EU-Katastrophenresilienz 2040: Kritische Infrastrukturen besser auf zukünftige Krisen vorbereiten

Die Studie wurde vom Joint Research Centre (JRC) der Europäischen Kommission durchgeführt, fachlich begleitet von der Generaldirektion Migration und Inneres (DG HOME). Gemeinsam mit DG HOME wurden zu Beginn auch der thematische Zuschnitt und die strategischen Schwerpunkte festgelegt.

Die Studie soll die langfristige EU-Planung im Bereich Katastrophen- und Infrastrukturresilienz stützen und Forschung und Innovation bis 2040 an den absehbaren Anforderungen ausrichten.

Das JRC hat dafür mehrere Methoden verbunden:

• strukturierte Literaturanalyse,
• Horizon Scanning zur Erfassung früher Signale,
• Befragungen von Fachleuten,
• Interviews und partizipative Workshops.

Beteiligt waren über 120 Fachleute, die Analyse stützt sich auf 278 Publikationen aus den Jahren 2020 bis 2024. In der abschließenden Befragung bewertete ein Panel von 18 Personen die Relevanz der Fähigkeiten auf einer Skala von 0 bis 10; die zwölf prioritären ergaben sich dort, wo hohe Bewertungen, Workshop-Stimmen und Interviewthemen zusammenfielen.

Leitend war ein Ansatz, der nicht bei der Technik ansetzt, sondern bei den Fähigkeiten: Zuerst wird gefragt, welche Risiken auf Europa zukommen und was man können muss, um damit umzugehen. Erst danach, mit welchen technologischen oder politischen Lösungen sich das erreichen lässt. Als Fähigkeit versteht die Studie dabei ausdrücklich das Können selbst, nicht die Ausrüstung, mit der es erbracht wird.

Die Studie geht davon aus, dass sich die Risiken für Europa bis 2040 nicht nur verstärken, sondern zunehmend miteinander verbinden. Klimawandel, geopolitische Spannungen, Digitalisierung, Urbanisierung und die wachsende Vernetzung kritischer Infrastrukturen schaffen neue Abhängigkeiten.

Extremwetterereignisse können beispielsweise Infrastrukturen beschädigen und gleichzeitig die Energie- oder Kommunikationsversorgung beeinträchtigen. Gleichzeitig können gerade solche Situationen für Cyberangriffe oder hybride Bedrohungen ausgenutzt werden. Die Studie spricht deshalb von „compound and cascading risks“ – also kombinierten Risiken und Kaskadeneffekten.

Auch die Energiewende bringt neue Abhängigkeiten und Risiken mit sich. Mit der zunehmenden Elektrifizierung und Digitalisierung wachsen die cyber-physischen Angriffsflächen, während gleichzeitig neue Technologien und Infrastrukturen miteinander verknüpft werden.

Die wichtigste der zwölf prioritären Fähigkeiten ist laut Studie die Aufrechterhaltung essenzieller Dienstleistungen – getragen von zuverlässiger Energieversorgung sowie Redundanz- und Backup-Systemen, die den Betrieb kritischer Dienste auch bei Ausfällen sichern. 

Die weiteren elf prioritären Fähigkeiten sind: 

• grenzüberschreitende Zusammenarbeit sowie Koordination über Ebenen und Sektoren hinweg 

• Cyberresilienz 

• Frühwarnung und Gefahrenerkennung vor dem Ereignis 

• kritische Kommunikation 

• Dekontamination, Abfallmanagement und Wiederherstellung 

• resilientes Infrastrukturdesign 

• Modellierung systemischer Risiken und Abhängigkeiten kritischer Infrastrukturen 

• sichere und effiziente Einsatzführung vor Ort 

• Vorbereitung und Einbindung der Bevölkerung 

• Ausbildung von Einsatzkräften 

• schnelle Detektion, Überwachung und Analyse von Gefahren und Schadstoffen im Einsatz 

 

Die Studie entwickelt dafür einen eigenen Rahmen aus 24 Kernfähigkeiten, der den gesamten Katastrophenmanagement-Zyklus über vier Phasen abdeckt:

1. Antizipation,
2. Prävention/Schutz/Vorbereitung,
3. Reaktion
4. und Wiederherstellung,

ergänzt um querschnittliche Fähigkeiten, die über mehrere Phasen hinweg wirken.

Der Hintergrund: Auf EU-Ebene fehlt bislang eine einheitliche Systematik, die Fähigkeiten über alle Phasen und Gefahrenarten hinweg beschreibt. Das JRC versteht seinen Rahmen ausdrücklich als Beitrag zu dieser Debatte, nicht als fertige Taxonomie. Die zwölf prioritären Fähigkeiten sind jene Bereiche, in denen das JRC bis 2040 den größten Investitions- und Innovationsbedarf sieht. 

Unter den zwölf ausgewählten Zukunftstechnologien finden sich zahlreiche Anwendungen, die für die Überwachung und Steuerung kritischer Infrastruktur relevant sind. Dazu gehören vernetzte Sensoren, Satellitentechnik, IoT und Drohnen, aber auch KI-gestützte Systeme und digitale Zwillinge. 

Digitale Zwillinge von Stromnetzen können beispielsweise Daten aus Smart Metern, IoT-Sensoren und Leitsystemen zusammenführen. Dadurch lassen sich Netzbetrieb und Anlagenzustand in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit überwachen. Anwendungen reichen von vorausschauender Wartung und Fehlererkennung bis zur besseren Integration erneuerbarer Energien. 

Auch digitale Zwillinge ganzer Städte können künftig zur Resilienz beitragen. Sie ermöglichen es, verschiedene Infrastruktur- und Umweltdaten miteinander zu verknüpfen und zu simulieren, wie sich etwa Hochwasser oder Brände auf Gebäude, Verkehr, Energie- und Kommunikationsnetze auswirken. Dadurch lassen sich Abhängigkeiten und mögliche Kaskadeneffekte frühzeitig erkennen.

Ein zentrales Ergebnis der Studie ist die stärkere Bedeutung der Phase vor einer Katastrophe. In den Workshops entfielen 292 von insgesamt 699 Stimmen auf Fähigkeiten für die Vorbereitung, gegenüber 270 Stimmen für die Reaktion während eines Ereignisses und 137 für die Wiederherstellung danach. Besonders häufig genannt wurden dabei unter anderem Ausbildung, resilientes Infrastrukturdesign sowie Erkennung und Frühwarnung. 

Das JRC empfiehlt deshalb, Forschung und Investitionen stärker auf Antizipation, Prävention, Schutz und Vorbereitung auszurichten. Resilienz soll dabei nicht für einzelne Infrastrukturen isoliert entwickelt werden. Vielmehr müssen Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Systemen berücksichtigt werden.

Für Betreiber kritischer Infrastruktur bedeutet der Ansatz einen Perspektivwechsel: Nicht mehr die einzelne Gefahr, etwa Hochwasser, Cyberangriff oder Stromausfall, sollte im Mittelpunkt stehen. Entscheidend ist die Frage, wie ein vernetztes System auch dann funktionsfähig bleibt, wenn mehrere Störungen gleichzeitig auftreten. 

Dafür braucht es laut JRC unter anderem Redundanzen, belastbare Kommunikationssysteme, Cyberresilienz, Frühwarnung, systemische Risikoanalysen und eine enge Zusammenarbeit über Organisations- und Sektorengrenzen hinweg. Auch gemeinsame Standards und interoperable Systeme sind wichtig, damit Technologien im Krisenfall tatsächlich eingesetzt werden können. 

Gerade bei digitalen Lösungen sieht die Studie noch Handlungsbedarf: Zwischen Forschung und praktischer Anwendung besteht eine Lücke. Zu den Hindernissen zählen unter anderem starre Beschaffungsprozesse, fehlende Testmöglichkeiten und eine zu geringe Einbindung der späteren Nutzer*innen in die Entwicklung neuer Technologien. 

Die Studie zeigt, dass Katastrophenresilienz künftig nicht mehr allein eine Aufgabe des klassischen Katastrophenschutzes ist. Energie, Verkehr, Kommunikation und andere kritische Dienstleistungen sind so eng miteinander verbunden, dass ihre Widerstandsfähigkeit gemeinsam betrachtet werden muss. 

Für die Energieversorgung bedeutet das: Eine zuverlässige Stromversorgung, Redundanzen und Backup-Systeme, Cyberresilienz sowie die Fähigkeit, Abhängigkeiten zwischen Infrastrukturen zu erkennen und zu simulieren, gewinnen an Bedeutung. Gleichzeitig können digitale Zwillinge, Sensorik und KI dazu beitragen, Risiken früher zu erkennen und den Betrieb auch unter veränderten Bedingungen resilienter zu gestalten. 

Das JRC plädiert damit für einen Wechsel von reaktiver zu vorausschauender, von fragmentierter zu systemischer und von technologiegetriebener zu fähigkeitsorientierter Resilienzplanung.