Die Umweltinformatik hat sich im Umweltschutz zu einer Schlüsseldisziplin entwickelt. Ob Privatwirtschaft oder Behörden: Fachkräfte werden gesucht - auch abseits der klassischen IT.

Text: Uwe Kerkow

Ulrike Freitag ist Softwarearchitektin bei der Condat AG in Berlin - und findet viele spannende Facetten in ihrem Beruf: „Heute sind die die Anwendungsbereiche und Jobmöglichkeiten in der Umweltinformatik fast genauso vielfältig wie die Fragestellungen, die man für dieses Arbeitsfeld erarbeiten kann. Daraus resultieren zahlreiche praktisch und wissenschaftlich geprägte Berufsfelder“, sagt die Diplomingenieurin für Informationsverarbeitung.

„Energie- und Chemiekonzerne benötigen Umweltinformatiker ebenso wie Hersteller von Solarzellen und Windkrafträdern oder Firmen, die Energiemanagementsysteme entwickeln. Darüber hinaus werden wir in allen größeren Unternehmen und Konzernen bis hin zu Autoherstellern gebraucht.“ Bei der Condat AG sei beispielsweise das Hessische Abwasserinformationssystem entwickelt worden und werde bis heute von der Firma betreut und gepflegt.

Boden, Luft, Wasser, Lärm - es gibt zahlreiche Arbeitsgebiete 

Denn auch staatliche Stellen haben einigen Bedarf an Fachleuten, die Umweltgegebenheiten und/oder Mensch-Umwelt-Interaktionen erfassen, beschreiben und modellieren können. Dazu gehören zuallererst die Kommunen, aber auch Regionalverbände sowie Länder- und Bundesbehörden, zum Beispiel das Umweltbundesamt, das Bundesinstitut für Bau-, Stadt- und Raumforschung sowie die entsprechend zuständigen Landesämter.

„Um eine Vorstellung von der Aufgabenvielfalt zu bekommen, kann man versuchen, sich sämtliche Informationen vorzustellen, die in der Raum- und Flächennutzungsplanung und für den Umweltschutz relevant sind“, schlägt Guido Blome vom Amt für Bodenmanagement und Geoinformation der Stadt Bonn vor.

Einerseits gelte es, die natürlichen Lebensgrundlagen und die Landschaft zu schützen, andererseits sollen wohnliche Ansiedlungen und die räumlichen Voraussetzungen für die Wirtschaft geschaffen und erhalten werden. „Soziale, wirtschaftliche und kulturelle Gegebenheiten spielen hierbei ebenso eine Rolle wie Fragen der Infrastruktur und Versorgung“, fasst der Vermessungsingenieurzusammen.

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Auch spezielle Gesichtspunkte wie der Hochwasserschutz in Bonn oder anderswo der Küsten- und Lawinenschutz und sogar Aspekte der Landesverteidigung spielen gelegentlich eine bedeutende Rolle. 

„Mittlerweile verfügen viele größere Kommunen über ein ämterübergreifendes Geo-Informationssystem, kurz GIS“, betont Blome. Darin würden möglichst alle verfügbaren planungsrelevanten Daten einschließlich ihrer geographischen Bezüge zusammengeschlossen, verwaltet und – soweit möglich – auch visualisiert und schließlich den Sachbearbeiter/innen über das amtsinterne Netzwerk zur Verfügung gestellt. „Dazu gehören selbstverständlich auch Umweltdaten zu Boden- und Luftqualität, Wasserbeschaffenheit, Klima, Lärm, natürliche Artenvorkommen und -vielfalt und zur Landschaftsnutzung“, zählt Blome auf.

"Altersgründen scheiden in der Verwaltung in den nächsten Jahren viele aus"

Dabei werden auch mögliche Umweltbelastungen aus Altstandorten berücksichtigt (zum Beispiel Altlasten). So könnten komplexe Aufgaben wie ein neuer Flächennutzungsplan berechnet und dargestellt werden. „Vor allem aber erleichtern kommunale GIS die Zusammenarbeit in der Verwaltung“, resümiert Blome.

Das System ermöglicht es, dass mehrere Abteilungen an einem Datensatz arbeiten: „Wenn zum Beispiel ein Bauvorhaben ansteht, kann die Bauleitplanung mit dem Umweltamt die Ausgleichsmaßnahmen festlegen und das Grünflächenamt die nötigen Arbeiten sofort in seine Terminplanung übernehmen und später passgenau ausführen.“

Geographen mit einer IT-Zusatzausbildung gesucht  

In Bonn sind derzeit zehn Personen mit der Pflege und Verwaltung des Geoinformationssystems beschäftigt. Darunter sind Geographen, Vermessungsingenieure und auch eine Chemieingenieurin. Die Nachfrage nach neuen Mitarbeiter/innen sei relativ groß. Aus Altersgründen scheiden in der Verwaltung in den nächsten Jahren viele aus. „Aber Geoinformationssysteme sind ein wachsendes Geschäft“, ist sich Blome sicher, weshalb die Nachfrage nach Fachkräften hoch bleiben werde. „Denn in Bonn bieten wir auch externen Nutzern an, ausgewählte Daten mit passenden Geoprogrammen in ihre eigene Softwarearchitektur einzubinden“, ergänzt Blome.

Aus- und Weiterbildung in der Informatik 

• An der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin kann man einen Masterstudiengang Umweltinformatik belegen. Die Zugangsvoraussetzungen sind ein erster akademischer Grad (Bachelor) mit mindestens 180 Leistungspunkten im Studiengang Umweltinformatik oder ein Bachelor- oder Master-Abschluss oder Hochschuldiplom in einem vergleichbaren Studiengang aus den Fachbereichen Wirtschafts- oder Ingenieurwissenschaften oder Informatik. Zur Website
• Der Masterstudiengang Environmental Informatics (ENVICS) an der Universität Kassel ist mit ähnlich eng gefassten Zugangsvoraussetzungen versehen. Nötig ist hier ein Bachelor der Informatik, der Geoinformatik, des Umweltingenieurswesens oder ein vergleichbarer umweltbezogener Studiengang. Informatikkenntnisse werden in jedem Fall vorausgesetzt – teilweise können diese aber auch während des Studiums erworben werden. Das Studium findet in englischer Sprache statt. Zur Website
• Ein Masterstudiengang Angewandte Informatik mit Ausrichtung Ökoinformatik kann an der Georg-August-Universität Göttingen belegt werden. Der Schwerpunkt der Ausbildung liegt auf forstwissenschaftlichen Inhalten. Zur Website

Und die Öffentlichkeit habe über das Internet ebenfalls Zugriff auf viele der – nicht nur umweltbezogenen – Daten. Dafür würden nicht nur Informatiker gebraucht, sondern auch Geographen oder Geodäten mit einer IT-Zusatzausbildung. „Umweltingenieure zum Beispiel könnten sicherlich ebenfalls wichtige Aspekte bei der Datenmodellierung und Visualisierung beitragen“, schließt Blome. 

Mehr Transparenz

In der Regel beauftragen öffentliche Jobs Unternehmen damit, die technischen Problemstellungen zu bewältigen. „Wir erstellen hauptsächlich Geoinformationssysteme“, stellt Peter Stamm, Geschäftsführer der WhereGroup klar. Diese seien aber nur zum Teil auf Umweltfragen bezogen. „Die Fragestellungen, die wir bearbeiten, sind vielfältig“, hebt Stamm hervor.

Um komplexe Planungs- und Verwaltungsaufgaben im öffentlichen und privaten Bereich bewältigen zu können, sei eine ganze Reihe verschiedener Werkzeuge geschaffen worden. Dazu gehören entsprechende Datenbanken, mehr oder weniger automatisierte Umweltüberwachungssysteme, aber auch Ökosystem-Modellierungen und Visualisierungstools.

„Anwendungen mit Umweltbezug haben wir unter anderem für das Umweltbundesamt entwickelt“, erinnert sich Stamm. Große Bedeutung für die Öffentlichkeit habe die bundesweite Lärmkartierung, bei der die WhereGroup das Eisenbahnbundesamt unterstützt hat. „Und beim Informationsportal Thru.de etwa werden Informationen zu Schadstofffreisetzungen und zur Entsorgung von Abfällen sowie zu Emissionen aus diffusen Quellen zusammengeführt und der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt.“ 

Deshalb werden Umweltinformatikerinnen auch im Bereich der Landschaftsarchitektur und -planung sowie des Naturschutzes und für Dienstleistungen zur forstlichen Praxis benötigt. Eine wesentliche Herausforderung über all diese Aufgabenstellungen hinaus entsteht durch die Notwendigkeit, die gewonnenen Erkenntnisse etwa im behörden- oder betriebseigenen Intranet oder aber öffentlich via Internet in mehr oder weniger allgemeinverständlicher Form zur Verfügung stellen zu müssen.

„Einerseits geht es den Verwaltungen darum zu ermitteln, welche Schäden die Natur anrichtet und aus diesen Erkenntnissen Modelle und Verfahren zu erarbeiten, um mögliche künftige Schäden besser vorherzusagen und vermeiden zu können“, resümiert Stamm. Andererseits gelte es, mögliche und tatsächliche Umweltschäden zu vermeiden, die aus menschlicher Aktivität resultieren. Und um diese – vielleicht noch größere – Herausforderung bewältigen zu können, sei auch die Privatwirtschaft gefragt.

Betriebliche Umweltinformatik

Als Antwort auf die wachsenden Anforderungen entstand im Verlauf der letzten 15 Jahre die betriebliche Umweltinformatik. Im engeren Sinne geht es dabei um die informationstechnische Unterstützung des betrieblichen Umweltschutzes. „Die Umweltinformatiker übernehmen dabei eine Schnittstellenfunktion zwischen Management, Informationstechnologie und Umweltschutz“, konstatiert Ulrike Freitag, die auch Sprecherin des Arbeitskreises Umweltinformationssysteme der Gesellschaft für Informatik ist. Sie entwickeln etwa betriebliche Umweltinformationssysteme (BUIS) und lösen Aufgabenstellungen, bei denen sich ökonomische und ökologische Herausforderungen überschneiden.

„Offensichtliche Aufgabenfelder sind beispielsweise die Steuerung und Betreuung von Windparks und Solaranlagen sowie die optimierte Steuerung der Energieerzeugung oder auch ein effizientes Energiemanagement“, ergänzt Freitag. Dafür müssten Umweltdaten wie etwa die Temperatur, Sonneneinstrahlung und Windgeschwindigkeit in Bezug zu betrieblichen Abläufen und Gegebenheiten gesetzt werden, um die Abläufe im Unternehmen optimieren zu können.

"Umweltinformatiker müssen nicht nur Software schreiben, sondern auch Umweltdaten aus bestehenden Informationssystemen in neue Verfahren integrieren oder Schnittstellen zwischen den verschiedenen Softwarewerkzeugen schaffen“

Auch bei der Überwachung und Implementierung von Umweltschutzauflagen spiele die Umweltinformatik eine zunehmende Rolle – etwa bei der Abwasser- und Abluftbehandlung.“ Eine weitreichende Harmonisierung von Ökonomie und Ökologie ist letztlich nur über einen produktionsintegrierten Umweltschutz erreichbar“, ist Freitag überzeugt. Dafür brauche es einerseits technisches Wissen für die betrieblichen Abläufe und Produktionsprozesse. Andererseits würden umfassende ökonomische und ökologische Kenntnisse benötigt, um die betrieblichen Gegebenheiten prüfen, bewerten und optimieren zu können.

„Auch BUIS und die dazugehörige Hard- und Software werden fast immer von spezialisierten Unternehmen entwickelt“, hebt Rebecca Brandt vom Institut für Umweltinformatik Hamburg GmbH (ifu) hervor. Diese würden dann – zusammen mit zusätzlichen Dienstleistungen wie der Integration der Umwelt-Software in die bestehenden Architektur und Ausbildungen für die Betriebsangehörigen – angeboten.

• Der Artikel ist im WILA Arbeitsmarkt erschienen. Neben den Artikeln im Online-Magazin bietet das Abo-Produkt mehrere hundert ausgewählte aktuelle Stellen pro Wochen – von Montag bis Freitag aktualisiert und handverlesen speziell für Akademiker*innen mit einem generalistischen Studienhintergrund.
• Die Abonnentinnen und Abonnenten erhalten durch den redaktionellen Teil und die Stellen-Datenbank einen breiten und dennoch konkreten Überblick über derzeitige Entwicklungen in Berufsfeldern und Branchen, können sich anhand der ausgewählten Jobs beruflich orientieren und bleiben so bei der Jobsuche am Ball. Unsere Erfahrung: Viele Abonnent*innen stoßen auf Tätigkeiten, die sie gar nicht auf dem Schirm hatten.

„Doch müssen Umweltinformatiker nicht nur Software schreiben, sondern auch pflegen, Umweltdaten aus bestehenden Informationssystemen in neue Verfahren integrieren oder Schnittstellen zwischen den verschiedenen Softwarewerkzeugen schaffen“, beschreibt Brandt die Arbeitssituation.

Analysen schon vor Beginn der Produktion

Dabei spielen nicht nur ökonomische Aspekte eine bedeutende Rolle. „Genauso wichtig ist es, den ordnungsgemäßen Betrieb von Anlagen und ganzen Standorten sicherzustellen“, betont Brandt, die in der Marketingabteilung vom ifu arbeitet. „Umweltinformationssysteme erhöhen die Transparenz, zum Beispiel, wenn es darum geht, welche Umwelt- und Sicherheitsauflagen der Betrieb einzuhalten hat und wie dies geschieht.

Sie erleichtern die Anfertigung von allfälligen Berichten und tragen dazu bei, die Rechtssicherheit der Betriebsabläufe zu erhöhen. Und tendenziell werden die Umweltschutzauflagen immer strenger, was Unternehmen branchenunabhängig dazu zwingt, stetig an der Verbesserung ihrer Umweltschutzmaßnahmen zu arbeiten“, gibt sie zu bedenken.

Mit der Umberto-Software von ifu ließen sich unter anderem die Material- und Energieeffizienz steigern, CO2-Footprints berechnen, Ökobilanzen erstellen und mehr Ökoeffizienz erreichen. Stoffstromanalysen ermöglichten zudem ein effektiveres Gefahrstoff-und Prozessmanagement. Ein anderes Produkt der Hamburger diene speziell der Visualisierung von komplexen Prozessen. 

„Die Entwicklung läuft darauf hinaus, die betrieblichen Stoff- und Energieströme vollständig zu erfassen und zu managen“, betont Brandt. Ziel sei es, betriebliche Stoff- und Energieströme zu simulieren. Eine solche Sichtweise reiche weit über die übliche auftragsbezogene und wirtschaftliche Analyse hinaus. Mittels entsprechender Modelle könnten schon vorab verschiedene Produktionsszenarien auf ihre Umweltwirkungen untersucht und Lösungswege optimiert werden.

In der Praxis bestehen allerdings noch große Herausforderungen. Erstens sind die benötigten Daten extrem verschiedenartig. Das liegt gleichermaßen an der riesigen Diversität von betrieblichen Prozessen sowie von Umweltaspekten. Zweitens ändern sich Rahmenbedingungen ständig – sei es aufgrund neuer Gesetze, sei es aufgrund des technischen Fortschritts.

„Umweltinformatiker setzen deshalb zunehmend auf anpassbare Datenverarbeitungsmodelle und bemühen sich, die unterschiedlichen Sichtweisen in einem Modell zu integrieren“, ergänzt Brandt. Um alle diese Aufgaben zu bewältigen,würden jedoch ausschließlich Informatiker und Ingenieure benötigt. „Quereinsteiger haben bei uns eigentlich nur noch in den Abteilungen eine Chance, die genereller Natur sind – also etwa die Personalabteilung oder der Vertrieb. Auch für Schulungen und Workshops werden Ingenieure und Informatiker gebraucht“, betont Brandt. „Denn bei unseren Kunden arbeiten hochqualifizierte Leute, deren Anforderungen wir gerecht werden müssen.“

Forschung

Obwohl im Bereich Umweltinformatik in Wissenschaft und Forschung ein spürbarer Fachkräftebedarf besteht, sind die Chancen für Quereinsteiger hier gering. Dieser Überzeugung ist auch Ulrike Freitag: „Denn die Spezialisierung und die Komplexität der Fragestellungen nehmen ebenso rasant zu wie die zur Verfügung stehende Rechenleistung.“ Derzeit werde daran gearbeitet, Modellierungsmethoden für komplette Stoffstromnetze zu entwickeln.

Damit stünden Unternehmen und Verwaltungen künftig Werkzeuge für ein computergestütztes ökologisches Rechnungswesen zu Verfügung. Ziel sind betriebliche Umweltbilanzen, die zu einzelnen produktbezogenen Ökobilanzen aufgelöst werden können. Für den vorbeugenden Umweltschutz werden derzeit Modelle und Software zur Simulation von Umweltprozessen entwickelt. Wie gut solche Ansätze funktionieren, hänge natürlich von einem naturwissenschaftlich korrekten Konzept ab, aber auch von der verfügbaren Datenbasis. „Ob sich ein Modell erarbeiten lässt, steht und fällt mit der Frage, ob sich überhaupt Parameter für alle relevanten Dimensionen der belebten und unbelebten Natur finden lassen“, gibt Freitag zu bedenken. 

Insgesamt zeigt sich also, dass sowohl in betrieblicher Sicht als auch mit Blick auf Einsatzfelder in Behörden oder Wissenschaft die Umweltinformatik eng mit Fachthemen verwoben ist. Das gilt sowohl hinsichtlich der Anwendungsbereiche als auch hinsichtlich möglicher Fragestellungen. Klar ist, dass der Einstieg in die immer wichtiger werdende Branche vertiefte IT- und meist auch Programmierkenntnisse voraussetzt.

Das heißt durchaus nicht, dass hier nur Informatiker und Programmierer zum Einsatz kommen. Aber Chancen für Quereinsteiger/innen bestehen am ehesten dort, wo originäre Umweltexpertise benötigt wird – etwa bei der Aufbereitung von Daten oder ihrer Bewertung und der fachlichen Einordnung von Ergebnissen. Denn die Umweltinformatik trägt ihren Namen nicht umsonst: Interdisziplinarität ist die Essenz des Arbeitsfeldes.