Profil

Der umfassende Schutz kritischer Infrastrukturen ist ein zentrales Thema im Geschäftsfeld Sicherheit. Hierbei werden insbesondere technische Lösungen und Konzepte entwickelt, die den physischen Schutz solcher Infrastrukturen erhöhen. Im Sinne eines gezielten Risikomanagements können Gebäude dadurch verschiedenen menschlich wie natürlich verursachten Extrembelastungen (Explosionen, Feuer, Erdbeben, Flut) besser standhalten. .

Um die Wirkungskette von Strukturbelastung und Strukturverhalten umfassend zu analysieren, werden fluid- und strukturdynamische Berechnungsverfahren angewendet. Das vom EMI entwickelte RHT-Modell zur Beschreibung des dynamischen Verhaltens von Beton wird weltweit im Hydrocode Autodyn eingesetzt.

Speziell entwickelte Ingenieurcodes erlauben die Berechnung von Zerstörungskennlinien für konventionellen Stahlbeton, Mauerwerk, Glas und deren Verstärkungsmöglichkeiten sowie von Sonderbetonen. Um den Einfluss der Bettung (Interaktion Struktur-Erdreich) zukünftig erfassen zu können, wurde ein neuer Versuchsstand eingerichtet, mit dem Triaxialprüfungen von Erdproben bei Kurzzeitbelastungen möglich sind.

Durch maßgeschneiderte Schutzkonzepte können effiziente Verstärkungskonzepte (z. B. verklebte Verbundwerkstoffe) angeboten werden. Der speziell zur Energieabsorption entwickelte Werkstoff Polymerbeton (Biobeton) führt zu deutlichen Schadensreduzierungen bei Impaktbelastungen.

Mit Weiterentwicklungen von ultrahochfesten Betonen und Konzeptlösungen zu Impaktereignissen infolge von Flugzeugabstürzen können ausgewogene Schutzkonzepte angeboten werden, die die Resttragfähigkeiten von Gebäudestrukturen erheblich verbessern.

Für Sonderlösungen in Krisengebieten sind verschiebbare, flexible Schutzwandsysteme entwickelt und im Einsatzland umgesetzt worden. Mit modernster Messtechnik und integrierten Sensoren wird der Schädigungsgrad durch Druckstoßeinwirkung bestimmt.

Neben direktenbaulichen Maßnahmen werden am EMI auch Sensortechnologien erforscht, die während und nach einer Krisensituation die Einsatzkräfte dabei unterstützen, gefährdete und verletzte Menschen möglichst schnell und sicher bergen zu können. In Bauwerke integrierte Sensornetzwerke liefern Echtzeitinformationen über den Zustand einer Gebäudestruktur und ermöglichen so einerseits die Meidung besonders kritischer und vom Einsturz gefährdeter Bereiche, als auch die schnelle und sichere Evakuierung von Menschen.

Im Bereich Sicherung der internationalen Warenketten arbeitet das EMI an Technologien für die Detektion von Gefahrstoffen: Durch die Entwicklung sehr schneller Röntgensysteme mit 3-D-Bildgebung können berührungslose Inspektionen von Transportbehältern vorgenommen werden.

Weitere zentrale Themen sind einerseits die Gefährdungs- und Risikoanalye, andererseits die technische Sicherheit und die Softwaresicherheit. Die Gefährdungs- und Risikoanalysen unterstützen vor allem das Risikomanagement bei Explosionsereignissen; die Ausweitung der Forschungsdienstleistungen auf weitere Risikoarten wie Naturkatastrophen bis hin zu verknüpften, multimodalen Risikoanalysen wird ab 2010 vorangetrieben.

Die technischen Analysen befassen sich vor allem mit dem Nachweis der Sicherheit und Zuverlässigkeit von Zündsystemen, wobei mechanische, pyrotechnische, elektronische und softwaretechnische Komponenten des Systems berücksichtigt werden.

Die Kombination aus physikalisch-ingenieurtechnischer Modellierung von Explosions- und Impaktereignissen und transparenter, softwaregestützter, interaktiver Ergebnisdarstellung, vor allem mit 2-D- und 3-D-Visualsierung der Analysen, ist Grundlage für schnelle, den Kundenwünschen angepasste Entscheidungshilfen. So können sicherheitssensitive Punkte identifiziert und gezielt Schutzmaßnahmen eingeleitet werden.