Heuristische Resilienzanalysen für Kommunen mittels Datenraumfunktionalitäten (HERAKLION)
In der COVID-19 Pandemie und der Hochwasser-Katastrophe im Juli 2021 wurde die Verwundbarkeit unserer hochvernetzten und komplexen Strukturen in Gesellschaft und Wirtschaft besonders deutlich. Kein Lebensbereich ist frei von kaskadierenden Effekten, auch scheinbar unabhängige Prozesse können Einfluss auf einander haben. Die Einflüsse identifizieren zu können, ist essentiell um die Resilienz gegenüber Krisen erhöhen zu können.
Doch diese Wirkketten in Zusammenhänge zu bringen, auszuwerten und darauf die richtigen Schlüsse zu ziehen scheitert an sektorübergreifenden heterogenen Organisations- und Datenstrukturen sowie an der der großen Menge der verfügbaren Daten.
Gleichzeitig bieten die Bereitstellung und die Auswertung dieser digitalen Daten das enorme Potential Entscheidungen, die in einer schwierigen Situation getroffen werden müssen, effektiv zu unterstützen.
Daher fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit einer Fördersumme von 5,6 Millionen Euro mit dem Projekt »HERAKLION« einen neuen Ansatz, der Daten zur Vorbereitung auf Krisen und ihre Bewältigung besser zugänglich und nutzbar macht.

Name
HERAKLION – Heuristische Resilienzanalysen für Kommunen mittels Datenraumfunktionalitäten
Projektart
BMBF-Projekt
Laufzeit
März 2022 – März 2025
Fördergeber
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Budget
5,6 Mio. €
Ziel
Datenraum-Demonstrator für die Anwendungsfälle Pandemie und Extremwetter
Ziel
Ziel ist es Daten zur Vorbereitung auf Krisen und ihre Bewältigung für Kommunen und Einsatzkräfte besser zugänglich und nutzbar machen. Wir möchten ein »Ökosystem« für Daten schaffen, das deutschlandweit zum Vorbild werden kann und uns dabei hilft, Krisen schneller zu erkennen und zu bewältigen. Dazu soll ein Demonstrator für einen skalierbaren Resilienz-Datenraum entwickelt werden, der die Bedarfe der Anwender aufnimmt und konzeptionell umsetzt. Im Krisenfall müssen alle Beteiligten Zugriff auf die relevanten Informationen haben, um angemessen reagieren zu können.
Vorgehen
Wir müssen in den nächsten vier Jahren zunächst Forschungsarbeit leisten und Wege finden, die ganz unterschiedlichen Daten aufzubereiten und für die Entscheidungsfindung in den vielen möglichen Anwendungsfällen, wie einer Pandemie oder einem Starkregenereignis, bereitzustellen. Dafür werden wir eine Reihe innovativer Methoden einsetzen, auch neue, auf Resilienz ausgerichtete, heuristische Verfahren und maschinelles Lernen auf dezentral organisierten Daten. Diese werden uns dabei helfen, mathematische Modelle zur Messung der Resilienz zu entwickeln. Unser Ziel ist es, Datenraumanwendungen für die zivile Sicherheit aufzubauen, mit denen wir die Resilienz von Kommunen messbar machen, also ihre Widerstandsfähigkeit, ihre Anpassungsfähigkeit und ihre Erholungs- und Lernfähigkeit nach Krisen. Wenn uns das gelingt, können wir nicht nur den Status quo zur Resilienz einer Kommune bestimmen, sondern auch die Wirkung von Schutzmaßnahmen aufzeigen oder den Einfluss gesellschaftlicher Entwicklungen auf den Verlauf einer Krise prüfen.
Die enge Zusammenarbeit mit Kommunen und Sicherheitskräften ist ein wichtiger Faktor für den Erfolg des Projekts. Nur in Kooperation mit den relevanten Anwendern, können wir diesen Datenraum so ausgestalten, dass er alle grundlegenden Anforderungen und Bedarfe der Anwender aufnimmt und so dessen Souveränität, Sicherheit und Interoperabilität berücksichtigt werden.
Innovation und Perspektiven
Die Innovation von »HERAKLION« ist die Bereitstellung eines Resilienz-Datenraumes, in dem Daten unter Einhaltung strenger Souveränitätsstandards dezentral verwaltet und multilateral verwertet werden können. Die standardisierte Infrastruktur dieses Datenraumes stellt eine niedrigschwellige Teilnahme sicher. Neben Daten sollen außerdem Analyse- und Simulationstools angeboten werden, die als Entscheidungsunterstützungssysteme für die drei spezifisch adressierten Anwenderkreise Kommune, Betriebe und Unternehmen, sowie Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) zur Verfügung stehen, um Resilienz quantitativ zu bewerten.
Unsere Motivation
Wir können mit einer Datenraum-Anwendung eine Vielzahl unterschiedlicher Daten für die zivile Sicherheit nutzbar machen. Belastbare Informationen sind Voraussetzung für die Vorhersage und Bewältigung von Krisen. Das haben unter anderem die Corona-Pandemie und das Hochwasser im Juli 2021 gezeigt. Kommunen und Einsatzkräfte stehen dabei häufig vor der großen Herausforderung, die teilweise unermessliche Menge an Daten für einen Einsatz auszuwerten und
die richtigen Schlüsse zu ziehen.
Konsortium
Das Ernst-Mach-Institut befasst sich mit der Physik, Ingenieurwissenschaft und Informatik schnell ablaufender Prozesse in Experiment und Simulation. Wir bieten Lösungen für industrielle Anwendungen mit dem Fokus auf Zuverlässigkeit, Sicherheit, Resilienz, Effizienz und Nachhaltigkeit.
Das Fraunhofer EMI behandelt werkstoff-
übergreifend Crash-, Impakt- und Stoßwellenphänomene, Systeme werden analysiert und optimiert. Mit einem systemischen Ansatz betrachten wir dabei die ganze Bandbreite von Materialien und Mikrostrukturen bis hin zu komplexen Systemen.
Die Anwendungen reichen von Werkstoffen über Bauteile, Automobile, Flugzeuge, Satelliten, Gebäude, urbane Systeme bis
zu Infrastrukturnetzen.
Das Fraunhofer ISST arbeitet in den Geschäftsfeldern „Logistik“, „Gesundheits-
wesen“ und „Datenwirtschaft“ an der Konzeption und Entwicklung von
IT-Lösungen. Seit Kurzem arbeitet das Fraunhofer ISST auch in dem Geschäftsfeld „Automotive Industries“.
Ergebnisse aus der Grundlagenforschung werden – von der Idee bis zur Realisierung – in industriellen Projekten umgesetzt, gleichzeitig fließen die am Institut ge-
wonnenen Erfahrungen in die Lehre und Forschung ein. Das Institut arbeitet im direkten Auftrag für die Industrie, aber auch an öffentlich geförderten Projekten für EU, Bund und Land.