Aufgabenstellung für Modul 411: M.Sc. Geoinformatik Aufgabenstellung für Modul 411: Regionale Modellierung der Wasser- und Stickstoffbilanz im Einzugsgebiet der oberen Gera Ein Beitrag zur Anwendung der WRRL in Thüringen

Methodische Arbeitspakete Erstellung eines Pflichtenhefts für die Umsetzung der WRRL in der Oberen Gera. Methodische Arbeitspakete AP 1 Holistische Landschaftssystemanalyse für die ausge-wählten Teileinzugsgebiete der Oberen Gera AP 2

AP 1: Pflichtenheft 1 Das Pflichtenheft ist ein wichtiger Teil des Projektmanagements, in dem Aufgaben und Pflichten von Auftraggeber und Auftragnehmer festgelegt werden. 2 Es wird in der DIN 69905 folgendermaßen definiert: Im Pflichtenheft sind die vom Auftragnehmer erarbeiteten Realisierungsvorgaben niedergelegt. Diese beschreiben die Umsetzung des vom Auftraggeber vorgegebenen Lastenhefts. 3 Während das Lastenheft das Produkt, bzw. Projekt und seine Struktur beschreibt, spezifiziert das Pflichtenheft, wie es realisiert wird.

AP 1: Pflichtenheft 4 Das Pflichtenheft ist in seinem Umfang nicht begrenzt und kann die vollständige Projektplanung incl. Umsetzung, Resourcennutzung und Terminplanung enthalten. 5 Umfangreiche Pflichtenhefte werden z.B. in EU-Projekten als “Description of Work (DoW)” oder ansonsten als “Technical Documents (TD)” bezeichnet. 6 Die Projektaufgaben des Lastenhefts werden im Pflichtenheft durch entsprechende Arbeitspakete realisiert und stellen – richtig definiert - die Säulen des „Projektgebäudes“ dar.

AP 1: Lastenheft 1 Das Lastenheft beschreibt die Projektaufgaben und die vom Projekt erwarteten Ergebnisse. Letztere können als prototypische Produkte, Anwendungen oder als Erkenntnisgewinn definiert werden. 2 In der DIN 69905 wird folgendermaßen definiert: Das Lastenheft beschreibt die Gesamtheit der Forderungen an die Lieferungen und Leistungen eines Auftragnehmers. 3 Demzufolge sollte das Lastenheft vom Auftraggeber formuliert werden. In der Realität wird es jedoch in Abstimmung von Auftraggeber und Auftragnehmer erstellt.

AP 1: Lastenheft Das Lastenheft enthält folgende Komponenten: 4 Spezifikation und Struktur des Projekts als Aufgabenlast 1 Festlegung der inhaltlichen Verknüpfungen, Synergieeffekte und Innovation. 2 Anforderungen an die Projektergebnisse im Hinblick für eine spätere Verwendung. 3 Konditionen der Leistungserbringung wie die Einhaltung von Normen und Richtlinien, Materialien, Software, etc. 4 Anforderungen an die Qualifikation des Auftragnehmers, z.B. Zertifizierungen, Personalqualifikationen, etc. 5 Anforderungen an den Auftragnehmers zur Durchführung des Projektmanagements, z.B. Dokumentation, Controlling, Risikomanagement, etc. 6

AP 1: Lastenheft 5 Lasten- und Pflichtenheft werden in ihrer Bedeutung für das Projektmanagement häufig unterschätzt, sind jedoch von großem Nutzen und Bestandteil des Projektvertrags.

AP 1: Arbeitspakete 1 Die Arbeitspakete (AP) sind die konzeptionelle und methodische Grundlage der Projektbearbeitung und bilden in ihrer gegenseitigen Verknüpfung die Projektstruktur. 2 Jedes AP ist hinsichtlich folgender Komponenten zu spezifizieren: übergeordnete Zielsetzung und Methodik Arbeitsschritte zur Realisierung Meilensteine zum Monitoring des Projektfortschritts Ergebnisse als Produkte, Anwendungen oder Erkenntnisse 3 Die AP sind in ihrer zeitlichen Bearbeitung und ihrer Verknüpfung durch ein Ablaufdiagramm (Ghant Chart) darzustellen.

AP 1: Arbeitspakete 4 Die zeitliche Abarbeitung der AP (time table, flow chart) berücksichtigt nicht nur die zeitliche Abfolge, sondern auch die Verknüpfung der AP durch deren Ergebnisse (deliverables).

AP 1: Arbeitspakete

Grundlagen der Systemanalyse Die Systemanalyse basiert auf Erkenntnissen Aristoteles (384 – 322 v.Chr.), der feststellte: Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile. 1 In den Naturwissenschaften versteht man dement-sprechend die Umwelt als dynamisches System, d.h. als eine Anordnung von Systemelementen, die ursächlich und interaktiv miteinander verknüpft und räumlich im Umweltsystem verteilt sind. 2 Bei der Systemanalyse werden komplexe Umweltsysteme in ‘kopfgroße’ Teilsysteme unterteilt, die dann einzeln analysiert werden. 3 Dieser Vorgang wird als Reduktionismus bezeichnet und ist in den gesamten Naturwissenschaften verbreitet. 4

Grundlagen der Systemanalyse In der Landschaftssystemanalyse basiert der Reduktio-nismus auf einem holistischen, d.h. ganzheitlichen Systemverständnis. 5 Die Zielsetzung der Landschaftssystemanalyse bestimmt die jeweilige Sichtweise der Betrachtung und damit die Skalenebenen der Komponentenauflösung (mikro, meso, makro). 6 In der Landschaftssystemanalyse sind sowohl die vertikal als auch die horinzontal verteilten Systemkomponenten zu berücksichtigen. 7 Zusammen ergeben sie das 3D-Landschaftssystem und seine dreidimensionale Wasser- und Stofftransport-dynamik. 8

Pegeleinzugsgebiete in der oberen Gera Wipfra (Eischleben) F = 163 km² Mittelgebirgstyp (gemischt) silikatisch (30%) karbonatisch (70%) Gera (Arnstadt) F = 174 km² silikatisch (60%) karbonatisch (40%) Apfelstädt (Ingersleben) F = 369 km² Gera (Möbisburg) F = 844 km² Mittelgebirgstyp karbonatisch (100%) Pegeleinzugsgebiete in der oberen Gera

Repräsentative Landschaftskomplexe 1 Mittlerer Thüringer Wald Silikatisches Mittel- gebirge 2 Ilm-Saale-Ohrdrufer Muschelkalkplatte Karbonatisches Mittel- gebirge 3 2 1 3 Innerthüringisches Ackerhügelland Karbonatisches Mittel- gebirge Zur Landnutzung beachte: Wechsel vom Thüringer Wald über die Muschelkalk- platte hin zum Ackerhügel- land.

Ozeanströmung Regionalisation mit GIS RS- Klassifikation Grundwasser Kondensation Niederschlag Transpiration Evaporation Abfluss Ozeanströmung S System- model J2K Prozeßdaten

Grundlagen der Systemanalyse In der Landschaftssystemanalyse werden regionale Wasserbilanzen für Einzugsgebiete aufgestellt 1 Definition n. DIN 4049: Einzugsgebiet In der Horizontalprojektion gemessenes Gebiet, aus dem Wasser einem bestimmten Ort zufließt. 2 2D-Einzugs- gebietsgrenze Bezugspunkt Abfluss Q Oberflächen- subsystem Einzugsgebietssystem: Atmosphärisches Subsystem Niederschlag, Verdunstung 3D-Systemgrenze Unterirdisches Subsystem Bodenfeuchte, Grundwasser