Messung und Indikation

Ziel einer Messung ist es, ein Messergebnis als verlässliche Aussage zu erhalten über eine unbekannte Größe. Indikatoren kommen als Hilfsmittel zum Einsatz, um gewisse Informationen anzuzeigen, die im allgemeinen nicht unmittelbar messbar sind.

Messung

Definition

Messung ist ein Verfahren, welches Quantitäten ermittelt.

Grenzen

Messen kommt in der Wissenschaft gern zur Anwendung, da der Einsatz exakter Messmethoden in einer Wissenschaft mit ihrem gesellschaftlichen Prestige in Zusammenhang steht. Messen darf sich aber nicht in der Reduktion von Qualitäten auf Quantitäten beschränken, da damit oft ein Informationsverlust einhergeht. Vielmehr soll Messen umgekehrt zusätzliche Information über Qualitäten aufdecken.

Messvorschriften

Messergebnisse sind nur dann vergleichbar, wenn mit denselben Messmethoden gearbeitet worden ist. Darüber hinaus sind Rahmenbedingungen für die Messung zu beachten und anzuführen. Die Temperatur von Bächen und Flüssen z. B. schwankt i. d. R. im Tagesverlauf und zwischen den Jahreszeiten nennenswert und viele Eigenschaften ändern sich in direkter oder indirekter Abhängigkeit von der Temperatur.

Direkte und indirekte Messung

Wird die interessierende Eigenschaft unmittelbar über eine der vier bereits erwähnten Zuordnungen erfasst, spricht man von direkter Messung, man misst einen Parameter (Temperatur, Fläche,  Länge, Gewicht, usw.). Ist dies jedoch nicht möglich oder ineffizient, so muss indirekt gemessen werden, indem ein Indikator herangezogen wird.

Indikatoren

Definition

Ein Indikator in der Naturwissenschaft ist ein Lebewesen, Stoff oder Gegenstand zum Nachweis einer Größe, die nicht oder nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand direkt gemessen werden kann.

Einsatzfelder

Lackmuspapier als einfaches Beispiel für einen Indikator: Die Färbung des Teststreifens gibt Auskunft über den pH-Wert der beprobten Flüssigkeit.

Im Umweltschutz gibt es darüber hinaus Indikatoren, die stellvertretend für ein ganzes Bündel von Einzelkomponenten stehen und damit als Index unmittelbar Beurteilungsergebnisse liefern. So ist das Vorkommen bestimmter Mikroorganismen (Saprobien) in Gewässern ein anerkanntes Indiz für die Wasserqualität. Das Vorkommen bestimmter Flechten ist ein anerkanntes Indiz für die Luftqualität. Der Vorteil dieser Indikatoren liegt darin, dass sie auch Synergismen und Wechselwirkungen abbilden können.

Zweck von Indikatoren

Erkenntnisgewinn über komplexe Systeme können nur stichprobenhaft und auf ausgewählte Komponenten bezogen werden. Da es jedoch unmöglich ist, sämtliche Wechselbeziehungen und Wirkungszusammenhänge innerhalb eines Systems zu erfassen, werden ausgewählte Indikatoren verwendet, die als repräsentativ für die Beschreibung bestimmter Zustände oder Wirkungsweisen eines gesamten Systems erscheinen. Indikatoren liefern Indizien für den mutmaßlichen Zustand oder die Wirkungsweisen eines zu beobachtenden Systems.

Vereinfachung durch Indikatoren

Indikatoren dienen nicht nur der Analyse, Erfassung und Beurteilung komplexer Systeme, sondern auch ihrer Vereinfachung, indem sie vielfältige Mechanismen eines Systems auf die wesentlichen Zusammenhänge reduzieren. Das Verkürzen auf wesentliche, operationalisierbare Sachverhalte ist notwendig und kennzeichnend für Planung. Der Einsatz von Modellen und Indikatoren in der Planung dient einerseits dem Erkennen und Bewerten von Prozessen und ihren Wirkungen, andererseits der Auswahl und Einschätzung von Maßnahmen und ihrer absehbaren Folgen.

Daher hat sich in den letzten Jahren eine Unterscheidung von drei Klassen von Indikatoren nach dem Pressure-State-Response-Ansatz durchgesetzt:

  • Antriebsindikatoren (pressure indicators):
    werden bei der Analyse der Wirkfaktoren und Folgewirkungen sowie der Empfindlichkeit gegenüber bestimmten Auswirkungen von Maßnahmen verwendet (z. B. Eintrag von Phosphat in ein Gewässer).
  • Zustandsindikatoren (state indicators):
    geben den Zustand der Umwelt wieder (z. B. Phosphatkonzentration im Gewässer).
  • Maßnahmenindikatoren (response indicators):
    dienen der Entwicklung, Auswahl und Kontrolle von politischen Maßnahmen (z. B. Phosphatkonzentration im Abfluss aus einer Kläranlage).

Anforderungen und Grenzen

Der Vorgang der Indikation muss nachvollziehbar, vergleichbar, objektiv und kontrollierbar sein. Indikatoren liefern allerdings nur Indizien für die Beschreibung oder Beurteilung eines Zustands bzw. einer Entwicklung. Die Vereinfachung auf eine eindimensionale Fragestellung, die Messbarkeit, die Vergleichbarkeit und die Operationalisierbarkeit sind wesentliche Kriterien zur Auswahl geeigneter Indikatoren. Unschärfen bei der Abbildung, die Beschränkung auf Teilprobleme, subjektive Momente und normative Setzungen gehören daher zum Wesen von Indikatoren. Die Interpretation ihrer Ausprägungen muss sorgsam und adäquat zur Fragestellung vorgenommen werden.

Beispiele:  Der Luftgüteindex eines Flechtenkatasters gibt nicht per se Auskunft über die Schadstoffbelastung der Luft. Der Saprobienindex macht Aussagen über die Wasserqualität, sagt aber wenig über den Zustand des Gewässerbetts, -querschnitts und -randstreifens aus.

Die selektive Sichtweise kann im Extrem dazu führen, dass Probleme übersehen werden. Die Anwendbarkeit in der Praxis ist besonders bei Maßnahmenindikatoren gewährleistet. Die Belästigung eines Wohnquartiers mit Lärm und Luftschadstoffen durch eine nahegelegene Hauptverkehrsstraße lässt sich statt mit aufwändigen Messverfahren einfacher mit dem Indikator "KFZ- und LKW-Aufkommen" berechnen.

Sowohl bei der Definition von Qualitätsstandards als auch zur Vorbereitung von Maßnahmen hat die Auswahl der Indikatoren großen Einfluss auf das Ergebnis.

Praxisprobleme

Die Praxis steht bei nahezu jeder Planung vor dem Problem, Indikatoren suchen zu müssen. Diese werden oft vom Planer oder Gutachter frei ausgewählt und unterscheiden sich damit von Untersuchung zu Untersuchung. Dadurch wird allenfalls jedoch die Vergleichbarkeit ähnlich gelagerter Fälle und damit die Nachvollziehbarkeit der Aussage erschwert, wenn nicht derselbe Gutachter tätig war.

Quelle

Fürst, Dietrich & Scholles, Frank (Hrsg.) (2008): Handbuch Theorien und Methoden der Raum- und Umweltplanung, 3. Auflage, Dortmund.