeuge wie Klimamodelle, hydrologisch-hydrogeologische Modelle und ökologische Modelle ermöglichen quantitative Aussagen, um die Ressource Wasser im naturräumliche System hinreichend genau abzubilden. Basierend auf diesen Analysen kann daraufhin die Effizienz neuer Technologien beurteilt werden, um den Systemzustand langfristig zu verbessern.
Agrar-Modell (MONICA):
Mithilfe von hochaufgelösten saisonalen Witterungsvorhersage kann der Ertrag von angebauten Kulturarten simuliert werden. Als Indikator für ein Warnsystem dient die Unterschreitung des langjährigen Ertragsmittels. Hierzu werden Grenzwerte für eine Dürre herangezogen. Die Bestimmung solcher Grenzwerte ist Gegenstand derzeitiger Forschung.
Hydrologisch-wasserwirtschaftliches Modell (SWIM):
Mit dem Modell SWIM lassen sich quasi-natürliche Abflüsse (ohne anthropogene Einflüsse wie Talsperren usw.), sowie die bewirtschafteten Abflüsse der Spree simulieren. Hierzu werden wesentliche Wasserhaushaltsgrößen im Einzugsgebiet der Spree berücksichtigt. Einige Wasserhaushaltsgrößen hängen zudem von der Landnutzung ab. Diese finden ebenfalls Berücksichtigung.
Drainagen N-A Modell (STORM.XXL):
Dieses Wasserhaushalts- und Stofftransportmodell ermöglicht die Simulation natürlicher und technischer wasserwirtschaftlicher Systeme verschiedenster Art. Das Modell wurde von der Ingenieurgesellschaft Prof. Dr. Sieker mbH (IPS) entwickelt und im Bereich Hochwasservorhersagen zur Auslegung von Kanalnätzen und Gewässern eingesetzt.
Ökologisches Modell (QSim):
Das Gewässergütemodell QSim bildet komplexe chemische und biologische Prozesse in Fließgewässern ab. Es kann folgende Parameter simulieren:
- Wassertemperatur
- Sauerstoff- und Nährstoffhaushalt der Algen- und Zooplanktonentwicklung
- Schwebstoffkonzentration
- Ansätze zur Simulation des Sulfattransports in der Spree
Sozio-ökonomisches Modell:
Vor dem Hintergrund eines prognostizierten Rückgangs im Spreeabfluss und damit verbundenen Wassernutzungskonkurrenzen sind auch Auswirkungen auf die wirtschaftliche Entwicklung zu erwarten. Im Rahmen einer sozioökonomischen Bewertung können alle direkten, aber auch indirekten Wassernutzungen (wie z.B. für Wasserversorgung, Landwirtschaft, Binnenfi-scherei, Industrie, Forstwirtschaft, Erholung und Tourismus, sowie für den Erhalt der Ökosysteme) identifiziert, analysiert und systematisch dargestellt werden. Bei der Entwicklung von Szenarien können zukünftigen Risiken und Nutzungskonkurrenzen be-rücksichtigt werden.
Boden- und Grundwasser Modell (HydroGeoSphere):
In diesem Modell erfolgt die Berechnung des transienten, dreidimensionalen Wasserflusses in der gesättigten und ungesättigten Zone in einer Lagzeitsimulation. Die kombinierte numerische Modellierung dieser beiden Zone erlaubt es, Langzeitprognosen für die Grundwasserneubildung sowie vertikale Wasserflüsse abzuleiten. Ziel ist es anhand des Modells Managementansätze zum verstärkten Wasserrückhalt und zur Reduzierung von Abflüssen aus der Landschaft abzuleiten sowie Grundwassermanagementmaßnahmen zur Verbesserung der Grundwasser-neubildung abzuleiten.
