Die Adaptierung "sinkender" Städte: Adaptlantis.
Modellbasierte Analysemethoden für die Konsequenzen von Hochwassergefahren auf kritische Infrastrukturnetzwerke.
Anpassung von Kritischer Infrastruktur.
Kritische Infrastrukturen benötigen Schutz, da sie entscheidend für die nationale Sicherheit, die öffentliche Sicherheit und die wirtschaftliche Stabilität sind. Hochwasser und der Klimawandel erhöhen das Risiko von Disruptionen, die zu kaskadierenden Ausfällen, wirtschaftlichen Verlusten und Gefährdung von Menschenleben führen können.
Dienstleistungen
Wir bieten Dienstleistungen zur Risikoanalyse von Naturgefahrenfür die Netzwerke Kritischer Infrastruktur (KRITIS). Wir identifizieren Handlungsfelder und entwickeln partizipativ mit KRITIS-Betreibenden und Nutzenden Maßnahmen zur Risikominimierung. Der Schwerpunkt liegt auf Hochwassergefahren, aber die Erkenntnisse über das KRITIS Netzwerk unterstützen auch bei anderen Gefährdungsereignissen. Unsere Dienstleistungen werden in vier miteinanderverknüpfbaren Bausteinen angeboten:
1. Modellaufbau eines Netzwerks Kritischer Infrastrukturen und gefahrenunabhängige Analyse
Die relevanten Sektoren Kritischer Infrastrukturen, ihre Ebenen, Elemente und Abhängigkeiten werden identifiziert und in ein digitales Netzwerkmodell integriert. Dieses Modell ermöglicht die Darstellung der Funktionsweise des Netzwerks kritischer Infrastrukturen für das Notfallmanagement. Anschließend wird das Netzwerkmodell analysiert, um besonders verwundbare und wichtige Netzwerkelemente zu identifizieren.
2. Identifikation und Beteiligung von Interessengruppen
Die kontinuierliche Einbindung von Interessengruppen der Kritischen Infrastrukturen erhöht die Wahrscheinlichkeit erfolgreicher Projekte. Der Prozess beginnt mit der Identifikation und individuellen Beratung in einzelnen Sektoren, um Informationen oder Daten zu sammeln. Im nächsten Schritt werden die Interessengruppen kritischer Infrastrukturen zu einem partizipativen Workshop eingeladen, in dem Abhängigkeiten, Verwundbarkeiten und Chancen identifiziert werden.
3. Analyse von Hochwasser-gefahren und Risiko
In einer Hochwasserrisikoanalyse wird das Überschwemmungspotenzial im untersuchten Gebiet auf Einzugsgebietsebene bewertet. Faktoren wie Topografie, Niederschlagsmuster und menschliche Aktivitäten werden berücksichtigt. Die Wahrscheinlichkeit von Überschwemmungsereignissen und deren potenzielle Auswirkungen auf Menschen, Eigentum und die Umwelt werden anschließend zu einer Hochwasserrisikoanalyse kombiniert, die eine räumliche und quantifizierte Aussage zur aktuellen Hochwasserrisikosituation liefert.
4. Identifikation von Handlungsfeldern und Quantifizierung von Maßnahmen
Jeder KRITIS Sektor hat individuelle Maßnahmen für jeden Schritt des Zyklus der Katastrophenrisikominderung. Beginnend mit der Auswirkung stehen Maßnahmen für die Phasen der Reaktion, Wiederherstellung, Prävention und Vorbereitung zur Verfügung. Durch die Identifikation potenzieller Handlungsfelder können die ersten drei Bausteine die Identifikation passender Maßnahmen unterstützen und deren sektorübergreifende Sinnhaftigkeit belegen.
Hintergrund
Unser Ansatz hebt sich dadurch hervor, dass er die Abhängigkeiten Kritischer Infrastrukturen berücksichtigt und das dadurch gebildete KRITIS-Netzwerk. Diese Betrachtung adressiert die Bedingung Dependenzen und Interdependenzen zu berücksichtigen, die im Rahmen des KRITIS Dachgesetz und der Europäischen Richtlinie über die Resilienz kritischer Einrichtungen explizit genannt werden. Alle Bausteine die als Dienstleistung angeboten werden, wurden im Rahmen von Forschungsprojekten entwickelt und im wissenschaftlichen Kontext, überprüft und veröffentlicht. Wir arbeiten mit öffentlich verfügbaren Software-Tools wie QGIS und ProMaIDes sowie mit Daten, die frei verfügbar sind, aber durch weitere Daten ergänz werden sollten. Beide Tools werden kontinuierlich weiterentwickelt, um spezifische Bedürfnisse zu adressieren.
Die vorgestellten Methoden können die hierarchische Struktur Kritischer Infrastrukturen in Bereichen wie Energie, Wasser, Ernährung, Informations- und Kommunikationstechnologie , Gesundheit und weiteren darstellen.
Das Hochwasserrisikomanagement ist ein iterativer Prozess, der auf der Analyse der aktuellen Hochwasserrisikosituation basiert und verschiedene Arten von Hochwasserfolgen umfasst, die Entscheidung, das Hochwasserrisiko zu akzeptieren oder abzulehnen, sowie die Umsetzung eines Maßnahmenpakets zur Bewältigung des Risikos. Adaptlantis kümmert sich um die Integration der Kritischen Infrastrukturen in diesen Prozess.
Die Kombination aus hydrologischer und hydraulischer Modellierung mit Wettervorhersagen ermöglicht die Vorhersage von Überschwemmungen. Durch die Einbeziehung der Bewertung von Folgen in diesen Prozess können auch potenzielle Auswirkungen prognostiziert werden, wodurch geeignete Vorbereitungs- und Reaktionsmaßnahmen eingeleitet werden können.
Netzwerkmodelle werden genutzt, um die komplexen Abhängigkeiten innerhalb und außerhalb der Kritischen Infrastruktursektoren zu digitalisieren und helfen, Kaskadeneffekte und potenzielle Maßnahmen zu verstehen.
Für die Arbeit von Adaptlantis wird eine kontinuierliche Kommunikation mit den Interessengruppen von Kritischen Infrastrukturen empfohlen, um diese zu vernetzen, das Ergebnis modellbasierter Analysen zu verbessern und bei der Identifizierung geeigneter Maßnahmen für jedes Anwendungsgebiet zu unterstützen.
Modellierungsmethoden werden auch verwendet, um den Fließverhalten und Ausbreitungsfläche in natürlichen oder konstruierten Wassersystemen unter Extrembedingungen zu bestimmen. Sie nutzen mathematische und computergestützte Modelle, um Überflutungsgebiete für bestimmte Wahrscheinlichkeiten und für einen zeitlichen Verlauf abzuleiten.
Referenzen
Über uns
Roman Schotten, der Gründer von Adaptlantis, hat einen Abschluss in Bauingenieurwesen mit Schwerpunkt Wasserbau von der RWTH Aachen und der Technischen Universität Dresden. Für seine Diplomarbeit arbeitete Roman mit dem niederländischen Forschungsinstitut Deltares zusammen, wo er ein risikobasiertes Vorhersagesystem entwickelte. Dieses System kombiniert die Wahrscheinlichkeit von Hochwasserereignissen mit deren potenziellen Auswirkungen auf die betroffene Bevölkerung, um die Entscheidungsfindung für Krisenmanager zu verbessern.
In seiner ersten beruflichen Position bei Deltares sammelte Roman umfassende Erfahrungen in der internationalen Zusammenarbeit und in verschiedenen Modellierungsmethoden zur Hochwasserrisikobewertung und -prävention. Sein Fokus lag dabei auf den Folgen von Hochwasser für Menschen, Wirtschaft und Infrastruktur und nicht allein auf hydraulischen oder hydrologischen Aspekten. Nach seiner Tätigkeit bei Deltares in den Niederlanden verfolgte Roman ein Promotionsstudium im Bereich Modellierung kritischer Infrastrukturnetzwerke für das Hochwasserrisikomanagement an der Hochschule Magdeburg-Stendal unter der Betreuung von Prof. Daniel Bachmann. Adaptlantis wurde auf Basis der Erkenntnisse und Ergebnisse seiner Promotion gegründet. Prof. Bachmann unterstützt Adaptlantis als wissenschaftlicher Berater.
Derzeit verbindet Roman seine Rolle bei Adaptlantis mit einer Postdoc-Stelle am University College London, wo er in der Forschungsgruppe von Prof. Carmine Galasso und Prof. Gemma Cremen an der modellbasierten Darstellung von Naturgefahren und deren sozialen Konsequenzen arbeitet.
FAQs
Risiko ist niemals null. Durch die bessere Vorbereitung eines Landkreises, Gemeinde oder Stadt auf potenzielle Gefahrenereignisse kann das Risiko jedoch verringert und das verbleibende Restrisiko wesentlich effektiver gemanagt werden. Als Grundlage hierfür wird eine Vielzahl von Ergebnissen auf Basis der bereitgestellten Servicebausteine geliefert. Die Modellergebnisse für die Analyse des KRITIS-Netzwerks sowie das Hochwasserrisiko werden zusammen mit einer Erklärung zu Input, Output und Unsicherheit bereitgestellt. Besonders gefährdete KRITIS-Strukturen sowie besonders relevante KRITIS-Strukturen werden identifiziert, einschließlich potenzieller Maßnahmen. Darüber hinaus ermöglicht der partizipative Ansatz KRITIS-Betreibern und anderen Stakeholdern, sich neu zu vernetzen oder ihre organisatorischen Verbindungen zu stärken. Weitere Ergebnisse wie Aktionspläne oder webbasierte Ergebnisse sind bei Zusammenarbeit mit anderen Institutionen möglich.
Die Ergebnisse sind nur so gut wie die Qualität der Eingangsdaten und Informationen. Die Qualität der Ergebnisse hängt stark von der Qualität der uns zur Verfügung gestellten Daten und Informationen ab. Wir stellen sicher, dass diese Daten mit wissenschaftlichen Methoden verarbeitet werden und verbleibende Unsicherheiten klar kommuniziert werden. Während dieses gesamten Prozesses stellen wir sicher, dass alle Informationen, Daten und Ergebnisse sicher behandelt und gespeichert werden.
Damit dieser Service erfolgreich sein kann, benötigen wir Vertretungen aus den Interessengruppen der Kritischen Infrastrukturen mit einem Engagement im Hochwasser- oder Gefahrenrisikomanagement. Es sollte die Bereitschaft bestehen, Informationen oder sogar Daten auf bestimmten Ebenen zu teilen. Es ist sehr hilfreich, wenn Sie bereits eine organisatorische Verbindung zu diesen Interessengruppen haben.
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