17. Oktober 2022
Gemeinsame Forschung zum Schutz kritischer Infrastrukturen

Un­iBw Mün­chen und DLR ko­ope­rie­ren in der Si­cher­heits­for­schung

Prof. Dr.-Ing. Alexander Popp und Michael Langerbeins
DLR/Un­iBw: For­schungs­netz­werk zum Schutz kri­ti­scher In­fra­struk­tun­ren
Bild 1/4, Credit: © DLR. Alle Rechte vorbehalten

DLR/UniBw: Forschungsnetzwerk zum Schutz kritischer Infrastruktunren

Das DLR und die Uni­ver­si­tät der Bun­des­wehr Mün­chen bün­deln ih­re Kräf­te in der Si­cher­heits­for­schung. 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 Di­rek­ti­on am DLR-In­sti­tut für den Schutz Ter­rest­ri­scher In­fra­struk­tu­ren in Sankt Au­gus­tin. Im Bild (von links): Prof. Popp und Mi­cha­el Lan­ger­beins, Di­rek­tor des DLR-In­sti­tuts für den Schutz Ter­rest­ri­scher In­fra­struk­tu­ren.
DLR-Sicherheitsforschung
Vir­tu­el­le Wel­ten zur Über­wa­chung und Steue­rung rea­ler In­fra­struk­tu­ren
Bild 2/4, Credit: © DLR. Alle Rechte vorbehalten

Virtuelle Welten zur Überwachung und Steuerung realer Infrastrukturen

Di­gi­ta­ler Zwil­ling zum An­fas­sen: Sze­na­rio zur Steue­rung ei­nes Hy­drau­li­schen Sys­tems. In der An­wen­dung wer­den al­le Wer­te des Sys­tems rea­li­täts­nah si­mu­liert, wie et­wa die Füll­stän­de der Was­ser­tanks oder den Was­ser­durch­fluss. Hier ist zu se­hen, wie vir­tu­ell ein Ven­til be­dient wird und das Was­ser ent­spre­chend durch die Lei­tung fließt. Der Si­mu­la­tor soll künf­tig un­ter an­de­rem für Trai­nings­zwe­cke ge­nutzt wer­den, um die Be­die­nung von kri­ti­schen In­fra­struk­tu­ren zu er­ler­nen.
DLR-Sicherheitsforschung
Sen­so­ren zur De­tek­ti­on gas­för­mi­ger Ge­fahr­stof­fe
Bild 3/4, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Sensoren zur Detektion gasförmiger Gefahrstoffe

Die Dar­stel­lung zeigt die ers­te Ge­ne­ra­ti­on von Gas­sen­so­ren zur De­tek­ti­on gas­för­mi­ger Ge­fahr­stof­fe, die am DLR-In­sti­tut für den Schutz Ter­rest­ri­scher In­fra­struk­tu­ren ent­wi­ckelt wur­den.
DLR-Sicherheitsforschung
Au­to­no­mer mo­bi­ler Ro­bo­ter zur Ge­fahr­stoff-De­tek­ti­on
Bild 4/4, Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Autonomer mobiler Roboter zur Gefahrstoff-Detektion

Test mit ei­ner au­to­no­men mo­bi­len Sen­sor­trä­ger­platt­form für die vor-Ort­De­tek­ti­on von Ge­fahr­stof­fen.
  • Kooperationsvertrag zwischen DLR und Universität der Bundeswehr München im Bereich Sicherheitsforschung geschlossen.
  • Ziel der Zusammenarbeit ist der Schutz von kritischen Infrastrukturen in Deutschland.
  • Forschung und Entwicklung von KI-Technologien und neuartigen Simulationsmethoden.
  • Schwerpunkte: Sicherheit, Künstliche Intelligenz

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die Universität der Bundeswehr München (UniBw München) haben einen Kooperationsvertrag über die gemeinsame Forschung und Entwicklung zum Schutz kritischer Infrastrukturen in Deutschland geschlossen. 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.“

Lebensadern moderner Gesellschaften

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.

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.“

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.

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    Kom­mu­ni­ka­ti­on und Pres­se
    Telefon: +49 8153 28-2251
    Münchener Straße 20
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Kritische Infrastrukturen (KRITIS) sind Organisationen und Einrichtungen mit wichtiger Bedeutung für das staatliche Gemeinwesen, bei deren Ausfall oder Beeinträchtigung nachhaltig wirkende Versorgungsengpässe, erhebliche Störungen der öffentlichen Sicherheit oder andere dramatische Folgen eintreten würden.