Kritische Infrastrukturen sind die unverzichtbaren Lebensadern moderner, leistungsfähiger Gesellschaften. Dazu gehören etwa Autobahn- und Eisenbahnbrücken, Anlagen zur Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung oder Elektrizitäts- und Telekommunikationsnetze. Akute Bedrohungslagen durch Terrorismus oder Cyberangriffe rücken die Frage nach Schutzmaßnahmen ins Zentrum des nationalen Interesses.
Adaptierbare Digitale Zwillinge
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.
Michael Langerbeins, kommissarischer Direktor des DLR-Instituts für den Schutz Terrestrischer Infrastrukturen, betont: „Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit mit Professor Popp und den vielen weiteren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern an der UniBw München. Moderne Simulationsmethoden und KI-Technologien sind wesentliche Schlüsselelemente, um die Resilienz gegenüber unterschiedlichsten Bedrohungslagen zu erhöhen.“
Erste Forschungsthemen bereits gesetzt
Von Seiten der Universität wird eine umfassende Forschungslandschaft in der Sicherheitsforschung mit in die Kooperation eingebracht. Hierzu zählt allen voran das Forschungszentrum RISK – Risiko, Infrastruktur, Sicherheit, Konflikt. Für die Forschungskooperation mit dem DLR spielt vor allem das interdisziplinäre Projekt RISK.twin eine entscheidende Rolle, wie Projektleiter Prof. Popp bei der Vertragsunterzeichnung erklärt: „Durch die breiten Kompetenzen aus unserem klassischen Fakultätsportfolio, allen voran aus der Fakultät für Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften, durch das Forschungszentrum RISK, durch unser innovatives dtec.bw Projekt RISK.twin und nun eben durch die enge Kooperation mit dem DLR entsteht zwischen Sankt Augustin und Neubiberg ein einzigartiges Ökosystem für Forschung und Entwicklung zum Schutz kritischer Infrastrukturen. Den Aufbau dieses Ökosystems für ein Forschungsthema von nationalem Interesse wissenschaftlich mitgestalten zu dürfen, ist ein außerordentliches Privileg.“
Die ersten gemeinsamen Forschungsthemen dazu sind gesetzt. DLR und UniBw München werden unter anderem Simulationsmodelle mit reduzierter Komplexität für kritische Infrastrukturen entwickeln und in das Konzept des Digitalen Zwillings integrieren.
Kooperationspartner
Deutlich wird die Zusammenarbeit auch durch eine enge personelle Verbindung: Prof. Dr.-Ing. Alexander Popp, Leiter des Instituts für Mathematik und Computergestützte Simulation (IMCS) an der UniBw München, übernimmt die stellvertretende Institutsleitung am DLR-Institut für den Schutz Terrestrischer Infrastrukturen in Sankt Augustin.
„Unsere neue Kooperation die wir mit der Universität der Bundeswehr in Neubiberg bei München vereinbaren konnten, spiegelt die besondere Bedeutung der Zusammenarbeit von Forschungseinrichtungen wider“, erläutert Prof. Anke Kaysser-Pyzalla, Vorstandvorsitzende des DLR. „Auf Grund der hohen Komplexität der Sicherheitsforschung zu Fragen kritischer Infrastrukturen arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DLR und der UniBw München zukünftig gemeinsam an neuen computergestützten Simulationsmethoden und KI-Technologien für Digitale Zwillinge.“
