KIRAS Sicherheitsforschung

2008

Achilles

Planungswerkzeug zur Identifikation von Schwachstellen im laufenden Betrieb und Notfall für die urbane Wasserinfrastruktur.

Ausgangslage
In Zeiten der temporären Wirtschaftsstagnation ist die Instandhaltung der öffentlichen Infrastruktur besonders problematisch. Die urbane Wasserinfrastruktur hat jedoch jenes kritische Alter erreicht, bei dem Rehabilitierungsmaßnahmen unumgänglich sind. Ebenso häufen sich Schadensfälle durch strukturelles Versagen. Die erforderlichen Rehabilitierungsmaßnahmen sollten generell und besonders in konjunkturschwachen Zeiten zielgerecht und effizient geplant werden. Systemschwachstellen bzw. die örtlich referenzierte intrinsische Systemvulnerabilität, Naturgefahren und anthropogen verursachte Gefahren werden derzeit jedoch bei der Entwicklung von Rehabilitierungsstrategien - wenn überhaupt - nur in geringem Maße berücksichtigt. Das im Rahmen dieses Projektes getestete System soll deshalb in erster Linie die Sicherheitsplanung verbessern und Synergien zwischen Rehabilitierungs- und Sicherheitsplanung nützen.

Gefährdung
Terroristische - oder Sabotageakte, die entweder kritische Systemkomponenten schädigen oder das Trinkwasser kontaminieren, können die Trinkwasserversorgung zumindest temporär zum Erliegen bringen. Alterungsbedingte Rohrbrüche wie z. B. der Jahre 2008 und 2009 in Wien, führen zu Versorgungsengpässen und zu enormen finanziellen Schäden. Durch Baustellenarbeiten ist die urbane Wasserinfrastruktur einer ständigen Bedrohung ausgesetzt. Schäden an kritischen Komponenten der Wasserinfrastruktur sind dabei nicht auszuschließen (z.B. München 2009). Durch den Klimawandel steigt laut vielen Prognosen die Gefährdung für Überflutung in den Siedlungsgebieten. Die Leistungsfähigkeit der Entwässerungsnetze muss auch unter den sich ändernden Bedingungen ausreichend hoch sein und dabei den Sicherheitsanforderungen entsprechen.

Lösungsansatz
Mittels den bereits entwickelten Werkzeugen VulNetWS (Vulnerabilität von Wasserversorgungsnetzen) und VulNetUD (Vulnerabilität von Entwässerungsnetzen) können Schwachstellen bzw. die örtlich verteilte, intrinsische Vulnerabilität der urbanen Wasserinfrastruktur basierend auf hydraulischen bzw. hydrodynamischen Simulationen bestimmt werden. Dabei werden die Auswirkungen von Komponentenausfällen und anderen Systemveränderungen (z.B. Erhöhung des Versiegelungsgrades) holistisch bewertet. Zusätzlich zur Vulnerabilitätsbeurteilung kann auch das Gefährdungspotential abgeschätzt werden, was in weiterer Folge eine Risikoanalyse ermöglicht. Ziel dieses Projektes ist die Weiterentwicklung des Softwareprototyps namens VulNetUW (Vulnerabilität von Netzen der urbanen Wasserwirtschaft), der die beiden bereits vorhandenen Werkzeuge VulNetWS und VulNetUD fusioniert. Im Rahmen dieser Zusammenführung sollen beide Werkzeuge auch erweitert werden (z.B. Vulnerabilitätssimulation des Eintrags von Giften in den Versorgungsnetzwerken). Die praxisnahe Einbindung dieses Planungswerkzeuges wird bei der Entwicklung von Rehabilitierungsstrategien an mehreren Bedarfsträgern (Kommunen und Stadtwerken) getestet. Synergien zwischen Sicherheitsplanung und Rehabilitierungsplanung können dabei genutzt werden. Die Implementierung von Wassersicherheitsplänen wird ebenso durch das Planungswerkzeug VulNetUW unterstützt. Dies beinhaltet ebenso die Erprobung des Planungswerkzeugs VulNetUW im Notfall. Endresultat ist ein Schwachstellenidentifizierungssystem inkl. Planungswerkzeug, welches auf jeden Bedarfsträger anwendbar ist und mit dem eine erhöhte Versorgungs- bzw. Entwässerungssicherheit in der Siedlungswasserwirtschaft erreicht werden kann.

Konsortium
Universität Innsbruck, Institut für Infrastruktur (Konsortialführer)
Universität Innsbruck, Institut für Öffentliches Recht, Staats- und Verwaltungslehre (GSK-Aspekte)
alpS – Zentrum für Naturgefahren- und Risikomanagement GmbH (Forschungspartner)
hydro-IT GmbH (Softwareentwicklung)
Ingenieurbüro Passer & Partner Ziviltechniker GmbH (Ingenieurbüro)
Stadtwerke Hall in Tirol GmbH (Bedarfsträger)
Marktgemeinde Götzis (Bedarfsträger)
Gemeinde Göfis (Bedarfsträger)
Innsbrucker Kommunalbetriebe Aktiengesellschaft (Bedarfsträger)
Amt der Tiroler Landesregierung, Abteilung Wasserwirtschaft (regionaler Bedarfsträger)

Kontakt
Dipl.-Ing. Dr.techn. Michael Möderl
Institut für Infrastruktur
Universität Innsbruck
Technikerstrasse 13
A-6020 Innsbruck / Austria

Telefon: +43 512 507 6918
Fax: +43 512 507 2911
Email: michael.moederl@uibk.ac.at
Skype: michael.moederl
Web : umwelttechnik.uibk.ac.at

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