Methodik zur Unsicherheitsquantifizierung für die Bestimmung von Nährstofffrachten

Bruno Bezerra Bluhm von der Technischen Universität München (TUM) hat seine Masterarbeit zum Thema „Methodik zur Unsicherheitsquantifizierung für die Bestimmung von Nährstofffrachten“ vom 13. Mai – 12. November 2019 am ICWRGC in Koblenz geschrieben. Er hat seine Arbeit erfolgreich am 5. Dezember 2019 an der TUM verteidigt.

Nährstofffrachten, wie Phosphor und Nitrat, sind Kernindikatoren für das Monitoring, Management und die Bewertung von Wasserqualität, insbesondere im Hinblick auf die Überdüngung von Gewässern. Während Abflussdaten häufig als kontinuierliche Zeitreihen verfügbar sind, erfassen Monitoringprogramme Konzentrationsdaten häufig nur in niedriger Frequenz, was die Fluxberechnung erschwert. Dies wiederum erschwert die Ermittlung von Frachten, da deren Unsicherheiten eine gewisse Grenze nicht übersteigen dürfen, um für Beurteilungen genutzt werden zu können. Diese Masterarbeit stellt eine Methodik für die Quantifizierung von Unsicherheiten vor, die in einen bestehenden Algorithmus für Frachtberechnungen aus GEMStat integriert werden soll. Die Methodik berechnet den zu erwartenden Fehler durch den Abgleich einer datenarmen Zielstation mit einer Referenzstation mit kontinuierlichen Daten. Brasilien, einer der Kernpartner von GEMStat, wurde dabei als Fallstudie ausgewählt, um die Ausgangswerte für die Zielstation zu definieren. Durch die Benutzung von Monte Carlo Simulationen und Glaubwürdigkeitsprüfungen untersucht die Methodik, welcher Algorithmus am passendsten ist und welches Level an Unsicherheiten zu erwarten ist. Dies geschieht in Form von Glaubwürdigkeitsintervallen, relativen absoluten Fehlern und der Einschätzung, ob eine Unter- oder Überschätzung zu erwarten ist. Die Erweiterung der bestehenden Datenbank um eine größere Anzahl an Referenzstationen ist die größte Herausforderung, um die Methodik zukünftig nutzen zu können.

Wenn Sie die gesamte Masterarbeit lesen möchten, wenden Sie sich bitte an Herrn Bluhm: