Diplomarbeit (abgeschlossen)

Leon Riese

Vergleichende Untersuchung räumlich und nicht-räumlicher MCDM-Verfahren und Anwendung zur Hochwasserschutzplanung am Beispiel des Flussgebiets der Unstrut

MCDM-Verfahren, ursprünglich entwickelt auf Basis von Wirtschaftshintergründen, kommen häufig in Wasserwirtschaftsprojekten zur Anwendung. Ausgangspunkt sind mehrere Ziele und dementsprechend mehrere Kriterien: Im Unterschied zu anderen Entscheidungsproblemen ist hier eine starke räumliche Differenzierung der Kriterien erforderlich, da es sich in der Regel um ein flächenverteiltes Problem handelt. Die meisten MCDM-Algorithmen erfordern einen hohen Grad der Abstraktion, wobei die räumliche Dimension weitgehend verloren geht. Die stetige Erhöhung der Rechnerleistung und die weitverbreitete Anwendung von Geografischen Informationssystemen (GIS) bieten die Kapazitäten, räumliche Aspekte in die Entscheidungsfindung zu integrieren. Dazu müssen allerdings die bestehenden MCDM- Algorithmen anders eingesetzt, umgeändert oder auch neue Algorithmen entwickelt werden. Einen ersten Schritt hierzu stellt der konzeptionelle Diskrepanz-Algorithmus des Lehrstuhls dar, der hier mit anderen Ansätzen zu vergleichen ist.

Der Anwendungsfall ist durch die Ergebnisse des BMBF-Verbundforschungsvorhabens „Integrative Nutzung des technischen Hochwasserrückhalts in Poldern und Talsperren am Beispiel des Flussgebiets der Unstrut" vorgegeben. Hier wurden mit einem hydrologischen Modell unter Verwendung verschiedener Niederschlagsszenarien Hochwasserereignisse bei Verwendung unterschiedlicher Hochwasserschutzsysteme berechnet und mit Hilfe eines hydrodynamischen Modells die resultierenden Überflutungsflächen und Schäden ermittelt. Zunächst wurden nichträumlich differenzierende MCDM-Verfahren eingesetzt, um Entscheidungen zu unterstützen.

Die GIS-basierte Anwendung des Diskrepanz-Algorithmus auf Datenbasis des Unstrut-Projektes und der Vergleich zwischen räumlichen und nicht-räumlichen MCDM-Verfahren stellen das Thema dieser Diplomarbeit dar.
Es ist zu prüfen, ob komplexere, existierende Algorithmen wie zum Beispiel AHP, ELECTRE oder PROMETHEE in ähnlicher Weise für räumlich differenzierende MCDM-Analysen angewendet werden können und welche Voraussetzungen hierzu gegeben sein müssen.