Nachhaltigkeit lernen am PC
© Fraunhofer FIRST - Virtueller Blick auf den Berliner Alexanderplatz.
"Los, da will ich auch mitmachen!", Jung und Alt drängelten sich während der ersten Berliner Langen Nacht der Wissenschaften um die fünf PCs. Auf den Monitoren bestaunten sie den virtuellen Alexanderplatz in Berlin. Hier darf jeder mitmachen: auf dem Platz herumlaufen, Ball spielen oder Pflanzen säen und ernten. Im Laufe der Simulation sehen die Teilnehmer im Zeitraffer, welche Folgen ihr Handeln in den nächsten Jahren für die Umwelt hat.
Was auf den ersten Blick wie ein nettes und interessantes Computerspiel aussieht, ist das Ergebnis jahrelanger Forschung. Man-Model-Measurement verbindet erstmals wissenschaftliche Simulationsprogramme mit den Möglichkeiten der virtuellen Realität. Damit unterscheidet es sich von herkömmlichen Simulationen: "Der Mensch wird selbst Teil der virtuellen M3-Welt. Sein Handeln hat einen direkten Einfluss auf die Umwelt. Die Auswirkungen werden nicht abstrakt dargestellt. Ist zum Beispiel der Boden mit Schadstoffen belastet, wachsen weniger Pflanzen", erläutert Projektleiter Dr. Helge Rosé vom Fraunhofer-Institut für Rechnerarchitektur und Softwaretechnik FIRST in Berlin das System. Jeder Interessent kann direkt über das Internet an der M3-Welt teilnehmen.
Damit die virtuelle Umgebung der realen Welt möglichst ähnlich wird, haben die Wissenschaftler eine Vielzahl verschiedener Modelle miteinander verknüpft. Eine Landwirtschafts- und Forstsimulation sorgt für das virtuelle Wachstum der Pflanzen. Das Wetter und die Ausbreitung von Schadstoffen simuliert ein Wetter- und Luftbelastungsmodell - um nur einige Modelle zu nennen. Dazu kommen reale wissenschaftlich erhobene Messwerte aus verschiedenen Datenbanken. Sie bestimmen, wie sich die Verhältnisse in der künstlichen Welt entwickeln. Je nachdem, ob es wärmer oder kälter wird, verändert sich die Vegetation. Das Getreide vertrocknet, die Menschen hungern. Oder die Zahl der Autos bestimmt darüber, ob die Anwohner krank werden, weil mehr Schadstoffe in der Luft sind.
Die Technik basiert auf einer Komponentenarchitektur. Dabei wird das System aus verschiedenen Software-Bausteinen zusammengesetzt. Herzstück des M3-Systems ist das Multi User Virtual Environment MUVE. Hier laufen alle Aktionen der Akteure, die Modelle und die Messdaten zusammen. Auch die M3-Zeit wird über das MUVE gesteuert. Weitere Bausteine sind eine Messdatenbank und ein Simulationsframework. Die Kommunikation und Steuerung der Modelle wird mit XML-Technologie realisiert.
Mit M3 bieten die FIRST-Wissenschaftler erstmals ein Programm an, das sich an Laien, Wissenschaftler und Politiker gleichermaßen richtet. Für die Laien ist es eine Art Lernspiel. Wissenschaftler können neueste Forschungsdaten eingeben, die einzelnen Modelle beeinflussen sowie die Simulationsdaten auswerten. Politiker unterstützt M3 bei wichtigen Planungen. Sie können zum Beispiel vorab im Computer testen, wie sich Benzinpreiserhöhungen auswirken. Steigen dann plötzlich alle auf die Bahn um, reichen die Kapazitäten des öffentlichen Verkehrs oft nicht mehr aus. "M3 macht die unmittelbaren, aber auch die längerfristigen Folgen erlebbar und hilft so, Planungsfehler zu vermeiden", meint Rosé.
Bei den Münchner Wissenschaftstagen ist M3 vom 17. bis 19. Oktober in der TU München, Arcisstraße 21, täglich zwischen 9 und 18 Uhr zu sehen.
Ansprechpartner:
Dr. Helge Rosé
Telefon 0 30/63 92-18 35
Fax 0 30/63 92-18 05
Helge.Rose@first.fraunhofer.de
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Rechnerarchitektur und Softwaretechnik FIRST
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