unizeit Nr. 74 vom 20.10.2012, Seite 5

Abbilder der Wirklichkeit

Modelle können mehr als Eisenbahnverkehr im Hobbykellerformat darstellen. Mitglieder der Graduiertenschule »Human Development in Landscapes« nutzen sie, um in die Vergangenheit zu blicken.

Ob Steinzeit oder Spieleabend: Vereinfachte Abbilder von Objekten sind in vielen Zusammenhängen nützlich – auch in der Wissenschaft. Foto: pur.pur

Rainer Duttmann mag Menorca. Allerdings denkt der Kieler Geografie-Professor nicht in erster Linie an Strand und Sonne, wenn der Name der Baleareninsel fällt. Menorca ist für ihn Versuchslabor: Gemeinsam mit Professor Johannes Müller vom Institut für Ur- und Frühgeschichte untersucht er dort den Einfluss vorgeschichtlicher Gesellschaften auf die Landschaftsentwicklung. »Auf Grund der abgeschiedenen Lage gab es auf Menorca in der Frühphase menschlicher Eingriffe nur wenige äußere Einflüsse«, erklärt Duttmann sein besonderes Interesse an dem Eiland. »Dadurch lässt sich die langfristige Bevölkerungs- und Landschaftsentwicklung in den Jahrtausenden vor Beginn unserer Zeitrechnung leichter nachvollziehen als anderswo. Beispielsweise wollen wir herausfinden, wo Siedlungen entstanden und warum«, so Duttmann weiter.

Um dieses Ziel zu erreichen, nutzen der Geowissenschaftler und seine Arbeitsgruppe Modelle. Mit angestaubten Miniaturnachbauten in Vitrinen haben diese aber nichts gemeinsam – höchstens, dass die einen wie die anderen vereinfachte Abbilder eines Originals sind. »Wir nutzen sogenannte agentenbasierte Modelle«, erläutert Rainer Duttmann. Am Computer erschafft sein Team virtuelle Jäger, Sammler und Hirten und weist diesen unterschiedliche Verhaltensregeln und Ansprüche zu. Mit diesen Vorgaben werden die Agenten durch die rekonstruierte bronzezeitliche Landschaft Menorcas geschickt, um nach geeigneten Siedlungsplätzen Ausschau zu halten. Ihre computergenerierten Ergebnisse werden anschließend mit realen archäologischen Ausgrabungsfunden und -befunden abgeglichen.

»Je mehr Übereinstimmungen mit tatsächlich nachgewiesenen Siedlungen unsere programmierten Vorzeit-Menorquiner erzielen, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass auch an den anderen von ihnen angezeigten Orten einst echte Menschen gelebt haben«, sagt der Geograf. Aus diesen modellbasierten Erkenntnissen lassen sich wertvolle Rückschlüsse auf die Entwicklung früher Gesellschaften ziehen.

Viele andere Mitglieder der Graduiertenschule »Human Development in Landscapes« arbeiten ebenfalls mit Modellen. »In der gerade bewilligten zweiten Förderperiode bis 2017 wird es auch mehrere Promotionsprojekte geben, die auf Modellierungsansätze zurückgreifen«, weiß Professor Bernhard Thalheim. Sein eigenes Fachgebiet bezeichnet er als »modellgetrieben«. »In der Informatik geht es nicht ohne Modelle – sie helfen beim Konstruieren, Verifizieren und Validieren«, betont Thalheim. Doch auch in vielen anderen Wissenschaftsbereichen sieht er sinnvolle Einsatzmöglichkeiten für Modelle.

»In den Naturwissenschaften helfen sie, Experimente zu entwickeln oder Daten zu erklären; in den Geisteswissenschaften unterstützen sie die Forschenden beim Analysieren gesellschaftlicher Entwicklungen«, zählt Thalheim einige Beispiele auf.

»Modelle eignen sich aber nicht nur für den täglichen Forschungseinsatz in den Geistes- und Naturwissenschaften«, findet Dr. Oliver Nakoinz vom Institut für Ur- und Frühgeschichte. »Sie sind darüber hinaus ideal für den Austausch zwischen diesen beiden Feldern, etwa indem sie zu einer gemeinsamen Sprache beitragen. Angesichts der interdisziplinären Ausrichtung der Graduiertenschule ist es nur folgerichtig, dass wir in den kommenden fünf Jahren verstärkt mit Modellen arbeiten werden«, sagt Nakoinz.

Der Archäologe erforscht Wegesysteme der Jungsteinzeit und Bronzezeit am Oldenburger Graben und im Dänischen Wohld. Dabei nutzt er häufig Modelle: »Sie ermöglichen es mir, Beziehungen zwischen mehrere tausend Jahre alten Siedlungen nachzuzeichnen.« Als wichtige Orientierungspunkte dienen dabei Großsteingräber und andere frühe Monumente. Deren Standorte kombiniert er mit bestimmten Grundannahmen wie der, dass kurze Wegstrecken wahrscheinlicher waren als längere, die nahe gelegene Orte nicht einbanden. »Etwas mit den heutigen Autobahnen Vergleichbares gab es damals wohl nicht.«

Aus den kombinierten Daten kann Nakoinz Modelle früherer Wegenetze errechnen, die neue Erkenntnisse und Hypothesen ermöglichen. Beispielsweise, dass an der Ostseeküste einst viele Wege über Hügel führten, so der Wissenschaftler: »Zwar mussten die Menschen dafür manche Steigung in Kauf nehmen, waren dafür aber den Großsteingräbern dort oben sehr nahe. Später kam der Aspekt hinzu, dass sie von den Hügeln einen guten Blick aufs Wasser hatten und früh sehen konnten, ob sich Freund oder Feind näherte.« Ein logischer Schluss, der nur aus der archäologischen Literatur und ohne Modellieren kaum zu ziehen gewesen wäre.

Jirka Niklas Menke

Modelltypen

In der Wissenschaft wird zwischen theoretischen und empirischen Modellen unterschieden. Theoretische Modelle werden aus Prinzipien, Regeln und Axiomen abgeleitet und stellen den Idealzustand des auf diese Weise konstruierten Objekts dar. Ein Beispiel sind Baupläne.

Empirische Modelle basieren dagegen auf vorliegenden Daten, in der Archäologie etwa auf Ausgrabungen. Mit ihnen lassen sich Dinge rekonstruieren, so wie sie mutmaßlich einst existiert haben. Auch die agentenbasierten Modelle, mit denen die Kieler Geografen auf Menorca arbeiten, gehören dazu. Beide Modelltypen reduzieren den Gegenstand, den sie repräsentieren, auf bestimmte relevante Merkmale, bilden ihn also vereinfacht ab und werden für einen bestimmten Zweck erstellt. (jnm)

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