Aktuelle CEDIM-Projekte

Erdbeben werden jeden Tag rund um den Globus verspürt. In einigen Fällen sind Schäden natürlich nicht zu vermeiden und gerade bei größeren Katastrophen ist es in den ersten Stunden oft schwierig abzuschätzen, wo groß das Schadensausmaß tatsächlich ist. Daher sind erste Abschätzungen der Erdbebenintensität äußerst wichtig um zu bestimmen wie schwer eine Region unter Umständen getroffen wurde und wie viele Menschen wie stark davon betroffen sind. Hierzu nutzen wir ein System zur Katastrophenkartographie um die Intensität von Erdbeben bereits kurz nach dem das es stattgefunden hat, abschätzen zu können. Diese Informationen können dann später zu Schadensschätzungen und Mitigationsmaßnahmen weitergenutzt werden.
 

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Die Forschungsabteilung Resilient and Smart Infrastructure Systems (RESIS) untersucht, wie komplexe Systeme und kritische Versorgungsnetze gegenüber multiplen Gefahren und sich verändernden Rahmenbedingungen resilient gestaltet werden können. Im Mittelpunkt stehen Energie-, Wasser- und andere miteinander gekoppelte Infrastrukturen, deren zunehmende Vernetzung zwar neue Effizienzpotenziale eröffnet, zugleich aber die Gefahr von Kaskadeneffekten und systemübergreifenden Störungen erhöht. Die interdisziplinäre Forschung verbindet Netzwerktheorie, Ingenieurwissenschaften und Mathematik mit Modellierung, Simulation, Datenanalyse und Künstlicher Intelligenz. Ein Schwerpunkt liegt auf integrierten Frameworks für Multi-Gefahren- und Impaktanalysen, mit denen Gefahren, Systemabhängigkeiten und Auswirkungen gemeinsam betrachtet werden können. Darauf aufbauend entwickelt RESIS simulationsgetriebene und KI-unterstützte Entscheidungsunterstützungssysteme, die auch bei hoher Komplexität und Unsicherheit robuste und analytisch begründete Handlungsalternativen identifizieren. Ziel ist dabei nicht, menschliche Entscheidungen zu ersetzen, sondern Entscheidungsträger:innen bei der Bewertung komplexer Optionen und bestehender Zielkonflikte zu unterstützen. Die entwickelten Ansätze werden unter anderem auf Naturgefahren und Extremereignisse, Klimawandel, nukleare und radiologische Notfallsituationen sowie sicherheitsrelevante Szenarien und deren zeitgleichen Auftreten angewendet. Ein übergeordnetes Ziel besteht darin, Resilienz bereits in Transformations- und Planungsprozessen zu verankern und damit die Grundlage für robuste, adaptive und praxisnahe Infrastrukturlösungen zu schaffen.
 

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Hohe sommerliche Hitzebelastungen sind auf Grund der Klimaerwärmung weltweit zu erwarten. Hitze und insbesondere lang-anhaltende Hitzeperioden können sich negativ auf die menschliche Gesundheit auswirken. Dichte Bebauung und mangelnde Vegetation in Städten verstärken dieses Phänomen zusätzlich und führen dazu, dass die Temperaturen im urbanen Raum gegenüber dem ländlichen Umland deutlich erhöht sind. Dieser Effekt wird als urbane Wärmeinsel bezeichnet und ist weltweit vor allem nachts zu beobachten.

Die Erfassung von Temperaturextremen und Hitzeperioden kann (a) naturwissenschaftlich-physikalisch über lokale, meteorologische Messungen erfolgen, (b) über daraus abgeleitete biomedizinische thermische Indizes und (c) sozialwissenschaftlich über Befragungen, welche die Auswirkungen von Hitze und deren Wahrnehmung in der Bevölkerung abbilden. Ziel des Projektes ist es, alle drei Betrachtungsebenen sowie deren Wechselbeziehungen zu erfassen und zu untersuchen, ob Fernerkundung die Belastungssituation in Städten während Hitzeperioden einordnen kann.
 

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Schwere konvektive Stürme und insbesondere großer Hagel verursachen erhebliche Schäden und könnten sich durch den Klimawandel verändern. Das Forschungsprojekt untersucht gemeinsam mit Allianz Re die Auswirkungen des Klimawandels auf Hagelgefahr und Hagelrisiko in Teilen Europas – sowohl für vergangene Entwicklungen als auch für den Zeitraum von 2030 bis 2050. Mithilfe hochauflösender Klimamodelle, statistischer Methoden und maschinellen Lernens werden Zusammenhänge zwischen Hagelereignissen und meteorologischen Bedingungen analysiert.
 

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CEDIM hat mit den Forensischen Katastrophenanalysen (CEDIM Forensic Disaster Analysis, CEDIM FDA) zum Ende des Jahres 2011 einen neuen Typ von interdisziplinärer Forschung begonnen. In dem neuen Programm werden Katastrophen und ihre Auswirkungen ereignisnah analysiert. Der Fokus der CEDIM-Analysen liegt dabei auf den Interaktionen zwischen (1) dem Naturereignis, (2) den technischen Anlagen, Einrichtungen und kritischen Infrastrukturen und (3) den gesellschaftlichen Strukturen, institutionellen und Selbstschutzkapazitäten.

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Auf der Basis des schnellen Internet-basierten Informationsflusses - insbesondere durch earthquake-report.com - sowie mit Daten aus der CATDAT Datenbasis, der weltweit umfangreichsten Sammlung von Erdbebenschadensdaten, sowie Methoden der Indikatoranalyse werden strukturierte Analysen von Schäden vorgenommen, die dann mit anderen Ereignissen verglichen werden. Diese Analyse erfolgt global, wobei die Vergleiche mit anderen Ereignissen anhand von tektonischen, regionalen oder sozioökonomischen Charakteristika erfolgen. 
 

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Der Sommer 2026 war ein Vorgeschmack auf die prognostizierten Folgen des Klimawandels in den kommenden Dekaden. Zunehmende Hitze- und Dürreperioden sowie häufigere Starkregenereignisse verändern die Rahmenbedingungen urbaner Entwicklung bereits heute und verdeutlichen den wachsenden Handlungsbedarf für Städte und Kommunen.

Vor diesem Hintergrund untersucht das Forschungsvorhaben Städte im Spannungsfeld von Klimawandel, Klimarisiken und kommunaler Klimaanpassung. Im Mittelpunkt stehen die Analyse institutioneller und planerischer Rahmenbedingungen, die Erfassung klimaanpassungsrelevanter Eigenschaften urbaner Räume sowie die Untersuchung klimawandelbedingter Risiken und Belastungen. Ziel ist ein besseres Verständnis der Voraussetzungen, Herausforderungen und Handlungsspielräume von Städten im Umgang mit den Folgen des Klimawandels.
 

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Der Internet-Informationsdienst "Wettergefahren- Frühwarnung" informiert über bevorstehende oder gerade auftretende extreme Wetterereignisse. Die Webseiten sind tagesaktuell, ständig verfügbar und werden bei Bedarf auch mehrmals täglich aktualisiert. Der Routinebetrieb begann am 1. Februar 2004 und wurde kontinuierlich aufrecht erhalten. Zwar liegt das Hauptaugenmerk auf den Vorgängen in Mitteleuropa, doch bleiben z.B. selbst Überschwemmungen durch starke Monsunregen in Südostasien oder ungewöhnlich heftige Wintereinbrüche auf Neuseeland nicht unberücksichtigt.

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Für Europa wurde ein stochastisches Modell zur Beschreibung von Häufigkeit, Ausmaß und Schwere von Hagelereignissen erstellt. Eine Version für den australischen Kontinent wird derzeit entwickelt. Die Forschung am KIT konzentriert sich auf die Gefahrenkomponente des Risikomodells.
Daten der zweiten Generation europäischer Wettersatelliten (METEOSAT Second Generation, MSG) und des japanischen MT-SAT-Satelliten werden verwendet, um schwere, hagelerzeugende Gewitter zu identifizieren. Die Methode liefert einen räumlich homogenen Ereignisdatensatz, der über Zeiträume von mehr als einem Jahrzehnt jeweils den gesamten Kontinent abdeckt. Stochastische Modellierung der Häufigkeit, Länge, Breite und Schwere von Hagelereignissen erlaubt es dann, eine große Anzahl potenzieller Hagelstürme zu erzeugen, die in einem Zeitraum von mehreren tausend Jahren erwartet werden. Diese Ereignisdatensätze können dann mit Versicherungsportfolios kombiniert werden, um Schadensummen für bestimmte Wiederkehrperioden zu schätzen. Ziel des Projekts ist es auch ein besseres Verständnis des Zusammenhangs zwischen der Stärke der Konvektion und der Bildung von Hagel, und allgemeiner der vorherrschenden atmosphärischen Bedingungen bei der Entstehung von Hagelereignissen. Mehrere weitere Datenquellen einschließlich von Klimamodellen werden in diesem Zusammenhang einbezogen.

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