Das Chaos abbilden – Zum Umgang mit Komplexität und Unsicherheit in Modellen der Stadtentwicklung

Das komplexe System „Stadt“ besteht aus vielen ineinander wirkenden Teilsystemen (z.B. soziale, ökologische, technologische Teilsysteme) und zeichnet sich durch hochgradige Nicht-Linearität, Emergenz, Hierarchien, Verschachtelung und Betrachterabhängigkeit aus.

Um das komplexe Systems „Stadt“ in einem digitalen Stadtzwilling abzubilden wird ein Many-Models-Ansatz empfohlen. Das bedeutet den Einsatz von mehreren digitalen Modellen für das gleiche System, die in ihrer Unterschiedlichkeit besser Unsicherheiten abbilden können.

Jedes digitale Simulationsmodell ist von Unsicherheiten geprägt. Dabei gibt es unterschiedliche Ausprägungen von Unsicherheit: In der Literatur werden fünf verschiedene Level unterschieden, die von kompletter Sicherheit bis zu komplettem Unwissen reichen. Dabei werden Level vier und fünf als „Deep Uncertainty“ bezeichnet, bei den bestimmte Szenarien nicht mehr mit Eintrittswahrscheinlichkeiten versehen werden können.

• Unsicherheiten und Annahmen in Modellen sollten transparent und verständlich beschrieben werden,
• Modellzwecke und -validität klar benennen,
• Austausch und die Bereitstellung von Modellen sollte auf einer Plattform (z.B. Urban Model Platform) möglich sein,
• Bei digitalen Modellen von hochgradig unsicheren Systemen sollten Tools für exploratives Modellieren und Analysieren bereitgestellt werden.
• Dafür muss Interoperabilität zwischen den Modellen herrschen, sodass eine Weiterentwicklung und Wiederverwendung der Modelle möglich ist.