Von der Gefährdungsbeurteilung von Einzelrisiken zur Multi-Risiko-Bewertung, einschließlich Exposition und dynamischer Vulnerabilität zur Analyse kaskadierender Effekte

Die Gefährdung der Menschheit durch Naturkatastrophen nimmt in den letzten Jahrzehnten weltweit zu. Um diesem Trend entgegenzuwirken, ist ein effizientes Risikomanagement erforderlich, für welches verlässliche Informationen unerlässlich sind. Die bestehenden Gefahren- und Risikoinformationssysteme adressieren meist in der Regel nur einzelne Komponenten einer komplexen Risikobewertungskette. Komplexe Wechselwirkungen (z. B. kaskadierende Effekte) werden oft nicht berücksichtigt, ebensowenig wie zugrundeliegende Quellen von Unsicherheiten. Dies kann zu suboptimalen Risikobewertungsstrategien führen, die effiziente Präventions- und Minderungsmaßnahmen behindern und letztlich die Widerstandsfähigkeit von Gesellschaften verringern.

Im Verbundprojekt RIESGOS arbeiten deshalb Experten verschiedener Disziplinen zusammen und entwickeln innovative wissenschaftliche Methoden zur Bewertung von komplexen Multi-Risiko Situationen mit dem Ziel die Ergebnisse in Form von Webdiensten in einen Demonstrator für ein Multi-Risiko-Informationssystem zu überführen.

RIESGOS wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Fördermaßnahme „BMBF CLIENT II - Internationale Partnerschaften für nachhaltige Innovationen“ des Rahmenprogramms „Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA3)“ gefördert.

Das Vorhaben wird vom Projektträger Jülich (PtJ) betreut.

Die Koordination übernimmt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Laufzeit: 01.11.2017 bis 31.10.2020

Förderkennzeichen: 03G0876

Das Forschungsprojekt RIESGOS

Ziele

Ziel von RIESGOS (Multi-Risiko Analyse und Informationssystemkomponenten für die Andenregion) ist die Entwicklung innovativer Forschungsmethoden zur Analyse komplexer Multi-Risiko Situationen und damit verbundenen kaskadierenden Effekte in ausgewählten Regionen in Chile, Ecuador und Peru.

Die wissenschaftlichen Erkenntnisse und Ergebnisse werden durch die Entwicklung von entsprechenden Webservices in einen Demonstrator überführt, welcher modular und flexibel aufgebaut als Multi-Risiko-Informationssystem dienen sollen. Dadurch können die Ergebnisse mit den Kooperationspartnern in den spezifischen südamerikanischen Andenländern zielgerichtet ausgetauscht werden. Darüber hinaus können auch deren eigenen Dienste dank der Nutzung anerkannter Standards in den Demonstrator integriert werden.

Die Ergebnisse und Entwicklungen sollen Behörden im Bereich des Katastrophenrisikomanagements und des Zivilschutzes zugänglich gemacht werden und ihnen ermöglichen, komplexe Multi-Risiko-Szenarien zu analysieren und dadurch Risiken zu reduzieren und das Katastrophenmanagement zu verbessern.

Methodik

RIESGOS ist in fünf Arbeitsbereiche gegliedert: (1) Naturgefahren und Szenarienentwicklung, (2) Multi-Risiko-Bewertung, (3) Entwurf und Implementierung von Multi-Risiko Informationssystemkomponenten und eines entsprechenden Demonstrators, (4) Integration der Nutzerperspektive in den gesamten Entwicklungsprozess unter besonderer Berücksichtigung von Anwendungsmöglichkeiten in der Raumplanung sowie der Risikokommunikation und (5) Anwendungspotentialanalysen zur Abschätzung einer wirtschaftlichen Nutzung.

RIESGOS nutzt dabei Ansätze aus verschiedenen Disziplinen wie zum Beispiel der Geophysik, Hydrologie, Geologie, Geographie, Geostatistik und Fernerkundung sowie bestehende Initiativen und Dienste der südamerikanischen Partner. Für insgesamt fünf verschiedene Naturgefahren werden unterschiedliche Szenarien entwickelt: Erdbeben, Hangrutschungen, Vulkane, Hochwasser und Tsunamis sowie deren mögliche Wechselwirkungen. Die Forschungsarbeiten im Themenfeld der Exposition in Bezug zu multiplen Naturgefahren reichen von der Analyse von Erdbeobachtungsdaten bis hin zum Einsatz von innovativen Techniken der in-situ-Datenerfassung mit dem Ziel integrierte Expositionsmodelle zu entwickeln.

Darüber hinaus soll die Analyse der dynamischen Vulnerabilität im Kontext multipler Naturgefahren, einschließlich struktureller, sozialer und systemischer Aspekte, zu neuen Modellen mit Raum-Zeit-abhängigen Komponenten führen. Dabei werden kaskadierende Effekte, die das Risiko deutlich erhöhen, identifiziert und probabilistisch modelliert.

Die Entwicklung eines Demonstrators für ein Multi-Risiko-Informationssystem ist eines der Hauptziele des Projekts. In Abstimmung und enger Zusammenarbeit mit unseren südamerikanischen Partnern wird dafür ein modulares und skalierbares Systemkonzept erstellt und entwickelt.

Zentrale Elemente des RIESGOS Informationssystemkonzeptes sind dabei die webbasierten Dienste, die einen offenen und flexiblen Zugriff auf dezentrale Daten- und Rechendienste ermöglichen. Der Demonstrator soll dabei die Fähigkeit besitzen, die einzelnen Webdienste zielgerichtet zu kombinieren und zu verwalten, so dass ein zukünftiger Nutzer des Demonstrators selbständig verschiedene Multi-Risiko Szenarien erkunden und auswerten kann. Ein entscheidender Mehrwert dieses modularen und interoperablen Ansatzes ist die Möglichkeit unterschiedliche Webdienste in bestehende Systemumgebungen zu integrieren.

Für eine praktische Anwendung

Der RIESGOS Ansatz orientiert sich an den Bedürfnissen der potentiellen Nutzer und der praktischen Anwendbarkeit. Während der gesamten Projektlaufzeit wird ein enger Kontakt mit den Nutzern gehalten, um sicherzustellen, dass sowohl die Anforderungen der Nutzer als auch das Feedback zu einzelnen Zwischenergebnissen im Laufe des Entwicklungsprozesses gezielt erfasst und und bestmöglich integriert werden.

Ergänzt wird die Entwicklung des Demonstrators durch Initiativen des deutschen Konsortiums und der südamerikanischen Partner, die die Anwendbarkeit für die Risikokommunikation mit Akteuren aus Wissenschaft, Politik, Verwaltung, Wirtschaft und Zivilgesellschaft sowie für die Raumplanung bewerten und testen.

Im Laufe von RIESGOS wird außerdem das Potential für eine mögliche wirtschaftliche Nutzung der entwickelten Dienste analysiert.

Pilotregionen

Um Multi-Risiko-Situationen besser verstehen, beschreiben und quantifizieren zu können, arbeitet RIESGOS mit sogenannten „Stories“ (spezifischen Fallstudien) in ausgewählten Pilotregionen in Chile, Ecuador und Peru. Diese „Stories“ stellen realistische Multi-Risiko-Situationen inklusive kaskadierender Effekte dar. Für jede „Story“ wurde ein Drehbuch entwickelt, welches eine allgemeine Beschreibung der Situation beinhaltet sowie spezifische Gefahren und die damit verbundenen Schwachstellen und Auswirkungen der Ereignisse definiert. Die daraus resultierenden „Stories“ bieten eine ausgezeichnete Lernumgebung und leiten das RIESGOS Team bei der Entwicklung von Webkomponenten und -dienste, die die Grundlage für den Demonstrator bilden.

Region Valparaíso: Erdbeben, Tsunami und kritische Infrastruktur

Großraum Lima: Erdbeben, Tsunami und kritische Infrastruktur

Quito / Region Cotopaxi: Lahare, Hangrutschungen, Hochwasser und kritische Infrastruktur

Partner

Das RIESGOS Projektkonsortium setzt sich aus folgenden akademischen / Forschungseinrichtungen und KMUs zusammen:

Folgende assoziierte Partner unterstützen das Projekt: GIZ, UNOOSA / UN-SPIDER, UNESCO und MunichRE.

Südamerikanisches Partnernetzwerk

RIESGOS kooperiert bereits mit einer großen Anzahl von Forschungspartnern und Behörden in den südamerikanischen Partnerländern und wird diese Zusammenarbeit im Laufe des Projektes weiter auszubauen.

Publikationen

Broschüre

Kontakt

Für weitere Fragen zum Projekt kontaktieren Sie bitte:

Dr. Elisabeth Schöpfer
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Earth Observation Center
Münchener Straße 20
82234 Weßling
Deutschland
e-Mail: elisabeth.schoepfer [at] dlr.de