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KIRAS Sicherheitsforschung

Kooperative Projekte > 2019

ODYSSEUS – Simulation und Analyse kritischer Netzwerk-Infrastrukturen in Städten

Das Projekt entwickelt ein mehrschichtiges Risikomodell zur Analyse von Kaskadeneffekten zwischen kritischen Versorgungsnetzwerken in Städten.

In Städten und deren Agglomeration ist eine Vielzahl von kritischen Infrastrukturen (KI) angesiedelt, die wesentliche Dienste in einem geographisch engen Raum bereitstellen und dadurch zueinander in physischer und logischer Abhängigkeit stehen. Daraus ergibt sich ein sensibles Geflecht von Organisationen und Verbindungen, in dem Zwischenfälle innerhalb einer einzelnen Infrastruktur Auswirkungen auf das gesamte System haben können. Insbesondere kritische Infrastrukturen aus den Bereichen Versorgung (Strom, Gas, Wasser, etc.), Kommunikation (IKT), Güterverteilung (Lebensmittel, Treibstoff, etc.) und Transport (Straße, Schiene, etc.) betreiben weitläufige Netzwerke, welche besondere Anforderungen im Hinblick auf Sicherheitsmaßnahmen aufweisen. Somit stellt speziell vor dem Hintergrund des Netz- und Informationssystemsicherheitsgesetzes (NISG) eine detaillierte Risikoanalyse mit starkem Fokus auf die Interaktion dieser Netzwerke sowie auf potentielle Kaskadeneffekte für die Bevölkerung einen zentralen Aspekt für den Schutz dieser kritischen Versorgungsinfrastrukturen dar. Aber auch die immer stärker in den Fokus rückenden sogenannten „Soft Targets“, also für Terroranschläge attraktive Ziele im Public Space, hätten im Fall eines Anschlages Auswirkungen auf die oben genannten Netzwerke.

Ziel des Projekts ODYSSEUS ist es, ein simulationsbasiertes, domänenübergreifendes Risikomodell am Beispiel der Stadt Wien zu erstellen, welches die Netzwerke der zentralen Versorgungsinfrastrukturen (Strom, Gas, Wasser, Lebensmittel und Telekommunikation inkl. IKT) sowie die Transportnetzwerke (Straße und Bahn) bis zu einem ausreichenden Abstraktionslevel hin beschreibt. Hierbei sollte dieser Abstraktionslevel so gering wie möglich gehalten werden, um eine möglichst realitätsnahe Abbildung zu erreichen (abhängig von der verfügbaren Datenquantität und -qualität). Auf Basis dieses Modells werden potentielle Bedrohungen (sowohl Naturkatastrophen als auch durch Menschen verursachte Zwischenfälle) simuliert. Im Gegensatz zu bestehenden Lösungen aus der Literatur und der Praxis wird hierbei in ODYSSEUS auf die dynamischen Zusammenhänge zwischen den Netzwerken fokussiert und es werden mathematische Modelle aus der Stochastik (z.B. Markov-Ketten, probabilistische Automaten) für eine realitätsnahe Darstellung entwickelt.

Zentraler Output von ODYSSEUS ist ein Framework, das eine detaillierte Bewertung sowohl der Auswirkungen von Bedrohungen sowohl auf einzelne kritische Infrastrukturen, als auch der möglichen Kaskadeneffekten innerhalb des gesamten Netzwerks der kritischen Versorgungsinfrastrukturen unter Berücksichtigung der städtischen Bevölkerung ermöglicht. Die Simulationen beschreiben, welche potentiellen Kompensations- und Verdrängungs-mechanismen innerhalb des mehrschichtigen Netzwerks der Versorgungsinfrastrukturen bzw. auf Public Spaces im Falle eines Ereignisses (intentional, technisch oder Naturgefahr) zu erwarten sind. Aus dieser Erkenntnis können zielgerichtete präventive Sicherheitsmaßnahmen abgeleitet, dargestellt und evaluiert werden, deren Umsetzung die Auswirkungen im Ereignisfall minimieren.

ProjektleiterIn
Dr. Stefan Schauer, AIT Austrian Institute of Technology

ProjektpartnerInnen
Alpen-Adria-Universität Klagenfurt
Bundesministerium für Inneres
Bundesministerium für Landesverteidigung
cubido Business Solutions GmbH
Institut für empirische Sozialforschung
Magistratsdirektion der Stadt Wien
Universität Wien

Kontakt
Dr. Stefan Schauer
AIT Austrian Institute of Technology GmbH
Lakeside B10a
9020 Klagenfurt am Wörthersee

Tel: +43 664 825 14 55
Mail: stefan.schauer@ait.ac.at
Web: www.ait.ac.at