(GZ-21-2022)

► Schutz kritischer Infrastrukturen:

Neue Forschungskooperation

Universität der Bundeswehr München und DLR vereint in der Sicherheitsforschung

Die Universität der Bundeswehr München und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben einen Kooperationsvertrag über die gemeinsame Forschung und Entwicklung für den verbesserten Schutz kritischer Infrastrukturen in Deutschland geschlossen.

Kritische Infrastrukturen sind die unverzichtbaren Lebensadern moderner, leistungsfähiger Gesellschaften. Dazu gehören etwa Autobahn- und Eisenbahnbrücken im Verkehrsnetz, Anlagen zur Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung oder Elektrizitäts- und Telekommunikationsnetze.

Akute Bedrohungslagen durch Terrorismus oder Cyberangriffe und dramatische Notsituationen, wie beispielsweise während der Jahrhundertflut 2021, rücken die Frage nach Schutzmaßnahmen ins Zentrum des nationalen Interesses. Zugleich erleben immer mehr Bereiche des öffentlichen Lebens den langersehnten Digitalisierungsschub. Dies zeigt sich insbesondere im verstärkten Einsatz von computergestützten Modellierungen, Simulationen sowie Technologien der künstlichen Intelligenz. Die beiden Forschungspartner setzen hier an, um kritische Infrastrukturen künftig noch effektiver und umfassend zu schützen.

Digitale Zwillinge als Schlüssel zur Resilienz

Bei kritischen Systemen und Anlagen sind virtuelle Abbilder, sogenannte „Digitale Zwillinge“, besonders wertvoll, da sie über die gesamte Lebensdauer datenunterstützt simulierbar sind. Am DLR-Institut für den Schutz Terrestrischer Infrastrukturen wird diese Technologie bereits intensiv erforscht. Digitale Zwillinge lassen sich im Gegensatz zu klassischen Simulationsmodellen durch Sensordaten ständig adaptieren, aktualisieren und weiterentwickeln. Sie werden dadurch für vielfältige Aufgaben in Optimierung, Echtzeit-Prognose und Monitoring einsetzbar.

Bei geeigneter Ausgestaltung können Digitale Zwillinge eine Schlüsselrolle für das Resilienz-Management kritischer Infrastrukturen einnehmen. Resilienz ist die Fähigkeit eines Systems, mit den Auswirkungen unspezifischer und möglicherweise unvorhergesehener Störungen umzugehen. Diese Fähigkeit hängt von der Verfügbarkeit und dem Ausmaß einer Reihe von Fähigkeiten und Strategien ab.

Bislang werden physikbasierte Simulationsverfahren und datenbasierte Ansätze zumeist als Gegenpole aufgefasst. In Sankt Augustin und Neubiberg werden die Forschungspartner hingegen das brandaktuelle Konzept des „hybriden“ Digitalen Zwillings aufgreifen und weiterentwickeln. Dadurch sollen die Vorzüge der jeweiligen Methoden miteinander vereint werden. Künftig könnten dann zum Beispiel Berechnungen aus parametrischen Simulationsmodellen mit direkten Sensordaten und Expertenwissen abgeglichen und verknüpft werden.

Synergieeffekte

Die Universität der Bundeswehr München und das DLR bündeln ihre Kräfte in der Sicherheitsforschung und ermöglichen somit Synergieeffekte, die weit über das jeweils eigene Forschungsprofil hinausgehen.

Von Seiten der Universität wird eine umfassende Forschungslandschaft in der Sicherheitsforschung mit in die Kooperation eingebracht. Für die Forschungskooperation spielt das interdisziplinäre Projekt RISK.twin eine entscheidende Rolle.

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