What happens during a blackout: Consequences of a prolonged and wide-ranging power outage

Power outages in Europe and North America in recent years have given a lasting impression of the vulnerability of modern and high-tech societies. Although the power supply was interrupted for a week at most and only locally, massive functional and supply disruptions, threats to public order and damage amounting to billions of euros have already become apparent. This book shows what consequences a prolonged and widespread power blackout could have on society and its critical infrastructures and how Germany is prepared for such a large-scale disaster. By means of comprehensive consequence analyses, the authors drastically demonstrate that after only a few days, the supply of the population with (vital) goods and services can no longer be guaranteed in the affected area. It is also made clear that considerable efforts are required to increase the sustainability of critical infrastructures and to further optimise the capacities of the national disaster management system. The book is based on TAB Report Nr. 141 "Gefährdung und Verletzbarkeit moderner Gesellschaften - am Beispiel eines großräumigen und langandauernden Ausfalls der Stromversorgung"

Was bei einem Blackout geschieht : Folgen eines langandauernden und großräumigen Stromausfalls

Stromausfälle in Europa und Nordamerika haben in den letzten Jahren einen nachhaltigen Eindruck von der Verletzbarkeit moderner und hochtechnisierter Gesellschaften vermittelt. Obwohl die Stromversorgung allenfalls eine Woche und lokal begrenzt unterbrochen war, zeigten sich bereits massive Funktions- und Versorgungsstörungen, Gefährdungen der öffentlichen Ordnung sowie Schäden in Milliardenhöhe. Welche Folgen ein langandauernder und großflächiger Stromausfall auf die Gesellschaft und ihre Kritischen Infrastrukturen haben könnte und wie Deutschland auf eine solche Großschadenslage vorbereitet ist, wird in diesem Buch aufgezeigt. Mittels umfassender Folgenanalysen führen die Autoren drastisch vor Augen, dass bereits nach wenigen Tagen im betroffenen Gebiet die bedarfsgerechte Versorgung der Bevölkerung mit (lebens)notwendigen Gütern und Dienstleistungen nicht mehr sicherzustellen ist. Auch wird deutlich gemacht, dass erhebliche Anstrengungen erforderlich sind, um die Durchhaltefähigkeit Kritischer Infrastrukturen zu erhöhen sowie die Kapazitäten des nationalen Systems des Katastrophenmanagements weiter zu optimieren. Das Buch basiert auf dem TAB-Arbeitsbericht Nr. 141 »Gefährdung und Verletzbarkeit moderner Gesellschaften - am Beispiel eines großräumigen und langandauernden Ausfalls der Stromversorgung«

Gefährdung und Verletzbarkeit moderner Gesellschaften - am Beispiel eines großräumigen und langandauernden Ausfalls der Stromversorgung. Endbericht zum TA-Projekt

In modernen, arbeitsteiligen und hochtechnisierten Gesellschaften erfolgt die Versorgung der Bevölkerung mit (lebens)notwendigen Gütern und Dienstleistungen durch ein hochentwickeltes, eng verflochtenes Netzwerk »Kritischer Infrastrukturen«. Dazu zählen u. a. Informationstechnik und Telekommunikation, Transport und Verkehr, Energieversorgung oder das Gesundheitswesen. Diese sind aufgrund ihrer internen Komplexität sowie der großen Abhängigkeit voneinander hochgradig verletzbar. Terroristische Anschläge, Naturkatastrophen oder besonders schwere Unglücksfälle haben nicht erst im zurückliegenden Jahrzehnt offenkundig gemacht, welche weitreichenden Folgen die Beeinträchtigung oder der Ausfall Kritischer Infrastrukturen für das gesellschaftliche System insgesamt haben können. Aufgrund der nahezu vollständigen Durchdringung der Lebens- und Arbeitswelt mit elektrisch betriebenen Geräten würden sich die Folgen eines langandauernden und großflächigen Stromausfalls zu einer Schadenslage von besonderer Qualität summieren. Betroffen wären alle Kritischen Infrastrukturen, und ein Kollaps der gesamten Gesellschaft wäre kaum zu verhindern. Trotz dieses Gefahren- und Katastrophenpotenzials ist ein diesbezügliches gesellschaftliches Risikobewusstsein nur in Ansätzen vorhanden. INHALT ZUSAMMENFASSUNG 3 I. EINLEITUNG 29 1. Verletzlichkeit moderner Gesellschaften 29 2. Stromausfall als Auslöser einer »nationalen Katastrophe« 31 3. Beauftragung, Vorgehen, Aufbau des Berichts 33 II. DAS SYSTEM DES KRISENMANAGEMENTS IN DEUTSCHLAND 39 1. Rechtsgrundlagen der Katastrophenbewältigung 41 2. Krisenmanagement in Deutschland: Akteure, Strukturen und Verfahren 46 III. FOLGEN EINES LANGANDAUERNDEN UND GROSSRÄUMIGEN STROMAUSFALLS 59 1. Einleitung 59 1.1 Anmerkungen zu den Ursachen eines langandauernden und großräumigen Stromausfalls 59 1.2 Kosten 61 2. Folgenanalysen ausgewählter Sektoren Kritischer Infrastrukturen 64 2.1 Informationstechnik und Telekommunikation 66 2.2 Transport und Verkehr 89 2.3 Wasserversorgung und Abwasserentsorgung 117 2.4 Lebensmittelversorgung 138 2.5 Das Gesundheitswesen 151 2.6 Finanzdienstleistungen 164 2.7 Öffentliche Einrichtungen – Fallbeispiel »Gefängnis« 184 3. Verhaltensbezogene Folgen eines Stromausfalls und ihre Bestimmungsfaktoren 192 3.1 Psychologische Bestimmungsfaktoren 193 3.2 Thesen zu den verhaltensbezogenen Folgen eines langandauernden Stromausfalls 197 3.3 Informations- und Forschungsbedarf 202 IV. VERLETZBARKEIT, BEWÄLTIGUNGSOPTIONEN UND HANDLUNGSBEDARF – SCHLUSSFOLGERUNGEN 205 1. Informationstechnik und Telekommunikation 205 2. Transport und Verkehr 207 3. Wasser und Abwasser 209 4. Versorgung mit Lebensmitteln 214 5. Gesundheitswesen 216 6. Finanzdienstleistungen 219 7. Fallbeispiel »Gefängnisse« 220 8. Bereichs- und organisationsübergreifendes Katastrophenmanagement 222 9. Vernetzte Katastrophenbewältigung –ohne Netz 225 10. Krisenkommunikation ohne Strom 230 11. Versorgung mit Treibstoff, Sicherstellung einer robusten Notstromversorgung 231 12. Inselnetze als Option zur Steigerung der Resilienz der Stromversorgung nach einem Stromausfall 233 13. Information und Sensibilisierung der Bevölkerung 235 14. Fazit 237 V. LITERATUR 239 1. In Auftrag gegebene Gutachten 239 2. Weitere Literatur 239 3. Internetadressen 252 VI. ANHANG 255 1. Tabellenverzeichnis 255 2. Abbildungsverzeichnis 255 3. Abkürzungsverzeichnis 25

Transferability of Deep Learning Algorithms for Malignancy Detection in Confocal Laser Endomicroscopy Images from Different Anatomical Locations of the Upper Gastrointestinal Tract

Squamous Cell Carcinoma (SCC) is the most common cancer type of the epithelium and is often detected at a late stage. Besides invasive diagnosis of SCC by means of biopsy and histo-pathologic assessment, Confocal Laser Endomicroscopy (CLE) has emerged as noninvasive method that was successfully used to diagnose SCC in vivo. For interpretation of CLE images, however, extensive training is required, which limits its applicability and use in clinical practice of the method. To aid diagnosis of SCC in a broader scope, automatic detection methods have been proposed. This work compares two methods with regard to their applicability in a transfer learning sense, i.e. training on one tissue type (from one clinical team) and applying the learnt classification system to another entity (different anatomy, different clinical team). Besides a previously proposed, patch-based method based on convolutional neural networks, a novel classification method on image level (based on a pre-trained Inception V.3 network with dedicated preprocessing and interpretation of class activation maps) is proposed and evaluated. The newly presented approach improves recognition performance, yielding accuracies of 91.63% on the first data set (oral cavity) and 92.63% on a joint data set. The generalization from oral cavity to the second data set (vocal folds) lead to similar area-under-the-ROC curve values than a direct training on the vocal folds data set, indicating good generalization.Comment: Erratum for version 1, correcting the number of CLE image sequences used in one data se

Predicting Phospholipidosis Using Machine Learning

Phospholipidosis is an adverse effect caused by numerous cationic amphiphilic drugs and can affect many cell types. It is characterized by the excess accumulation of phospholipids and is most reliably identified by electron microscopy of cells revealing the presence of lamellar inclusion bodies. The development of phospholipidosis can cause a delay in the drug development process, and the importance of computational approaches to the problem has been well documented. Previous work on predictive methods for phospholipidosis showed that state of the art machine learning methods produced the best results. Here we extend this work by looking at a larger data set mined from the literature. We find that circular fingerprints lead to better models than either E-Dragon descriptors or a combination of the two. We also observe very similar performance in general between Random Forest and Support Vector Machine models.</p

Pin1 and neurodegeneration: a new player for prion disorders?

Pin1 is a peptidyl-prolyl isomerase that catalyzes the cis/trans conversion of phosphorylated proteins at serine or threonine residues which precede a proline. The peptidyl-prolyl isomerization induces a conformational change of the proteins involved in cell signaling process. Pin1 dysregulation has been associated with some neurodegenerative disorders such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease and Huntington's disease. Proline-directed phosphorylation is a common regulator of these pathologies and a recent work showed that it is also involved in prion disorders. In fact, prion protein phosphorylation at the Ser-43-Pro motif induces prion protein conversion into a disease-associated form. Furthermore, phosphorylation at Ser-43-Pro has been observed to increase in the cerebral spinal fluid of sporadic Creutzfeldt-Jakob Disease patients. These findings provide new insights into the pathogenesis of prion disorders, suggesting Pin1 as a potential new player in the disease. In this paper, we review the mechanisms underlying Pin1 involvement in the aforementioned neurodegenerative pathologies focusing on the potential role of Pin1 in prion disorders