Industrie 4.0-technologiekonzept - intelligente fabrik für die vierte industrielle revolution mit symbolgrafik, die das automatisierungssystem durch den einsatz von robotern und automatisierten maschinen zeigt, die über das internet-netzwerk gesteuert werpitinan/123rf

Komplexe Systeme – Nutzen oder Last?

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Thematischer Hintergrund

Komplexe Systeme bilden das Rückgrat moderner Industriegesellschaften. Dazu gehören etwa kritische Infrastrukturen wie Energie-, Kommunikations-, Logistik- und Produktions- sowie Frühwarnsysteme. Das Funktionieren derartiger Systeme hängt vom Zusammenspiel verschiedener Elemente unterschiedlicher Art ab und ist entsprechend potenziell störungsanfällig und ressourcenintensiv. Die zahlreichen Wechselwirkungen und Rückkopplungen machen es schwer, das Systemverhalten vorherzusagen und schon kleine Störungen können zu weitreichenden Veränderungen und im Extremfall zum Zusammenbruch führen. Durch die fortschreitende Digitalisierung haben der Vernetzungsgrad, die Komplexität und damit auch das Ausfallrisiko kritischer Infrastrukturen in den letzten Jahren zugenommen und dürften in Zukunft noch weiter zunehmen.

Ziele und Vorgehensweise

Ziel der Untersuchung ist es, Ausfallrisiken und Ressourcenbedarf komplexer technischer Systeme am Beispiel kritischer Infrastrukturen zu beleuchten. Es sollen Systemeigenschaften und -elemente eruiert werden, die bei steigender Komplexität ein besonderes Risiko darstellen, sowie darauf bezogene Vorkehrungen oder Maßnahmen, die diese Risiken minimieren helfen. Darüber hinaus soll analysiert werden, welche Warnsignale die bevorstehende Überlastung bzw. die Gefahr der Störung komplexer Systeme anzeigen können.

In einer vorbereitenden Kurzstudie wird mithilfe einer Literatur- und Medienanalyse untersucht, welche Akteure die Risiken komplexer Systeme in der Öffentlichkeit diskutieren und welche Themen dabei im Vordergrund stehen. Anschließend wird eine Expert/innenbefragung durchgeführt. Ziel dieser Befragung ist es, Systeme und Teilsysteme zu identifizieren, die einen Komplexitätsgrad erreicht haben, bei dem im Falle einer Störung oder eines Ausfalls von einer relevanten Gefahrenlage für die Gesellschaft ausgegangen werden kann. Auf dieser Grundlage werden für eine Auswahl von Sektoren und Systemen, bei denen die mit der Komplexitätszunahme zusammenhängenden Risiken als besonders hoch eingeschätzt werden, Vorschläge für eine vertiefende Untersuchung in Form eines TA-Projekts erarbeitet.

Stand der Projektbearbeitung

Die vom TAB verfasste TA-Vorstudie befindet sich derzeit im Prozess der Abnahme durch die Berichterstattergruppe TA.