Ein Vergleich von Waldwachstums-Simulatoren mittels Analytic Hierarchy Process hinsichtlich Funktionalität und Softwarestruktur

Frankfurt am Main

2015

S. 14-31

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

200190390

Im europäischen sowie im nordamerikanischen Raum existieren eine ganze Reihe von Waldwachstums-Simulatoren mit unterschiedlichen Modellfunktionen, räumlichen Auflösungen und regionalen Gültigkeitsbereichen. Diese Fülle der Simulatoren und die Komplexität ihrer Teilmodelle erschweren die Bewertung und Auswahl eines geeigneten Simulators für eigene Zwecke. Das Ziel des vorgestellten Projektes bestand darin, einen Waldwachstums-Simulator zu evaluieren, der an die Verhältnisse in der Schweiz angepasst werden kann. Der Simulator soll sowohl zur Unterstützung der Entscheidungsprozesse eines Forstbetriebes auf Bestandesebene dienen, als auch in der Wissenschaft eingesetzt werden können. Der Simulator soll klimasensitiv sein oder sich dafür eignen, Klimasensitivität nachträglich zu integrieren. Hierzu fand in einer ersten Projektphase (Abbildung 1) eine Sichtung von Simulatoren statt, bei der 14 potenziell geeignete Waldwachstums-Simulatoren ermittelt wurden. Ausgehend von dieser Sichtung fand eine Vorauswahl statt (Tabelle 1). Dabei wurden die 14 Waldwachstums-Simulatoren auf vier Simulatoren eingeschränkt: BWINPro, SILVA, MOSES und PrognAus (Tabelle 3 – Tabelle 6). In der zweiten Phase wurde, um den Vergleich und die Bewertung der verbleibenden vier Simulatoren systematisch und nachvollziehbar durchzuführen, Analytic Hierarchy Process (AHP) als Methode eingesetzt. Mit AHP wurden die vier Simulatoren hinsichtlich ihrer Funktionalitäten und Softwarestruktur evaluiert. Die Evaluation mittels AHP umfasste: 1) die Festlegung der Entscheidungskriterien und die Entscheidungshierarchie, welche den Bewertungsrahmen und die gestellten Anforderungen an den gesuchten Simulator beschreiben; 2) die einheitliche und tabellarische Beschreibung der Funktionsmodelle der vier Simulatoren; 3) die paarweisen Vergleiche und die Berechnung der Nutzenwerte der Simulator-Alternativen sowie 4) eine Sensitivitätsanalyse. Als Ergebnis der AHP-Analyse erfüllt BWINPro die Zielvorgaben am besten und erhält damit den höchsten Nutzenwert (Tabelle 2 und Abbildung 2). Die Rangfolge der Alternativen hat auch im Rahmen der Sensitivitätsanalyse eine relative Robustheit gezeigt (Tabelle 8). Der Vergleich und die Bewertung repräsentieren natürlich die subjektive Sicht der Entscheidungsträger. Im Rahmen des Projektes hat sich gezeigt, dass der AHP einen strukturierten Evaluationsprozess zur Unterstützung der Simulator-Auswahl bietet. Die Entscheidungsfindung konnte somit auf eine transparente und nachvollziehbare Grundlage gestellt werden, wodurch eine kritische Argumentation und Bewertung der Simulator-Alternativen möglich war. Darüber hinaus wurde eine detaillierte und einheitliche Beschreibung der Funktionsmodelle der vier Simulatoren erarbeitet, die auch für Dritte eine wertvolle Grundlage bietet. In einer dritten Phase, die nicht Gegenstand dieses Artikels ist, werden die wesentlichen Komponenten von BWINPro anhand von Daten langfristiger Versuchsflächen und des Landesforstinventars der Eidg. Forschungsanstalt WSL an Schweizer Verhältnisse angepasst und Klimasensitivität in die Teilmodelle integriert. Eine Validierung der Ergebnisse des Simulators erfolgt sinnvollerweise erst danach.