Resilienz kritischer Infrastrukturen – Dr. Sadeeb Simon Ottenburger
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Versorgungssysteme sollen energieeffizienter, klima- und ressourcenschonender werden. Die Transformation zur Nachhaltigkeit bringt allerdings auch neue Verletzlichkeiten mit sich und führt zu zusätzlichen Risiken für kritische Infrastrukturen. Wie sich diese systemischen Risiken minimieren lassen, erforscht der Leiter der Abteilung „Resiliente und Smarte Infrastruktursysteme“ (RESIS) am Institut für Thermische Energietechnik und Sicherheit des KIT.
Wie sich Risiken für Versorgungssysteme minimieren lassen
Zu den kritischen Infrastrukturen gehören alle Einrichtungen, die wesentlich für das Gemeinwesen, die Versorgung mit unentbehrlichen Gütern und Dienstleistungen sowie die Sicherheit sind. Resiliente Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass sich Probleme prognostizieren lassen, dass unter hoher Belastung oder bei Störungen wichtige Funktionen aufrechterhalten bleiben und sich der Normalbetrieb möglichst schnell wiederherstellen lässt. Smarte Formen der Frühwarnung und der Echtzeitadaptivität stehen im Fokus der Forschung von Sadeeb Simon Ottenburger. Diese Themen haben mit der Energie- und Mobilitätswende weiter an Aktualität und Brisanz gewonnen.
„Eine nachhaltige Energieversorgung ist auf intelligente Stromnetze angewiesen, die an Informations- und Kommunikationsnetze gekoppelt sind. Solche Netze ermöglichen eine flexible und dezentrale Steuerung, sind aber auch anfälliger für Störungen, die sich negativ auf andere kritische Versorgungsleistungen auswirken können“, sagt Simon Ottenburger. Um Systeme möglichst resilient zu planen, erforscht RESIS neue Vulnerabilitäten, systemische Auswirkungen einzelner Ereignisse sowie sich verändernde Randbedingungen, Abhängigkeiten und Wechselwirkungen, um die Resilienz nicht nur einzelner Komponenten, sondern auch ganzer Systeme zu verbessern.
Dazu hat RESIS die Plattform FRAMESS (steht für: FRamework for Analysing systeMic risks and Exploring Sustainable Solutions) entwickelt, die von unterschiedlichen Belastungsszenarien ausgeht und integrative, interdisziplinäre und systemische Untersuchungen komplexer Wechselwirkungen ermöglicht. So lassen sich geeignete Maßnahmen identifizieren, um kritische Infrastrukturen nachhaltig und zugleich resilient zu planen und zu betreiben. Dazu gehört auch ein smartes und adaptives Management.
„Die Optimierung zukunftssicherer Energiesysteme berücksichtigt viele technische und soziale Faktoren, Freiheitsgrade und Unsicherheiten und ist daher äußerst komplex“, erklärt Ottenburger.
Auch Verkehrsmittel und -wege gehören zu den kritischen Infrastrukturen. Lassen sich Staus früh erkennen und sogar vermeiden? „Neue Resilienzkonzepte fördern über kurzfristige und hochwertige Prognosen einen flüssigeren, sichereren und energieeffizienteren Verkehr“, erläutert der Forscher.
Anhand von Mathematik, Künstlicher Intelligenz und Simulationen entwickelt Ottenburger mit RESIS neue Konzepte und Technologien für Frühwarnung, Planung und Echtzeitmanagement. (or)
Expertenmails mit Dr. Sadeeb Simon Ottenburger:
Der Presseservice des KIT stellt gerne den Kontakt zwischen den Medien und Dr. Sadeeb Simon Ottenburger her.
Fotonachweis:
Stadt bei Nacht: Markus Breig, KIT
Porträt Dr. Ottenburger, ITES/CEDIM, KIT: Lisa Jungheim, KIT