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Hochwasser, Pfinztal, 2013
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft www.cedim.de
CENTER FOR DISASTER MANAGEMENT AND RISK REDUCTION TECHNOLOGY (CEDIM)
Straßen in Chile
Maule-Erdbeben Chile, 2010
Vulnerabilität und Resilienz einer kritischer Infrastruktur
am Beispiel von Chile
Entwicklung eines generischen Konzepts zur Analyse der
Vulnerabilität von Straßeninfrastrukturen (IPF-Teilprojekt)
Sina Keller, Johanna Stötzer, Stefan Hinz
2 www.cedim.de
Motivation des
12.09.17 Dr. Sina Keller
KRITIS-Verbundprojekts
Beispiel
Zentralchile
Maule-Erdbeben
27. Februar 2010
➩ Zahlreiche unmittelbare Schäden auf Straßeninfrastrukturen
Mautstellen werden zu Hindernissen
3 www.cedim.de
Verbundprojekt & Systemischer Ansatz
12.09.17 Dr. Sina Keller
Straßeninfrastruktur
Natur Mensch
Atzl & Keller (2013), verändert
Generalisierter, breiter
Modellansatz unter Beibehaltung
räumlich-expliziter Maße
Analyse regionalwissenschaftlichen
Fragestellungen (Peripherer Raum)
unter Beibehaltung der planerischen
Terminologie
IPF IfR &
A B
4 www.cedim.de
IPF-Projekt im Steckbrief
Entwicklung eines generischen Konzepts zur Analyse der
Vulnerabilität von Straßeninfrastrukturen
Sina Keller, Johanna Stötzer
🕐 Juli 2017 – Juli 2020
➮ Generischen + modularen Konzepts: Analyse der Erreichbarkeit
von Notfalleinrichtungen über das Straßennetzwerk
➮ Integration von sozialwissenschaftlichen Einflussgrößen
(Erhebung in Feldforschung)
➮ Simulation der Auswirkungen von Naturgefahren
➮ Anwendbarkeit auf mehreren Maßstabsebenen
➮…
Modul zur Erreichbarkeit von Notfalleinrichtungen
basierend auf Indexberechnung (inkl. Disaster-Szenarien)
12.09.17 Dr. Sina Keller
IfR-Projekt @ Poster
5 www.cedim.de
Generisches Konzept
Stötzer (2017)
Modular
Open-source Implementierung
Länder- /regionsspezifische
Anpassungen möglich
Vulnerabilität ➜ Indexdifferenz in
Beispielszenarien
…
12.09.17 Dr. Sina Keller
Datenbank
Integration der
Punktdaten in den
Netzwerkgraphen
Index Berechnung
Natur-
katastrophen
Szenario
Gridbasierte
Analyse
OSM
Daten
Netzwerk
Prioritäten
Netzwerk
Auflösung
Szenario Grid
Auflösung
Input
Kern-
modul
+ Modul
6 www.cedim.de
Erreichbarkeitsindex & Chile
Exemplarische Anwendung für einen Erreichbarkeitsindex:
Accessibility / Remoteness Index (ARI)
Straßen priorisiert / gewichtet, angepasst an Untersuchungsregionen
Notfalleinrichtung
12.09.17 Dr. Sina Keller
Feuerwehr
Krankenhaus
Polizei
7 www.cedim.de
… in der Tarapacá und Arica y Parinacota Region
#1: Erreichbarkeitsanalyse Chile
… in der Bìo-Bìo Region
ARI Werte der Siedlungen …
12.09.17 Dr. Sina Keller
8 www.cedim.de
#2: Erreichbarkeitsanalyse Bìo-Bìo Region
ARI Werte („Normal“zustand)
Gridbasierter Ansatz 500 x 500 Meter
12.09.17 Dr. Sina Keller
9 www.cedim.de
#3: Tsunami-Szenario Conceptión
Wellenhöhe
Simulierter Tsunami mit Stärke 9.1 vor der Küste der Bìo-Bìo Region
12.09.17 Dr. Sina Keller
Simulationsdaten: Schäfer (2017)
Restriktion
Straßen mit einer
Überschwemmung > 0,2 Meter
fallen weg
10 www.cedim.de
#3A: Tsunami-Szenario ARI Werte
nach einem simulierten Tsunamis (Stärke 9.1) vor der Küste der Bìo-Bìo Region
12.09.17 Dr. Sina Keller
11 www.cedim.de
#3B: Tsunami-Szenario (Bìo-Bìo Region)
∆ ARI =
für Tsunami-Szenario #3A – #2
12.09.17 Dr. Sina Keller
12 www.cedim.de
Perspektiven
Generisches und modulares Konzept
➩ Sozialwissenschaftliche Parameter
➩ DEM-Integration als weitere Datengrundlage
➩ Simulation von verschiedenen Naturkatastrophen
➩ Weitere Erreichbarkeitsindices (z.B. CCA von Novak & Sullivan 2014)
➩ Index auf eine intra-städtische Anwendung übertragen
12.09.17 Dr. Sina Keller
13 www.cedim.de
Das IPF-Projekt …
Globales Tsunami
Risiko Modell
Forensische
Katastrophenanalysen Indikatorensystem zur
Bewertung der Vulnerabilität
von Infrastruktureinrichtungen
gegenüber Extremhochwasser Schadenabschätzung
bei Winterstürmen
Generisches Modell
zur Analyse der
Vulnerabilität von
Straßeninfrastruktur
in
um
durch
Regionalplanerische Studien
Crowdsourcing
➔ Ereignisse
12.09.17 Dr. Sina Keller