1. Vorhabenziel Ziel des Projektes ist es, für kleine und mittlere Betreibern der Wasserversorgung handhabbare Methoden und Werkzeuge für die umfassende Analyse und Verbesserung der IT-Sicherheit zu entwickeln. Dazu gehört zum einen ein Schnelltest für die eigene Anwendung und zum anderen der Aufbau eines Labors, das Anlagen, Regelungs- und Steuertechnik, die IT-Infrastruktur und auch die entsprechende Organisation abbildet. Durch das Labor kann die IT-Sicherheit umfassend analysiert werden, ohne den laufenden Betrieb zu beeinträchtigen. Angriffe können, orientiert am aktuellen Stand der Technik, simuliert werden. Die Ergebnisse des Schnelltests und die Laboranalysen führen zu Handlungsempfehlungen für die Wasserversorger. Relevant ist besonders, dass der Analyseaufwand angemessen gestaltet wird, auch im Verhältnis zu den Risiken. Dementsprechend müssen die Methoden skalierbar sein. Das erste Arbeitspaket befasst sich mit der aufwandsarmen Erhebung der IT-Infrastruktur. Anschließend folgt im zweiten Arbeitspaket die Entwicklung einer Methode zur Schnellabschätzung der IT-Sicherheit. Im dritten Arbeitspaket wird das Testlabor entwickelt, um dort die Detailanalyse der IT-Sicherheit umzusetzen. Auf Basis der Ergebnisse aus dem Schnelltest und der Labor-Analyse werden im vierten Arbeitspaket Handlungsempfehlungen abgeleitet. Am fünften und siebten Arbeitspaket wirkt der WAC nicht mit. Im sechsten Arbeitspaket werden die Ergebnisse verbreitet und insbesondere auch anderen Wasserversorgern zur Verfügung gestellt. 2. Arbeitsplanung Der Schwerpunkt der Aufgaben des WAC liegt in dem Beitrag von Fachkenntnissen zu IT-gesteuerten Anlagen der Wasserversorgung sowie in der Überprüfung der zu entwickelnden Methoden und der Gestaltung des Labors hinsichtlich der Realitätstreue und Angemessenheit.
Toxische Industriechemikalien, welche bei Unfällen oder gezielt durch terroristische Anschläge freigesetzt werden, stellen genauso wie Sprengstoffe eine erhebliche Gefahr für die zivile Sicherheit dar. Durch die wissenschaftliche Erforschung eines neuen Ansatzes, den Betrieb eines Massenspektrometers bei hohem Druck, zur hochsensitiven und schnellen vor-Ort-Detektion relevanter Gefahrstoffe sollen in diesem Teilvorhaben die wissenschaftlichen Grundlagen für die spätere Entwicklung eines baukleinen Hochdruck-Massenspektrometers (HiP-MS) geschaffen werden, um so den Schutz von Einsatzkräften und der Gesellschaft vor Bedrohungen durch Terrorismus und Großschadenslagen zu verbessern. Im Vorhaben ist daher ein modularer, baukleiner Demonstrator zur Klärung der wissenschaftlichen Fragestellungen aufzubauen und eingehend zu untersuchen. Die Kombination aus hohem Druck und hoher elektrischer Feldstärke führt dabei zu neuen Effekten bei der Ionenbildung und Ionentrennung, die eine schnelle, zuverlässige und hochempfindliche Gefahrstoffdetektion ermöglichen. Dieses Teilvorhaben konzentriert sich auf die wissenschaftlichen Grundlagen zur Ionisation und Substanzidentifikation sowie den Entwurf eines Systems mit hoher analytischer Leistungsfähigkeit trotz kleiner Baugröße.
Ziel des Teilvorhabens ist es, die mathematischen Grundlagen für eine robuste Simulation von Trinkwasserversorgungssystemen unter extremen Betriebsbedingungen, wie sie z.B. durch Naturkatastrophen, Anschläge, Sabotage oder Ausfall verbundener Infrastrukturen entstehen können, zu erarbeiten. Die Ergebnisse sollen in einem Demonstrator für die robuste Simulation solcher Systeme implementiert werden. Der resultierende mathematische Kern in Ergänzung durch die Ergebnisse der Untersuchungen zur Vulnerabilität, Robustheit und Resilienz von Trinkwasserversorgungsystemen bildet die Grundlage für das Endergebnis des Teilvorhabens den Trainingssimulator. Der Trainingssimulator dient einerseits der Schulung von Betriebspersonal, um auf Extremsituationen ausreichend vorbereitet zu sein und um in Krisenfällen die richtigen Entscheidungen treffen zu können. Andererseits soll die Software auch als Planungswerkzeug Ingenieure bereits im Entwurfsstadium bei der Ermittlung eines robusten und widerstandsfähigen Designs von Trinkwasserversorgungssystemen unterstützen. Die Arbeiten lassen sich grob in zwei Schwerpunkte unterteilen. Im ersten Teil sollen die Grundlagen in Form eines mathematischen Modells zur sicheren und konvergenten Simulation von druckabhängigen Entnahmen, Kontrollarmaturen unter Berücksichtigung von Parameterunsicherheiten und Ergebnisgüte erarbeitet werden (Matlab-Code). Die Arbeiten erfolgen in engem Austausch mit dem fr. Projektpartner Irstea. Im zweiten Teil werden die Ergebnisse zusammengefasst und als ausführbare Software (robuster Simulator) in Anbindung an das Programmpaket SIR 3S implementiert. Die robuste Simulator bildet schließlich die Grundlage für den Trainingssimulator-Demonstrator. Abschließende Tests erfolgen für die Pilotzonen der Projektpartner BWB, CUS und Veolia.