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TU Berlin

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SIMKAS 3D - Simulation von intersektoriellen Kaskadeneffekten bei Ausfällen von Versorgungsinfrastrukturen unter Verwendung des virtuellen 3D-Stadtmodells von Berlin

Studentische MitarbeiterInnen

  • Sören Kaatz

Förderung durch

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Laufzeit

August 2009 - Juli 2012

Projektbeschreibung

Problem

Versorgungsinfrastrukturen (VI) sind komplexe soziotechnische Systeme, die ein hohes Maß an Interdependenzen aufweisen. Auftretende Defekte, technisches oder menschliches Versagen in einer VI wirken sich auch auf alle anderen VI aus. Im Fall eines terroristischen Anschlags oder einer Umweltkatastrophe führt dies schnell zu gefährlichen Domino- und Kaskadeneffekten. Die kritischen Interdependenzen sind jedoch weder vollständig erfasst noch existieren angemessene Maßnahmenkataloge und „Werkzeugkästen" für den Ernstfall. Die Kommunikation und Koordination zwischen den verantwortlichen Akteuren ist im Krisenfall daher erheblich erschwert.

Ziel

SIMKAS-3D entwickelt Entscheidungs- und Koordinationshilfen für intersektorielle Krisenfälle. Diese unterstützen die verantwortlichen Akteure der Infrastrukturbetreiber von Gas, Wasser, Strom und Fernwärme. Durch systemübergreifende Szenarien, deren Simulation im virtuellen 3D-Stadtmodell von Berlin sowie gemeinsame Trainings werden die Kompetenzen erweitert, chaotische Krisensituationen souverän zu meistern. Durch innovative Werkzeuge zur Unterstützung der Kommunikation und Koordination behalten Entscheider gerade auch in extremen Stresssituationen den Überblick, um Ausfallrisiken der Versorgungsinfrastrukturen durch Kaskadeneffekte zu minimieren.

Vorgehen

  • Systemanalyse der VI: Identifiziert werden technische und soziale Interaktionspunkte, Beziehungen zwischen eingesetzten Technologien und Praktikern der VI sowie deren Wissens- und Kompetenzanforderungen. Diese Interdependenzen werden hinsichtlich ihrer Fehler- und Risikopotenziale evaluiert.
  • Szenarioentwicklung: Es werden Szenarien entwickelt, um intersektorielle Ausbreitungspfade von Krisen nachzuvollziehen und Schwachstellen in den Entscheidungs- und Handlungsabläufen aufzudecken.
  • Modellierung: Das 3D-Stadtmodell von Berlin wird um die Fachdaten "Versorgungsinfrastrukturen" erweitert und auf der Basis der vorangegangenen Analysen so eingerichtet, dass die entwickelten Szenarien simuliert werden können.
  • Simulation: Untersucht werden Möglichkeiten zur integrierten Behandlung von Infrastrukturelementen und der Abbildung von systemübergreifenden Kaskaden. Die Methoden werden als Demonstrator in ein System der Berliner Feuerwehr integriert, um simulierte Auswirkungen als Entscheidungsgrundlage zu nutzen.
  • Praxistest: In einem beschränkten Einsatzgebiet werden zwei Verhaltensmonitorings durchgeführt, um unter möglichst realistischen Bedingungen die Interaktionen zwischen den Akteuren zu ermitteln und SIMKAS-3D auf seine Simulationstreue und Zuverlässigkeit zu testen.
  • Trainings: Für alle in einer möglichen Krisensituation verantwortlichen Akteure werden Module entwickelt, die aus Leitfäden, IT-basierten Präsentationen virtueller Szenarien sowie Übungen im Umgang mit interdependenten Systemen bestehen.

Zusatzinformationen / Extras

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Kontakt

Leon Hempel
Tel.: +49 (0)30 314-25373
hempel(at)ztg.tu-berlin.de
Raum 5.19

Sekretariat

Zentrum Technik und Gesellschaft
Sekr. HBS 1
Hardenbergstr. 16-18
D - 10623 Berlin
Tel.: +49 (0)30 314-23665
Fax: +49 (0)30 314-26917