Forschung

Die Pandemie hat gezeigt, dass komplexe Risiken die Zukunft vieler Unternehmen existenziell gefährden können. Um für die nächste Krise besser gewappnet zu sein, setzt das Fraunhofer EMI auf Resilienz als neues erweitertes Sicherheitskonzept. Mithilfe der Projekte KMU-Lagebild und FReE werden Unternehmen dabei unterstützt, ihre Resilienz zunächst zu bemessen und sie anschließend zu erhöhen, um so auf die nächste Krise vorbereitet zu sein.

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Im Projekt EFFEKTIF haben sich die Wissenschaftler:innen der Stabilitätsanalyse und Fehlerkorrektur kritischer Infrastrukturnetze, wie zum Beispiel die Wasser- und Stromversorgung oder Kommunikationsnetzwerke, verschrieben. Solche Netzwerke können zwar als endliche, meist gekoppelte Systeme modelliert werden, jedoch werden mit zunehmender Größe eines Netzwerks dessen mögliche Störszenarien komplexer. Die Folge ist, dass es schwieriger wird, Probleme des Netzwerks mithilfe von Simulationen in Echtzeit zu lösen.  

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Im Dezember 1947 explodierte in dem unterirdischen Munitionslager Mitholz, Schweiz, ein Teil der eingelagerten rund 7000 Tonnen Munition, neun Menschen starben. In der eingestürzten Anlage und dem vorgelagerten Schuttkegel werden heute circa 3500 Tonnen Restmunition mit mehreren Hundert Tonnen Sprengstoff vermutet.

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Brände in U-Bahntunneln sind glücklicherweise extrem selten, umso gefährlicher sind sie aber für die Einsatzkräfte. Überirdisch stehen wichtige Informationen, zum Beispiel von Anwohnern, zur Verfügung, und ein direktes Anfahren des Brandorts ist möglich.

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Wissenschaftler*innen des Geschäftsfelds Sicherheit und Resilienz vom Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, sind mit ihrer Forschung am europäischen Projekt SATIE beteiligt, das von 2019 bis 2021 durchgeführt wird. Das Akronym steht für ,Security of Air Transport Infrastructure of Europe’. Im Projekt arbeiten Kooperationspartner*innen aus Deutschland, Frankreich, Österreich, Italien, Spanien, Polen, der Slowakei, Griechenland, Kroatien und Portugal zusammen. Das Projekt zielt auf eine verbesserte Sicherheit sowie Resilienz von Flughafeninfrastrukturen ab. 

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Als wichtiger Kooperationspartner ist das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, seit 2019 Teil des bilateralen Forschungsprojekts für ein innovatives Thermomanagementsystem (InnoTherMS), das in deutsch-französischer Zusammenarbeit ausgeführt und bis Ende 2021 andauern wird. Ziel des Forschungs- und Entwicklungsprojekts ist es, für elektrische Transport- und Personenfahrzeuge, die im Stadt- und Vorortverkehr genutzt werden, ein innovatives Thermomanagementsystem zu entwickeln sowie zu validieren. Dieses Thermomanagementsystem soll mithilfe intelligenter Regelalgorithmen einen bis zu zehn Prozent geringeren Energieverbrauch von Elektrofahrzeugen ermöglichen. Das Projekt mit Kooperationspartnern aus Forschung, Entwicklung und Industrie verfügt über einen Gesamtumfang von vier Millionen Euro, dessen Hälfte die beteiligten Unternehmen bereitstellen. 

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Resilienz ist der Schlüssel für Unternehmen, um Krisen erfolgreich zu bewältigen, und sie ist kein Zufall: »man kann sie strategisch planen und messbar machen«, sagt Dr. Alexander Stolz, Leiter der Abteilung Sicherheitstechnologie und Baulicher Schutz.

Er und sein Team entwickelten das FReE-Tool mit dem Ziel, nicht nur eine wissenschaftliche, sondern auch eine praxistaugliche Anwendung zu schaffen, die Unternehmen und Systeme für sich nutzen können.

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Im Rahmen des zweijährigen, deutsch-österreichischen Forschungsprojekts DURCHBLICK wurde ein robotergestütztes, leistungsstarkes Sensoriksystem zur Untersuchung unkonventioneller Spreng- und Brandvorrichtungen (USBV) erforscht. Durch neue Technologien sollen Sicherheitskräfte und Entschärferteams so ein besseres Werkzeug zur Einschätzung der Gefahrenlage erhalten. Die Ergebnisse wurden unter anderem auf der Internationalen Entschärfertagung des BKA 2018 präsentiert.

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Bei der forensischen Untersuchung eines verhinderten oder tatsächlich stattgefundenen Sprengstoffanschlags geht es auch immer um die Bewertung des möglichen Schadensausmaßes vor Gericht. Damit verbundene Rekonstruktionssprengungen sind zeit- und kostenintensiv. Ebenso braucht es Risikoanalysen im Vorfeld von Großveranstaltungen zur Prävention von Gefahren. Dazu wird im Projekt SUSQRA ein Expertensystem entwickelt.

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Die Schutzprinzipien biologischer Systeme lassen sich abstrahieren und auf technische Systeme übertragen. Im Projekt BioMOTS wurde dies am Beispiel von Batteriesystemen gezeigt. 

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Die Gestaltung von öffentlichen Plätzen trägt maßgeblich zum Sicherheitsempfinden der Bevölkerung und zur Verhinderung von Kriminalität bei. Zur Bewertung und Verbesserung dieses Sicherheitsgefühls gilt es, Orte zu identifizieren, die als dunkel, nicht einsehbar und nicht hörbar wahrgenommen werden. Im Projekt Stadtsicherheit-3D geschieht dies mithilfe eines Softwaretools, welches auf vorhandene dreidimensionale Stadtmodelle angewandt wird. Dabei liegt der Fokus auf drei Fallstudiengebieten in Berlin. 

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Das EU-Projekt Critical Chains bewertet die Sicherheit der aktuellen Finanznetze und entwickelt Maßnahmen, um diese Netze noch robuster gegenüber Cyberangriffen zu schützen.

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Bei einer der größtem Evakuierungen der Nachkriegszeit am 12. Januar 2020 in Dortmund konnten mithilfe der am Fraunhofer EMI entwickelten Software Apollo Blastsimulator Frühchen und Intensiv-Patienten vor einer Evakuierung bewahrt werden.

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Entschärfer haben eine anspruchsvolle Aufgabe: Sie müssen tagtäglich unter Zeitdruck entscheiden, ob ein verdächtiges Objekt gefährlich ist oder nicht. Das bilaterale Projekt DURCHBLICK soll diesen Vorgang sicherer machen, indem Roboter mit neuen Detektionstechnologien ausgestattet werden.

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»Sprengstoff oder Seife?« – Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer EMI arbeiten an bildgebenden Verfahren zur Untersuchung potenziell gefährlicher Objekte.

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Moderne Versorgungsnetze sind hochkomplexe Systeme, die starke Abhängigkeiten von anderen (kritischen) Infrastrukturen aufweisen. Störungen in diesen Netzen können vielfältige Auswirkungen nach sich ziehen. Mehr Info