Entwicklung einer spatial-temporalen Vulnerabilitätsanalyse für die initiale Krisenbewältigung von Stromausfällen

Wird durch einen Stromausfall der kontinuierliche Betrieb von so genannten Kritischen Infrastrukturen wie Krankenhäuser, Trinkwasserwerke oder Dialysekliniken gefährdet, drohen dramatische Konsequenzen für die Bevölkerung. Entsprechend bedarf es an einer effektiven Katastrophenvorsorge. In der vorliegenden Arbeit wird für diesen Zweck eine spatial-temporale Vulnerabilitätsanalyse entwickelt, mit der eine sachgerechte Beurteilung der Dringlichkeit und der Erheblichkeit von stromausfallbedingten Gefahren für einen beliebigen Landkreis oder eine beliebige kreisfreie Stadt samt einer Priorisierung der dort verorteten Kritischen Infrastrukturen bzw. ihrer Stadtteile oder Gemeinden für verschiedene Szenarios möglich wird. Grundlage der Vulnerabilitätsanalyse ist ein indikatorenbasierter Ansatz mit modifizierten multiattributiven Analysen. Hierfür wurden Indikatoren entwickelt, mithilfe derer auf die Kritikalität und die Bewältigungskapazität von den in einem Landkreis oder einer kreisfreien Stadt befindlichen Kritischen Infrastrukturen und damit auf das raumzeitliche Gefahrenpotential eines Stromausfalls geschlossen wird. Zur Abschätzung des Gefahrenpotentials anhand dieser Indikatoren wurden Workshops mit Entscheidungsträgern der Gefahrenabwehr und des Katastrophenschutzes durchgeführt. Die in den Ergebnissen anhaftende Subjektivität der Abschätzungen und die sich daraus ergebene Parameterunschärfe wird mithilfe einer Monte-Carlo-Simulation als Streuung im Ergebnis berücksichtigt. Darüber hinaus wurde für eine zeitliche Differenzierung einzelne Indikatoren dynamisiert und ein modifiziertes Delphi-Verfahren entwickelt, mit dem Gruppenentscheide in Führungs- und Verwaltungsstäben unterstützt werden. Die Vulnerabilitätsanalyse wurde in die Entscheidungsprozesse der Bedarfsplanung und der akuten Krisenbewältigung in Deutschland eingebettet. Für die Beurteilung stromausfallbedingter Gefahren in einem Landkreis oder einer kreisfreien Stadt werden mehrere Vulnerabilitätsaggregationen und Bewertungsverfahren verwendet. Hierdurch ergeben sich verschiedenartige raum-zeitliche Auflösungen der Gefahrenpotentiale und der örtlich individuellen Stromausfallfolgen, die Rückschlüsse über die Bedeutung von einzelnen Kritischen Infrastrukturen und Stadtteilen bzw. Gemeinden für die lebensnotwendige Versorgung der Bevölkerung, den schwerwiegendsten und den mildesten Stromausfallverlauf, die Erfüllung von Schutzzielansprüchen, örtliche Vulnerabilitätsdichten und die potentiellen Wirkung von zu erwägenden Maßnahmen ermöglichen. Hierdurch wird der Handlungsbedarf unterhalb der Ebene der Landkreise und kreisfreien Städten identifiziert, was ebenso die Zusammenarbeit zwischen Behörden und Betreibern Kritischer Infrastrukturen als auch die Bildung eines einheitlichen Gefahrenverständnisses im Rahmen von Sicherheitspartnerschaften fördert. Beispielhaft wurde das Verfahren unter Verwendung realitätsnaher Daten auf die Stadtkreise Mannheim und Karlsruhe angewendet. Neben der Bedarfsplanung und der akuten Krisenbewältigung kann die Anwendung des Analyseverfahrens und seine Ergebnisse die Erfüllung der strategischen Ziele des Sendai Framework for Disaster Risk Reduction, denen sich die Bundesregierung verpflichtet hat, unterstützen. Ebenso kann die sachgerechte Priorisierung und prioritäre Versorgung von Kritischen Infrastrukturen oder Gebietskörperschaften anhand eines objektiven Vulnerabilitätsmaßes sowohl bei der Umsetzung des Gesamtkonzeptes Notstrom der Konzeption Zivile Verteidigung als auch im Kaskadeprinzip der VDE-AR-N 4140 bei kritischen Netzsituationen Anwendung finden. Der methodischen Entwicklung einer solchen präskriptiven Entscheidungsunterstützung gingen grundlegende entscheidungsnormative Auseinandersetzungen voraus, in deren Ergebnis nicht nur die Grundlagen des Risiko- und Krisenmanagements betrachtet wurden, sondern auch stromausfallbedingte Gefahren schutzgutorientiert spezifiziert, plausible Stromausfallszenarien systematisch reflektiert, Lokale Kritischen Infrastrukturen definiert, Standards für KRITIS-Kataster erstellt, ein Bemessungsstromausfall als auslegungsrelevanter kritischer Stromausfall festgelegt und Schutzziele zur bedarfsorientierten Dimensionierung von Vorsorge- und Bewältigungsmaßnahmen betrachtet wurden. Da hierdurch bisherige Lücken in der Debatte zum Schutz Kritischer Infrastrukturen und in der sachgerechten Entscheidungsfindung bei der Vorbereitung auf Stromausfälle auf kommunaler Ebene geschlossen werden konnten, bilden diese Ergebnisse, neben der entwickelten Vulnerabilitätsanalyse, einen wertvollen Beitrag in der normativen Entscheidungsunterstützung

Aula enim Principis non equorum videbatur - Der neue Stall- und Harnischkammerbau in Dresden 1586

Der Bau des Dresdener Stall- und Rüstkammergebäudes, von Kurfürst Christian I. (1560-91) unmittelbar nach seinem Regierungsantritt 1586 in Angriff genommen, stellt ein Prestigeobjekt ersten Ranges dar. Mit enormem finanziellem Aufwand wurde ein separates Sammlungsgebäude für die hochpreisigen Leibpferde des Kurfürsten als auch für die ob ihrer Qualität und Fülle beeindruckenden Rüstkammersammlung eingerichtet. Dabei handelte es sich um zwei sich gegenseitig ergänzende Sammlungen im Dienste der fürstlichen Repräsentation, die zahlreichen Besuchern bereitwillig gezeigt wurden. Zwei als Schauappartements eingerichtete Räume, durch die der Besucher geleitet wurde, zeugten augenscheinlich von der wirtschaftlichen und kulturellen Prosperität des Kurfürstentumes, der beeindruckenden Genealogie des Fürstenhauses und der angesehenen Position unter den anderen Fürsten. Mit diesem Bau positioniert sich die sächsische Residenz als eine der herausragenden im Reichsgebiet, die gleich dem Kaiserhof und anderen wichtigen Höfen Sammlungen als symbolisches Kapital nutzt und damit eine innovative Facette frühneuzeitlicher Politik deutlich werden lässt

Aluminium-oxide wires for superconducting high kinetic inductance circuits

We investigate thin films of conducting aluminium-oxide, also known as granular aluminium, as a material for superconducting high quality, high kinetic inductance circuits. The films are deposited by an optimised reactive DC magnetron sputter process and characterised using microwave measurement techniques at milli-Kelvin temperatures. We show that, by precise control of the reactive sputter conditions, a high room temperature sheet resistance and therefore high kinetic inductance at low temperatures can be obtained. For a coplanar waveguide resonator with 1.5\,k$\Omega$ sheet resistance and a kinetic inductance fraction close to unity, we measure a quality factor in the order of 700\,000 at 20\,mK. Furthermore, we observe a sheet resistance reduction by gentle heat treatment in air. This behaviour is exploited to study the kinetic inductance change using the microwave response of a coplanar wave guide resonator. We find the correlation between the kinetic inductance and the sheet resistance to be in good agreement with theoretical expectations.Comment: 16 pages, 7 figure

Structure and Dynamics of Mono- vs. Doubly Lipidated Rab5 in Membranes

The Rab5 small GTPase is a regulator of endosomal trafficking and vesicle fusion. It possesses two adjacent cysteine residues for post-translational geranylgeranylation at its C-terminus for the protein to associate with the early endosome membrane. We compare the effect of mono-lipidification of only one cysteine residue with the doubly modified, fully functional Rab protein in both guanosine diphosphate (GDP)- and guanosine triphosphate (GTP)-bound states and in different membranes (one, three, and six-component membranes). Molecular simulations show that the mono-geranylgeranylated protein is less strongly associated with the membranes and diffuses faster than the doubly lipidated protein. The geranylgeranyl anchor membrane insertion depth is smaller and the protein–membrane distance distribution is broad and uncharacteristic for the membrane composition. The mono-geranylgeranylated protein reveals an unspecific association with the membrane and an orientation at the membrane that does not allow a nucleotide-specific recruitment of further effector proteins. This work shows that double-lipidification is critical for Rab5 to perform its physiological function and mono-geranylgeranylation renders it membrane-associated but non-functional