Eine zuverlässig funktionierende Infrastruktur ist für die heutige Gesellschaft von unerlässlicher Wichtigkeit. Zusammenbrüche des Energienetzes, der Wasserversorgung oder –entsorgung, der Kommunikationsnetze oder der Verkehrsnetze ziehen meist wirtschaftliche Schäden in hohem Ausmaß nach sich. In diesem Projekt stehen Verkehrsnetze im Vordergrund, die mit Hilfe von Netzwerktheorie, Verkehrsmodellierung und volkswirtschaftliche Theorien im Hinblick auf Netzwerkstörungen bedingt durch Naturereignisse untersucht werden.
Die Identifikation kritischer Infrastrukturen und die Beurteilung der Zuverlässigkeit bzw. Robustheit von Netzen in Bezug auf externe Gefahrenquellen ist noch relativ unerforscht. Der Sturm „Kyrill“ im Januar 2007 zeigte wie relevant dieses Themengebiet ist. Über mehrere Stunden war der Bahnverkehr bundesweit eingestellt und mehrere Autobahnen waren gesperrt. Der versicherte Schaden des Sturms betrug nach Schätzungen über 5 Milliarden Euro. Schäden lassen sich generell in 2 Kategorien einteilen, in direkte und indirekte Schäden. Direkte Schäden bzw. Kosten entstehen beispielsweise bei dem Wiederaufbau einer durch ein Erdbeben zusammengefallene Brücke und lassen sich relativ einfach erfassen. Indirekte Kosten wie zum Beispiel Betriebsunterbrechungen aufgrund einer überschwemmten Zufahrtsstraße hingegen sind schwieriger zu erfassen. Um die Verwundbarkeit eines Infrastrukturnetzes zu beurteilen ist es wichtig, beide mögliche Schadenskategorien zu berücksichtigen. In diesem Projekt steht das Verkehrsnetz im Vordergrund. Es ist dabei zu beachten, dass Störungen in anderen Netzen, wie z.B. im Energie- oder Kommunikationsnetz, durch die vielen Verknüpfungen zwischen den jeweiligen Netzen sich auch im Verkehrsnetz wiederfinden können.
Zielsetzung
1. Identifikation von kritischen Infrastrukturelementen
Projektstand: laufend
Fragestellungen:
a) Welche Bauobjekte (Tunnel, Brücken) sind besonders verwundbar (funktional und strukturell)?
Zusammenarbeit mit dem Institut für Massivbau und Baustofftechnologie der Universität Karlsruhe (TH).
b) Welche Netzwerkabschnitte sind besonders verwundbar (funktional)?Qualitative und quantitative Analyse der Wichtigkeit einzelner Netzwerkabschnitte für die Gesamtfunktion eines Netzwerkes.
2. Auswirkungen von Naturereignissen auf die Infrastruktur
Projektstand: laufend
Fragestellung:
Wie sehr und wie lange ist ein Infrastrukturelement beeinträchtigt?Zusammenarbeit mit dem Institut für Massivbau und Baustofftechnologie und dem Institut für Meteorologie und Klimaforschung der Universität Karlsruhe (TH).
3. Erstellung einer Karte mit besonders gefährdeten und verwundbaren Infrastrukturobjekten
Projektstand: laufend
Fragestellungen:
a) Welche Infrastrukturobjekte liegen in besonders gefährdeten Gebieten?
b) Welche Infrastrukturobjekte sind besonders verwundbar?
c) Welche Infrastrukturobjekte sind besonders gefährdet und verwundbar, also hohem Risiko ausgesetzt?
4. Erstellung von Naturereignis-Szenarien für Infrastrukturen unter hohem Risiko und Berechung der Auswirkungen
Projektstand: geplant
Fragestellungen:
a)Welche Folgen hat ein Ereignis für den Personenverkehr und damit für die regionale/nationale Wirtschaft, wenn der Verkehrsfluss durch Naturereignisse beeinträchtigt wird?
b) Welche Folgen hat ein Ereignis für den Güterverkehr und damit für die regionale/nationale Wirtschaft, wenn der Verkehrsfluss durch Naturereignisse beeinträchtigt wird?
5. Entwicklung von Strategien zur Risikominimierung
Projektstand: geplant
Fragestellung:
Welche Vorschläge lassen sich zur Absicherung gegenüber Risiken ex ante sowie für das Katastrophenmanagement ex post auf Basis der bisherigen Ergebnisse ableiten?
