Die Aufgabe dieser Diplomarbeit bestand darin, ein Computermodell zu erstellen und zu evaluieren, das den Abbau von Kohlenwasserstoffen in Abhängigkeit von der Sauerstoffkonzentration simulieren kann. Der Schwerpunkt lag somit auf der Abbildung von Gasaustauschprozessen zwischen den unterschiedlichen Bereichen in einer Bodenmiete. Es war nicht die Absicht, möglichst alle Aspekte, die den Abbau von Kohlenwasserstoffen beeinflussen, zu integrieren. Das Modell soll als Basis für Erweiterungen in Form zusätzlicher Programmmodule im Rahmen des Verbund-Projekts Scale Up und Computersimulation von Abbauvorgängen in Böden zwischen der Universität Bremen und der Umweltschutz Nord GmbH dienen. Die objektorientierte Programmierung ermöglicht prinzipiell die Miteinbeziehung weiterer Zusammenhänge, ohne dass die Modellstruktur geändert werden müsste. Das hier vorgestellte Modell ist in seiner jetzigen Form noch zu unvollständig, um als Grundlage einer Sanierungsplanung in der Praxis der biologischen Bodenreinigung zu dienen. In weiteren Schritten steht die detaillierter Modellierung der Prozesse innerhalb einer Pore an. Dazu zählt insbesondere die Betrachtung der Bioverfügbarkeit von Kohlenwasserstoffen. Zusammen mit der Sauerstofflimitierung sind dies die beiden wichtigsten Teilaspekte, die den Abbau von Ölkomponenten in Böden kontrollieren. Ihre Integration in einem Modell würde ein großer Schritt in Richtung mechanistischer Modellierung der Biodegradation sein. Weiterhin wäre eine detaillierte Betrachtung der mikrobiellen Gemeinschaft wünschenswert. Insbesondere die Dynamik des Wachstums und Absterbens von Organismen in Abhängigkeit der anwesenden Substrate und Milieuparameter könnte in das Modell miteinbezogen werden. Doch sind die Programmierer hier, wie in allen anderen Bereichen dieser Fragestellung, auf die Ergebnisse der empirisch arbeitenden Wissenschaftler angewiesen, denn die Datenlage für Systeme außerhalb des Labors ist noch immer sehr dünn. Ein wichtiger Standortparameter, der einen großen Einfluss auf die Abbaurate in kontaminierten Böden hat, ist die Temperatur. Ihre Integration in das Modell wäre sehr einfach, wenn mehr über die Gradienten in den Mieten bekannt wäre. In der Theorie kann man die Auswirkungen von Temperaturunterschieden auf die mikrobielle Aktivität oder die Löslichkeit von Sauerstoff im Porenwasser abschätzen. Leider sind Temperaturen innerhalb und außerhalb der Bodenmieten in den 35 Schadensfällen gar nicht dokumentiert. Austrocknungsvorgänge in Böden haben einen großen Einfluss auf die mikrobielle Aktivität. Zu geringe Wassergehalte nahe der Oberfläche lassen den Abbau zum Erliegen kommen. Die Modellierung von Evaporationsprozessen in porösen Medien ist äußerst komplex, da Advektions-, Konvektions- und Diffusionsprozesse in der flüssigen Phase betrachtet werden müssten. In Zukunft sollte allerdings zumindest eine statistische Beschreibung von Austrocknungsvorgängen in das Modell einfließen.
Insgesamt erfüllt das hier vorgestellte Modell seinen Zweck. Es bildet in seiner jetzigen Form den Sauerstofftransport und dessen Verbrauch in Abhängigkeit der Biodegradation recht detailliert ab. Zusätzlich bietet es eine Grundlage für vielfältige Weiterentwicklungen in Richtung einer mechanistischen Modellierung von biologischen Abbauprozessen in Böden.