Im vorliegenden Band wird der aktuelle Stand auf dem Gebiet "Informatik f}r den Umweltschutz" dargestellt, wobei folgende zwei Themenkreise besonders hervorgehoben werden: 1. Informatikverfahren, die f}r Anwendungen aus dem Umweltbereich geeignet sind und 2. Softwareanwendungen aus dem Umweltschutzbereich. Behandelt werden Themen wie Luftreinhaltung, Gew{sserschutz, Abfallwirtschaft, \kosystemforschung, Modellbildung Simulation und geographische Informationssysteme sowie die Gebiete neuronale Netze, Fuzzy Logic, Datenbankanwendungen, wissensbasierte Systeme und Werkzeuge f}r den Umweltschutz.

Mit dem vorliegenden Tagungsband wird der aktuelle Stand der Informatikanwendungen fA1/4r Zwecke des Umweltschutzes dokumentiert. Damit wird ein Einblick in die FA1/4lle der MAglichkeiten gegeben, auf deren Grundlage SystemzusammenhAnge erkannt, Prognosen erstellt und geeignete MaAnahmen zur Minderung der Umweltbelastung entwickelt werden kAnnen. Die TagungsbeitrAge bieten vielfAltige Hinweise zur Planung und Realisierung von Systemen zur Umweltdatenverarbeitung. Sie enthalten sowohl Anregungen und Ideen als auch Beschreibungen praktisch realisierter Systeme. FA1/4r die mit Umweltschutzaufgaben BeschAftigten aus der Verwaltung, der Industrie, den in wissenschaftlichen Einrichtungen tAtigen Personen und anderen an Umweltfragen Interessierten besteht damit eine umfangreiche Materialiensammlung. Ein Sachbereich, der aus der Umweltschutzproblematik nicht auszuklammern ist, wird erstmalig in einem eigenen Kapitel behandelt. Es ist dies die Diskussion A1/4ber "MAglichkeiten, Wirkungen, Risiken und Grenzen der Informationsverarbeitung." Zur Schaffung eines aktuellen Aoeberblicks wurde in den Tagungsband das Tutorial A1/4ber "Expertensysteme im Umweltschutz" mit aufgenommen.

Der Bereich des Umweltschutzes stellt mittlerweile ein wichtiges Anwendungsgebiet fUr Verfahren der Informatik dar. Dies reicht von der Datenerfassung iiber die Datenhaltung bis hin zum eigentlichen und un- erlliBlichen Verarbeitungsschritt. Typischerweise beruhen die erfolgreicheren Informatikanwendungen im Um- weltbereich auf einer intensiven Kooperation mit Vertretern tangierter Fachgebiete. Die Verwendung von Informatik im Umweltschulz bei'iihrt einerseits eine Vielzahl von Gebieten und Methoden und macht andererseits aktuelle Defizite (nicht immer im wissenschaftlichen Bereich) offensichtlich. Die beriihrten Gebiete umfassen Disziplinen, die sich primlir der Informatik zurechnen lassen. Hierzu gehOren etwa die Gebiete der wissensbasierten Systeme und der Datenbanktechnik. Verfahren der Modellbildung und Simulation machen in groBem Umfang Anleihen auBerhalb der Informatik. Zu den Defiziten geh6rt eine oft zu beobachtende Diskrepanz zwischen ben6tigten und vorhandenen Daten. Den vieizitierten DatenfriedhOfen, deren Entstehung durch immer mehr Programme zur Datensammlung und durch immer mehr Sensoren begiinstigt wird, steht oft ein Fehlen relevanter Daten gegeniiber. Weitere Defizite bestehen hliufig im Fehlen von Konzepten bereits gelliufiger Begriffe; so ist etwa noch keine wirklich schliissige und vollstlindige Konzeption von Okobilanzen erkennbar. Uber manche dieser eher technisch (l6sbar) erscheinenden Aspekte hinaus sind die Grenzen von Informatikan- wendungen im Umweltbereich trotz ihrer praktischen Relevanz noch weitgehend unbestimmt. Die inzwischen mehrjllhrige Arbeit an Umweltinformationssystemen hat zu einer Vielzahl von bereits be- stehenden Systemen gefUhrt; dabei hat das Hauptgewicht auf der universitliren und beh6rdlichen Sicht gelegen.

Die Datenmengen, die bei der Modellierung, der Simulation und der Uberwachung von Umweltprozessen anfallen, sind heute schon so gross, dass sie nur noch mit Supercomputersystemen in verantwortbaren Zeiten sinnvoll bearbeitet werden konnen. Auch die Ergebnisdaten mussen weiter analysiert und interpretiert werden, sei es durch erfahrenes und DV-kundiges Fachpersonal, sei es durch weitergehende Transformationen und geeignete Formen der Darstellung. Die Visualisierung von Umweltdaten versucht, das umfangreiche und komplexe Datenmaterial mit Werkzeugen der Graphischen Datenverarbeitung in Form von Bildern darzustellen und dabei die Modellvorstellungen der Wissenschaftler und Ingenieure wiederzugeben, die in erster Linie Fachleute ihrer wissenschaftlichen und technischen Disziplinen sind und erst danach eventuell DV-Spezialisten. Dieser Band enthalt die Beitrage einer Fachtagung, die der Fachbereich 4 "Informationstechnik und Technische Nutzung der Informatik" der Gesellschaft fur Informatik veranstaltet hat. Schwerpunkte der Tagung waren die Visualisierung raumlicher Daten, die Anwendung von Hochleistungssystemen und die Visualisierung und Interaktion in Umweltinformationssystemen.

Dieser Tagungsband des vierten Symposiums "Informatik im Umweltschutz" (Karlsruhe, 6.-8. November 1989) behandelt den Einsatz von Informatikmethoden in allen Bereichen des Umweltschutzes: Luft, Klima, Wasser, Abfall, Altlasten, Boden, Naturraum, Raumplanung, Pflanzen, Wald, Tiere. Die Problematik wird sowohl praktisch anhand konkreter Projekte als auch methodisch anhand grundlegender Prinzipien und Verfahren dargestellt. Die Beitrage zeigen den derzeitigen Stand von Entwicklungen und Projekten und diskutieren anstehende Probleme und Losungen. Sie geben damit einen Uberblick uber die in diesem neuen Anwendungsgebiet gestellten Anforderungen an die Informatik und die zukunftig notwendigen methodischen Entwicklungen. Der Tagungsband wendet sich an alle Wissenschaftler, Ingenieure aus Forschung, Industrie und Behorden, die mit Umweltschutz befasst sind.

1m Verlauf seiner Entwicklung hat sich der Mensch in der naturlichen Umwelt seinen Lebensraum erobert, die Umwelt nach seinen Bedurfnissen umgestaltet und sich seine kunstliche Wohn-und Arbeitswelt aufgebaut. Nicht erst heute wird dem Menschen dabei bewuBt, daB die Umwelt durch sein standiges Eingreifen und Ausbeuten irreversiblen Schaden nimmt, und zwar in solchem MaBe, daB Umwelt und gewonnener Lebensraum davon ernstlich bedroht sind. Die Umweltproblematik und die Notwendigkeit, Umweltschutz zu betreiben, sind Fakten, mit denen heute jeder Burger konfrontiert ist und uber die er laufend (allerdings mit ver- schiedenen Vorzeichen und unter unterschiedlichen Blickwinkeln) durch Fernsehen, Funk und Presse informiert wird. Umweltschutz setzt aber exakte Kenntnis voraus uber die Umwelt selbst, uber die Belastungsfaktoren, die Belastbarkeit und die wechselseitigen Wirkungsmechanismen. Diese Kenntnis existiert heute jedoch nicht ausreichend, und jeder Fortschritt auf diesem Gebiet deckt nur neue Kenntnislucken auf. Wissenschaft, Politik und Wirtschaft kommen zu gegensatzlichen Einschatzungen und Lbsungsvorschlagen. Eine ein- heitliche Gesamtsicht der Probleme ist nicht einmal in ihren Grundzugen vorhanden. Von wissenschaftlicher Seite besteht (speziell bei jungen Wissenschaftlern) groBe Bereit- schaft, sich der anstehenden Probleme anzunehmen. Dabei besteht Obereinstimmung daruber, daB aile Sparten der Wissenschaft beitragen kbnnen und mussen. Insbesondere ist auch die Informatik herausgefordert, denn die Information uber die Umwelt und uber ihre Veranderung durch den Menschen und durch die Technik ist die Basis aller Umweltschutz- bezogenen Aktivitaten und MaBnahmen. Dabei ist die Vielfalt und Menge der anfallenden Information kaum zu uberschauen.

Die Fachtagung IProzeSrechner" wurde vor 10 Jahren durch die Gesellschaft fiir Infor- matik (GI), Gesellschaft fiir MeS- und Regelungstechnik (GMR) und dem Kernforschungs- zentrum Karlsruhe (KfK) gemeinsam ins Leben gerufen und das erste Mal von der KfK in Karlsruhe ausgerichtet. Seither hat sich auf dem Gebiet der ProzeSdatenverarbeitung (PDV) ein technologischer Wandel vollzogen. Es wird heute eine Vielzahl von Systemkom- ponenten und Rechnerarchitekturen angeboten, die eine starkere Integration der Daten- verarbeitung mit der Nachrichtentechnik und ProzeSinstrumentierung erlauben. An die Stelle von Einzellasungen mit einem selbstandigen ProzeSrechner treten nun zunehmend umfassende Systemlasungen, bei denen ProzeSdatenverarbeitungssysteme die gesamte In- formationsverarbeitung einer technischen Anlage oder eines Gerats iibernehmen. AuSer- dem werden neuartige Anwendungsbereiche eraffnet und hahere Zuverlassigkeit, Wirt- schaftlichkeit und Flexibilitat gefordert. Dieser Wandel findet auch in der Tagung 1984 seinen Niederschlag, wobei vor allem die Sicht des Anwenders im Vordergrund steht. Die Erfahrungen und der Nutzen des unter- schiedlichen Einsatzes der ProzeSdatenverarbeitung in weiten Bereichen der Industrie, des Dienstleistungsgewerbes und der Forschung sowie des Einsatzes von Methoden und Werkzeugen zur Entwicklung, Qualitatssicherung und Projektabwicklung werden dargelegt und diskutiert.