Forschungsfeld 5

Mathematische Modelle für Wassergütebewirtschaftung und Hypothesenprüfung

Collage: Kulurplatte mit Bakterien und Antibiotikaplättchen; beleuchtete Kulturflasche mit grüner Flüssigkeit; Diagram eines Temperaturprofils — Ökologische Modellierung: von der Zelle zum Ökosystem.

Statistische und mechanistische Modelle helfen uns, die Funktionsweise hydrobiologischer Systeme besser zu verstehen. Wir entwickeln eigene Modellansätze und nutzen Modelle anderer Arbeitsgruppen für Systeme unterschiedlicher Skalen und Komplexität. Das Anwendungsspektrum reicht von der Identifizierung physiologischer Parameter aus Laborexperimenten bis zur Langzeitsimulation von Fließgewässern und Seen.

Methoden

Datenmanagement und statistische Analyse: Datenbanken, lineare und nichtlineare statistische Modelle, multivariate Methoden, Zeitreihen und KI-Anwendungen
Simulation dynamischer Systeme: gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen sowie individuenbasierten Modelle
Methodenentwicklung: Methoden zu effizienten Implementierung dynamischer Modelle in R, Fortran and C/C++, Parameteridentifikation und Szenarioanalyse

Ausgewählte Projekte

2018 - 2021	Einfluss des Klimawandels auf die Wassergüte von Trinkwassertalsperren: Mechanistische Simulation der Wassergüte zur Anpassung von Management-Strategien mehr erfahren
2020 - 2023	BMBF-Verbundprojekt KlimaKonform, Teilprojekt B4, Trinkwasser, Hochwasser, Dürre: Modellszenarien als Diskussionsgrundlage zu regionalen und überregionalen Anforderungen für eine multifunktionale Bewirtschaftung von Trinkwassertalsperren
2016 - 2020	Modellierung mikrobieller Transport- und Plasmid-Transfer-Prozesse
laufend	Entwicklung von Open Source software für die ökologische Modellierung; R-Pakete simecol, growthrates und rodeo, Beiträge zu deSolve, FME und anderen