Stets Herr der Lage im Krisenfall

Big-Data-Anwendung Katastrophenschutz: Die Stadtentwässerungsbetriebe Köln nutzen grafische Informationen, Wetterprognosen, Einsatzfotos und weitere Quellen in kombinierter Form. - Abb.: StEB Köln

In Köln wird die Informationsplattform SD-Kama entwickelt. Bei Hochwasser und Katastrophen soll sie der Einsatzleitung ein umfassendes Bild der Situation sowie verlässliche Prognosen vermitteln. Dafür werden Daten aus ganz unterschiedlichen Quellen zusammengeführt und aufbereitet.

Vorbereitung und Planung sind die ersten Schritte einer Stadt, um sich auf ein Flusshochwasser vorzubereiten. Beim Bau des technischen Hochwasserschutzes und der Erstellung von Alarm- und Einsatzplänen werden statische Daten wie zum Beispiel Hochwassergefahrenkarten genutzt. In Köln unterstützt seit zehn Jahren das Entscheidungsunterstützungssystem Köln (EUS) die Entscheidungsträger schnell und zuverlässig mit wichtigen Informationen. EUS ist ein Geoinformationssystem mit integriertem Analyse-Tool, das für verschiedene Hochwasserszenarien und frei definierbare Stadtbereiche die potenziell betroffene Fläche, die Anzahl der gefährdeten und betroffenen Personen, sensible Objekte, den potenziellen Schaden in Euro sowie blockierte Straßen anzeigt.

Damit ist allerdings das Problem, wie man die aktuelle Situation vor Ort schnell und verlässlich in der Einsatzleitung anzeigt, nicht gelöst. Denn die Naturgefahr Hochwasser beschert den betroffenen Kommunen nicht nur viel Wasser, sondern den Einsatzzentralen auch eine Flut an Informationen und Daten; vor allem von der Situation vor Ort.

Datenanalyse in Echtzeit

Das Forschungs- und Entwicklungsprojekt „sd-kama“ (Smart-Data-Katastrophenmanagement, www.sd-kama.de), gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Smart-Data-Programms, beschäftigt sich mit der Erfassung, Analyse, Verarbeitung, Aggregation (Zusammenfassung) und Visualisierung von Daten aus unterschiedlichen Quellen und in unterschiedlichen Formaten. Das Ziel des Konsortiums, bestehend aus IT-Unternehmen, dem Fraunhofer-Heinrich-Hertz-Institut, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und den Stadtentwässerungsbetrieben (StEB) Köln, ist die Entwicklung einer Informationsplattform für das Katastrophenmanagement und für das Hochwassermanagement der Stadt Köln.

Es sollen Verfahren entwickelt werden, die das Analysieren und die Handhabung der vielen Daten für die Einsatzleitung vereinfachen und diese schnell in einer digitalen Lagekarte anzeigen. Da auf unterschiedliche Datenquellen zugegriffen wird und Daten und Ereignisse an unterschiedliche Empfänger gesendet werden, spielen auch Aspekte wie Zugriffsberechtigung, Datenschutz und -transparenz, Datensicherheit und Rechtssicherheit eine zentrale Rolle.

Das EUS dient dabei als Frontend-Anwendung. Auf der Plattform werden Daten aus verschiedenen Quellen – Satelliten, Pegel, Wetterbeobachtung, Verkehrsüberwachung, Bild- und Videodaten sowie Vitaldaten-Aufzeichnungen der Einsatzkräfte – zusammengeführt, in Echtzeit analysiert, aufbereitet und eingespielt.

Auf diese Weise erhalten die StEB einen detaillierten Überblick über die Situation und verlässliche Prognosen. SD-Kama stellt ein umfassendes Lagebild bereit, das neben der Hochwassersituation, den getroffenen Gegenmaßnahmen und Bild- oder Videomaterial auch die Verkehrslage sowie den Standort von Depots und Logistikern umfasst. Die im System vorhandenen Hochwassergefahrenkarten und Simulationen für Überflutungen und Versagensszenarien des Hochwasserschutzsystems geben darüber hinaus Auskunft, welche Gebiete gefährdet sein könnten. Somit kann die Einsatzleitung geeignete Gegenmaßnahmen einleiten – im Ernstfall zählt schließlich jede Minute.

Vitalfunktionen werden überwacht

Mittels Wearables (Arm- und Brustbänder), die über diverse physiologische Werte permanent den Stresspegel der Einsatzkräfte ermitteln, kann die Einsatzleitung in Echtzeit erkennen, an welcher Stelle die Einsatzkräfte besonders unter Druck stehen, das heißt wo Verstärkung oder Ablösungen benötigt werden. Außerdem wird den Einsatzkräften eine App fürs Smartphone bereitgestellt, mit der sie Fotos schießen sowie Videos aufnehmen und diese mit nur einem Klick an die Informationsplattform schicken können. Sie können mithilfe der App auch Meldungen direkt an die Einsatzkräfte senden. Die App soll in einem nächsten Schritt auch der Bevölkerung zur Verfügung gestellt werden, sodass deren Bild- und Videobeiträge ebenfalls einfließen und analysiert werden können.

Die weiteren Einsatzmöglichkeiten des Systems sind vielfältig. Sie reichen vom Katastrophenmanagement über die Sicherung von Großereignissen bis hin zur Überwachung zum Beispiel der Warenlieferkette Supply Chain. SD-Kama kann seine Vorteile überall dort voll ausspielen, wo es darauf ankommt, in einer unübersichtlichen Situation viele Informationen in kürzester Zeit zu bewerten und aus ihnen die richtigen Schlüsse abzuleiten – Big Data in R(h)einkultur.

Red.