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Abschlussbericht FHWS und FachexpertiseAbschlussbericht FHWS und Fachexpertise

externe Stellungnahme von Experten Saurugg/Hirschmugl

Herbert Saurugg, MSc, Experte für Vorbereitung auf den Ausfall lebenswichtiger Infrastrukturen und Herrn Prof. Dr. Alois A. HIRSCHMUGL, Katastrophenschutzexperte der Vereinten Nationen (United Nations Disaster Assessment and Cordination) und Europäischen Union (European Union Civil Protection Expert) haben das Projekt beraten und Ihre Gedanken eingebracht:

  • Grundsätzliches

    Die Aussage, dass die Bevölkerung kaum informiert ist, keine Vorsorge trifft, die Gesamtsituation unterschätzt und sich auf die Netzstabilität verlässt, ist leider Realität. Weitere Realität ist aber leider auch, dass verantwortliche Stellen nicht die entsprechenden Informationen an die Bevölkerung weitergeben. Diese Unwissenheit einerseits und Selbstüberschätzung verantwortlicher Organisationen/Personen andererseits, passt in das derzeitige Gesamtbild – und im Endeffekt ist niemand verantwortlich und andere sind am Versagen schuld.


    Ein Blackout ist kein gewöhnlicher Stromausfall, der immer wieder einmal für einen kurzen Zeitraum erfolgen kann, sondern das Blackout führt zu weitreichenden und schwerwiegenden Folgewirkungen, die massivst unterschätzt werden. Und das vor allem im Bereiche der Versorgung mit lebenswichtigen Gütern, wo zumindest wochenlange Engpässe erwarten werden müssen.


    Je nach Situation kann eine Einzelmaßnahme zu erheblichen Einschränkungen des täglichen Lebens führen; nach der Explosion 2011 auf einem Marinestützpunkt neben dem Vasilikos Kraftwerk auf Zypern, bei dem 15 Menschen starben und 65 verletzt wurden, brach die Stromerzeugung von durchschnittlich ca. 1,400 MW auf 650 MW zusammen. 50% der Erzeugungskapazitäten und 60% der Energieproduktion Zyperns fielen von einer Sekunde auf die andere aus.
    Dies hatte zur Folge, dass bis zum vollen Wiederaufbau (24 Monate!) es Engpässe in der Stromversorgung gab. In der ersten Zeit gab es tägliche Stromabschaltungen, um mit den Vulnerabilität von Versorgungsstrukturen bei einem Stromausfall [2] beiden verbleibenden Kleinkraftwerken einigermaßen die Touristenzentren (11. Juni – Hochsaison) abdecken zu können, anderseits die wichtigsten Infrastrukturen weiter betreiben zu können. Auch wurde an die Bevölkerung appelliert, Strom wo immer möglich einzusparen, d.h. dass Ministerien auf die Nutzung der Klimaanlagen trotz Hitze verzichteten, dass die Wasserversorgung nur 1x am Tag erfolgte etc.

    Die Wiederherstellungskosten belief sich auf 165 Millionen Euro, ein wirtschaftlicher Schaden von 2,4 – 2,7 Milliarden Euro wurde verursacht. Am 9. Juli 2013 konnte das Kraftwerk wieder 860 MW Strom erzeugen (nunmehr aber voll ausgebaut).

    Wie man sieht, können selbst Teilausfälle bereits immense Schäden und Probleme verursachen, weshalb es umso wichtiger ist, mögliche Auswirkungen zu kennen und sich entsprechend vorzubereiten (Vorsorge!).

    Zusätzlich ist anzumerken, dass aufgrund der Insellage Zyperns geringere logistische Abhängigkeiten bestanden und bestehen, als auf Kontinentaleuropa.

    Eigenversorgungsfähigkeit der Bevölkerung

     

    Der wesentlichste Punkt im Rahmen eines Blackoutszenarios wird die Eigenversorgungsfähigkeit der Bevölkerung sein, da der derzeitige Status durch KEINE staatlichen oder sonstigen organisatorischen Maßnahmen kompensiert werden kann.

     

    Damit sind wohl relativ rasch chaotische Zustände unvermeidbar. Daher muss immer dem Aspekt „Eigenvorsorge“ die entsprechende Priorität zuerkannt werden, ebenso wie dem Aspekt der „Nachbarschaftshilfe“, um bereits im Kleinen z.B. das Gesundheitssystem zu entlasten.

    Nicht jeder kleine Notfall muss beispielsweise in einer derartigen Katastrophenlage in ein zu diesem Zeitpunkt sicherlich überlastetes Krankenhaus gebracht werden, wenn eine entsprechende Erst- und Notversorgung sowie eine Nachbetreuung auch lokal und dezentral erbracht werden kann. Was aber vorbereitet werden muss.

    Forderungen

    Daher wäre eine Aufforderung zur Eigenvorsorge und Selbsthilfe unverzichtbar, um entsprechend gewappnet zu sein. Dies muss über verschiedene Kanäle erfolgen - kann also über die Volksschule beginnend, in verschiedenen Unterrichtsgegenständen, aber auch als „Kinder Vulnerabilität von Versorgungsstrukturen bei einem Stromausfall [3] erziehen Eltern“ Projekte gestaltet sein, bis hin zu Foldern und Merkblättern, Wanderausstellungen, diversen Unterstützungsaktionen für die Beschaffung entsprechender Gegenstände und Mittel zur Selbstversorgung (z.B. Aktion bei der Beschaffung von Grundnahrungsmittel, …). Diese Maßnahmen sollten nicht bloß „einmalig“ - nach dem Motto – es wurde erwähnt und damit können wir es abhaken – erfolgen, sondern es muss immer wieder informiert und auch entsprechend beübt werden, um eine gewisse Sicherheit zu erlangen.


    Die kurzfristig kritischsten Faktoren nach einem Blackout sind eine möglicherweise nicht funktionierende Wasserver- und Abwasserentsorgung. Diese können, vorausgesetzt es gab keine physischen Schäden oder eine Verkeimung, nach dem Stromausfall relativ rasch wieder in Betrieb genommen werden.

    Ganz im Gegensatz zur Lebensmittelversorgung. Während des Stromausfalls können Einkaufszentren nicht betrieben werden: Kein Strom, keine Kühlung, keine Zahlung, keine Öffnung elektrischer Türen und Sicherheitsläden, usw. Aber auch wenn der Strom wieder verfügbar ist, müssen zuerst die aufgetauten Kühlgüter entsorgt werden (können). Zum anderen kann die Logistik erst wieder anlaufen, wenn die Tele-kommunikation (Datenverbindungen, Sprachtelefonie) wieder weitgehend funktioniert. Hier sollte aber mit einer Wiederanlaufzeit von zumindest mehreren Tagen nach dem Stromausfall gerechnet werden.

    Somit sollte man nicht vor einer Woche nach dem Stromausfall mit einem breiten Wiederanlauf der Belieferung der Supermärkte rechnen.

    Ganz abgesehen von möglichen Schäden in der Produktion. Vor allem in der Massentierhaltung, wo mit weitreichenden Totalausfällen zu rechnen ist. Denn in der Landwirtschaft wird es massive Probleme mit der Lüftung, Fütterung und Wasserversorgung der Tiere geben. Der Ausfall der Melkanlagen wird rasch zur Erkrankung der Milchkühe führen. Ebenso werden im Winter die Heizungen, bzw. im Sommer die Klimaanlagen nicht funktionieren. Probleme werden auch bei der Treibstoffversorgung auftreten, vom Auftanken der Fahrzeuge bis zur Betankung der Notstromaggregate.


    Aber auch die Telekommunikation wird über den unmittelbaren Stromausfall hinaus eingeschränkt sein, weshalb eine klare Sicherheitskommunikation vorweg aufgebaut, beübt und im Bedarfsfalle genutzt werden sollte. Sinnvoll wäre es, entsprechende „Selbsthilfe-Basen“ als dezentrale Anlaufstellen für die Bevölkerung zur Selbstversorgung vorzusehen.


    Abschließend muss festgehalten werden, dass die Vorbereitung auf einen möglichen europaweiten Strom- und Infrastrukturausfall ("Blackout") eine Gemeinschaftsaufgabe ist, die uns alle betrifft und die entsprechende Priorität bekommen muss, denn kein Staat ist vor derartigen weitreichenden Infrastrukturausfällen gefeit. Schon gar nicht in einer zunehmend vernetzteren und damit wechselseitigen abhängigen Welt. Ganz abgesehen von der steigenden Anzahl von Extremwetterereignissen, wodurch auch schwerwiegende regionale Infrastrukturausfälle ausgelöst werden können. Auch hier ist die Vorbereitung auf ein Blackout hilf-reich und nützlich.

  • Bedeutung eines Stromausfalls

    Ein Stromausfall bedeutet eine zeitweilige Unterbrechung der Versorgung mit elektrischer Energie. Dies kann kurzzeitig geschehen - manchmal für weniger als eine Sekunde - aber auch für Stunden oder gar Tage und im Extremfall für Wochen. Für Haushalte, Industrieunternehmen, Landwirtschaft und kritische Einrichtungen, wie beispielsweise Krankenhäuser oder Altenheime, können länger andauernde Stromausfälle (sog. Blackouts) einschneidende Folgen haben.

    Die Aussage, dass dem Thema Stromausfall und den damit verbundenen Konsequenzen in Deutschland noch nicht ausreichend Aufmerksamkeit gewidmet wurde - stimmt, kann aber auch auf Österreich umgelegt werden. Leider befassen sich zu wenige Personen gesamtheitlich mit dem Thema – mein Kollege Herbert Saurugg, MSc hat sich aber seit Jahren sehr intensiv damit befasst (http://www.herbert.saurugg.net/) und auch entsprechend publiziert. Die Aussage betreffend fehlender Aufmerksamkeit in diesem Bereich kann nur unterstrichen werden.

    Kritische Infrastrukturen zeichnen eine hohe Komplexität und Abhängigkeit voneinander aus……

    Die Vielschichtigkeit kritischer Infrastrukturen und daraus ableitende Abhängigkeiten voneinander ist gegeben, wobei es sich aber immer um bedeutsame Versorgungssysteme unserer Gesellschaft handelt. Bei einem Strom- und Infrastrukturausfall geht es nicht nur um einzelnen Ursachen und Ereignisse, wie Naturkatastrophen, terroristische Anschläge etc., sondern um eine Zusammentreffen mehrerer Faktoren, die dies bewirken. Ein derartiges Ereignis kann dann letztendlich bis zu einem Kollaps der Gesellschaft führen, denn unsere Abhängigkeit von Strom ist allgegenwärtig, nur den meisten nicht bewusst.

    Stromausfall im Münsterland

    Betreffend Auswirkungen des Stromausfalls im Münsterland wurde festgestellt, dass nur 27,7% der Befragten in der Studie angaben, sich nach dem Stromausfall anders zu bevorraten als zuvor. Da das Anlegen einer Notfallbevorratung als zu aufwendig und nicht mehr als zeitgemäß empfunden wird, muss auf eine Änderung in der Einstellung der Haushalte hingewirkt werden (siehe auch: Auswirkungen des Ausfalls Kritischer Infrastrukturen auf den Ernährungssektor am Beispiel des Stromaus-falls im Münsterland im Herbst 2005; )


    Weiters zitiert Lorenz (LORENZ, Daniel F. (2010a): Kritische Infrastrukturen aus Sicht der Bevölkerung (Schriftenreihe Sicherheit, Forschungsforum Öffentliche Sicherheit, 3). Berlin.) eine Studie von Menski/Gardemann (2008) zum Stromausfall im Münsterland, die zu dem Ergebnis gelangt, „dass über 71,1% der betroffenen Haushalte ihre Vorsorge - und Einkaufsverhalten unter dem Eindruck des Stromausfalls nicht verändert haben.“

    Die Hauptverantwortung beginnt bei jedem Einzelnen!!

    Betreffend Zuschreibung der Verantwortlichkeit,- Stromanbieter und Energieversorger - die Hauptverantwortung beginnt bei jedem Einzelnen!! (Subsidiaritätsprinzip: Die einzelne, unmittelbarste Gemeinschaft hat möglichst viel Eigenverantwortung zu übernehmen. Sollten die verfügbaren Ressourcen nicht mehr ausreichen, darf auf die Hilfe der nächstgrößeren Gemeinschaft zurückgegriffen werden.). Das bedeutet, dass eine Hilfe/Selbsthilfe “bottom-up” erfolgen muss.

    Die erste Ebene sind dabei die Bürger und Bürgerinnen und die Familien selbst. Die erste organisatorische Ebene findet sich auf der Gemeindeebene.

    Gerade bei einem so umfangreichen Szenario ist die wesentliche Basis die persönliche Vorsorge jedes Einzelnen. Fehlt diese - wie derzeit in fast allen Bereichen und Organisationen - dann werden die "Top-Down"-Maßnahmen nicht greifen, da diese auf Verfügbarkeit/Handlungsfähigkeit von Einzelpersonen angewiesen sind. Ob das Top-Down Prinzip bei einem flächendeckenden Ereignis überhaupt funktionieren kann, muss bezweifelt werden. Vor allem, wenn sich zu viele Ebenen/Menschen auf die nächsthöhere Ebene verlassen.
    Negative Folgen können durch technische und organisatorische Vorsorge- und Bewältigungsmaßnahmen in Kooperation von staatlichen sowie privatwirtschaftlichen Akteuren begrenzt werden, wobei dies nur dann funktionieren wird, wenn auch die Bevölkerung selbst handlungsfähig ist/bleibt.


    Betreffend Durchdringung der Lebens- und Arbeitswelt mit elektrisch betriebenen Geräten, muss festgestellt werden, dass es nicht um die Technik und um die Infrastrukturen, sondern um unsere menschliche Abhängigkeit von den Versorgungsleistungen geht. Was durch die schlechte Eigenvorsorge, um temporäre Ausfälle kompensieren zu können, nochmals verschlimmert wird! Das heißt, dass wir alle eine Eigenverantwortung haben und in einem solchen Fall nicht auf externe Hilfe hoffen können, weil es diese im Gegensatz zu Alltagsnotfällen nur bedingt geben wird!

    Betreffend unterschiedliche und widersprüchlich zu erwartenden Reaktionen – , die natürlich zu erwarten sind und auch bis zur Einschränkung der Hilfsbereitschaft führen kann, siehe auch aktuelle Erkenntnisse: Bevölkerungsverhalten in Krisen und Katastrophen http://www.herbert.saurugg.net/2017/blog/gesellschaft/bevoelkerungsverhalten-in-krisen-und-katastrophen.


    Mögliche Stromausfälle und deren Folgen werden kaum thematisiert. Natürlich sollte die öffentliche Hand Vorsorgen treffen. Der erste Schritt muss jedoch immer bei der Eigenversorgungsfähigkeit der Bevölkerung beginnen und nicht bei der Abschiebung der Verantwortung nach oben.


    Bislang ist die Kommunikation mit der Bevölkerung im Krisenfall überwiegend auf Warnsysteme, Radiomeldungen und Lautsprecherwagen beschränkt. Fundierte Strategien für die Risikokommunikation mit der Bevölkerung sollten erarbeitet werden.


    Bei einem flächendeckenden Stromausfall muss davon ausgegangen werden, dass eine Hilfe aus Nachbarbereichen nicht stattfinden kann, da alle verfügbaren Ressourcen im jeweiligen Bereich benötigt werden. Dies bedeutet, dass Behörden, Betriebe und Kommunen mit den eigenen Mitteln auskommen müssen (http://www.herbert.saurugg.net/2014/blog/krisen-vorsorge/muster-notfallplan-fuer-flaechendeckenden-stromausfall).


    Langanhaltend kann etwa damit definiert werden, dass die Dauer des Stromausfalls die Ka-pazität der Notstromversorgung (bspw. durch Notstromaggregate) deutlich übersteigt und typischerweise für Notfälle angelegte Notreserven absehbar nicht ausreichen werden. Üblicherweise liegen die Kapazitäten für eine Notstromversorgung zwischen einem und maximal drei Tagen. Der Treibstoffnachschub ist in dieser Phase in der Regel nicht möglich/vorbereitet. Zum anderen gibt es unzählige Beispiele, wo Notstromeinrichtungen auch bereits bei wesentlich kürzeren Einsätzen versagt haben.

    Ein lang anhaltender Stromausfall geht jedoch deutlich über die vorhandenen Kapazitäten hinaus. Wobei insgesamt ein bereits wenige Tage andauernder Stromausfall durch die massiven Nachwirkungen in den anderen Infrastrukturbereichen ausreicht, um unser Gesellschaftsleben längerfristig auf den Kopf zu stellen.
    Der Musternotfallplan von Baden-Württemberg verpflichtet alle zuständigen Netzbetreiber dazu, im Falle eines Stromausfalls, sämtliche notwendigen Maßnahmen zu veranlassen, um den Stromausfall zu beenden. Bei dieser Regelung wäre jedoch zu hinterfragen, wie sie in diesem Falle außerhalb des Netzbetriebes zur Schadensbewältigung beitragen können, einschließlich, wie sie trotz Ausfalles der Telekommunikation miteinander kommunizieren können.

    Weiterführende Literatur: siehe http://www.herbert.saurugg.net/tag/studien

    Demnach ist die Bevölkerung kaum informiert, trifft keine Vorsorge, unterschätzt die Gesamtsituation und verlässt sich auf die Netzstabilität.

    Diese Aussage stimmt sicherlich, wobei man aber auch prüfen müsste, ob nicht nur die Bevölkerung „säumig“ ist, sondern vor allem auch die zuständigen Stellen, die die Bevölkerung entsprechend informieren sollte.

  • Vulnerabilität von Versorgungsstrukturen bei einem Stromausfall

    Mögliche Stromausfälle und deren Folgen werden kaum thematisiert. Natürlich sollte die öffentliche Hand Vorsorgen treffen. Der erste Schritt muss jedoch immer bei der Eigenversorgungsfähigkeit der Bevölkerung beginnen und nicht bei der Abschiebung der Verantwortung nach oben.

    Bislang ist die Kommunikation mit der Bevölkerung im Krisenfall überwiegend auf Warnsysteme, Radiomeldungen und Lautsprecherwagen beschränkt. Fundierte Strategien für die Risikokommunikation mit der Bevölkerung sollten erarbeitet werden. Hier sollte man vielleicht zum besseren Verständnis genauer differenzieren zwischen – Krisenkommunikation, die im Anlassfall passiert und Risikokommunikation, die im Vorfeld passieren muss.

    Bei einem flächendeckenden Stromausfall muss davon ausgegangen werden, dass eine Hilfe aus Nachbarbereichen nicht stattfinden kann, da alle verfügbaren Ressourcen im jeweiligen Bereich benötigt werden. Dies bedeutet, dass Behörden, Betriebe und Kommunen mit den eigenen Mitteln auskommen müssen (http://www.herbert.saurugg.net/2014/blog/krisen-vorsorge/muster-notfallplan-fuer-flaechendeckenden-stromausfall).

    Langanhaltend kann etwa damit definiert werden, dass die Dauer des Stromausfalls die Kapazität der Notstromversorgung (bspw. durch Notstromaggregate) deutlich übersteigt und typischerweise für Notfälle angelegte Notreserven absehbar nicht ausreichen werden. Üblicherweise liegen die Kapazitäten für eine Notstromversorgung zwischen einem und maximal drei Tagen. Der Treibstoffnachschub ist in dieser Phase in der Regel nicht möglich/vorbereitet. Zum anderen gibt es unzählige Beispiele, wo Notstromeinrichtungen auch bereits bei wesentlich kürzeren Einsätzen versagt haben.

    Ein lang anhaltender Stromausfall geht jedoch deutlich über die vorhandenen Kapazitäten hinaus. Wobei insgesamt ein bereits wenige Tage andauernder Stromausfall durch die massiven Nachwirkungen in den anderen Infrastrukturbereichen ausreicht, um unser Gesellschaftsleben längerfristig auf den Kopf zu stellen.Der Musternotfallplan von Baden-Württemberg verpflichtet alle zuständigen Netzbetreiber dazu, im Falle eines Stromausfalls, sämtliche notwendigen Maßnahmen zu veranlassen, um den Stromausfall zu beenden. Bei dieser Regelung wäre jedoch zu hinterfragen, wie sie in diesem Falle außerhalb des Netzbetriebes zur Schadensbewältigung beitragen können, einschließlich, wie sie trotz Ausfalles der Telekommunikation miteinander kommunizieren können.

    Vulnerabilität von Versorgungsstrukturen bei einem Stromausfall

    Stationäre Notfallaggregate wären sofort verfügbar, mobile Notfallaggregate müssen erst an den Einsatzort transportiert und angeschlossen werden.Bis zur Wiederherstellung der Stromversorgung steht und fällt die Handlungsfähigkeit der Gefahrenabwehr und der Kritischen Infrastrukturen mit einer stetigen und reibungslosen Treibstoffversorgung für Fahrzeuge und Notstromaggregate. Eine robuste Notfallplanung zur Treibstoffversorgung ist daher von sehr hoher Bedeutung. (Quelle: Deutsches Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK), Band 18: “Treibstoffversorgung bei Stromausfall: Empfehlung für Zivil- und Katastrophenschutzbehörden”)

    Mobilfunktürme sind durchschnittlich zwei Stunden ohne Strom funktionsfähig. Dies funktioniert bei einem Stromausfall, aber nicht bei einem Blackout, wo zeitnah alles ausfällt. Mikrozellen sind nicht notstromversorgt, daher buchen sich dann alle bei den Funkmasten ein. Das führt zu einer raschen Überlastung, wie das bereits bei kleineren Ereignissen zu beobachten ist.

     

    Aktuelle Links

    Aktuell hat sich bei Herrn Saurugg  in der Zwischenzeit einiges getan. So gab es ein umfangreiches Forschungsprojekt in einer österreichischen Kleinstadt (Energiezelle F) mit zahlreichen Ausarbeitungen

    Besonders interessant für den Leser könnte der Leitfaden Blackout-Vorsorge in der Gemeinde sein, der eine umfassende Handlungsanleitung für die Vorsorge darstellt.

     

     

     

  • Videomitschnitt eines Vortrags von Herbert Saurugg in Kärnten zum Thema

    Am 12.06.2017 fand im Festsaal der Wirtschaftskammer Klagenfurt ein Vortrag zum Thema Blackout und Vorsorge im Rahmen der Zivilschutzinitiative statt. Der Vortrag dauert 46 Minuten.

Abschlussbericht der FH W-S zur Vulnerabilität

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Im Nachfolgenden stellen wir Ihnen auszugsweise den Abschlussbericht im Rahmen einer studentischen Projektarbeit im Wintersemester 2016/2017 an der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt des Studiengangs Betriebswirtschaft im Schwerpunkt Organisation und Wirtschaftsinformatik vor.


Fachbetreuer: Herr Prof. Dr. Peter Bradl und Herr Prof. Dr. Christian Bauer mit dem Bayerischen Roten Kreuz
Projektverantwortlicher: Alexander Möller
Projektauftrag:

Vulnerabilität von Versorgungsstrukturen bei einem Stromausfall

Ein Stromausfall bedeutet eine zeitweilige Unterbrechung der Versorgung mit elektrischer Energie. Dies kann kurzzeitig geschehen - manchmal für weniger als eine Sekunde - aber auch für Stunden oder gar Tage und im Extremfall für Wochen. Für Haushalte, Industrieunternehmen, Landwirtschaft und kritische Einrichtungen, wie beispielsweise Krankenhäuser oder Altenheime, können länger andauernde Stromausfälle (sog. Blackouts) einschneidende Folgen haben. Besonders problematisch sind längerfristige Ausfälle, welche ganze Regionen betreffen. Infolgedessen wird auf die Versorgungssicherheit hohen Wert gelegt.

  • Einführung

    Zielsetzung und Projektauftrag

    Der Hintergrund des Projekts besteht darin, den Studierenden wertvolle und projektspezifische Eindrücke zu vermitteln sowie praxisnahe Erfahrungen zu sammeln. Zudem vermitteln sie dem Bayerischen Roten Kreuz Informationen über den aktuellen Stand, was bspw. das Vorratsverhalten oder die Notstromversorgung angeht, in den Mustergemeinden im Falle eines flächendeckenden Stromausfalls. Der festgelegte Projektauftrag besagt, dass anhand von ausgesuchten Kommunen, im Fall dieses Projekts die Kommunen Gerolzhofen und Wasserlosen, die Verletzbarkeit bei einem länger andauernden Stromausfall untersucht werden soll. Ziel ist es den Veränderungswillen bei den Entscheidern im kommunalen, unternehmerischen und familiären Kontext zu fördern.

    Projektverlauf und Meilensteine

    Am 06. Oktober 2016 fand das Kick-off bei dem Projektpartner BRK in Schweinfurt statt. Diese Veranstaltung wurde in der Vorprojektphase folgendermaßen vorbereitet. Es wurden gezielt Fragen generiert, die sowohl bei der Projektplanung als auch bei der Herangehensweise unterstützen. Beispielsweise, ob Interviews mit den beiden Gemeinden und deren Beteiligten möglich seien und ob der Auftraggeber, Herr Lindörfer, Kreisgeschäftsführer BRK des Kreisverband Schweinfurt, als auch das Projektteam, dieselbe Auffassung vom Arbeitsauftrag haben. Nachdem im Kick-off das Thema eines flächendeckenden Stromausfalles mit den Ursachen und Folgen dargestellt wurde, konnte der Projektauftrag nochmals im Anschluss an den Termin in einzelne Bestandteile aufgeteilt und innerhalb der Gruppe ausführlich besprochen werden.Somit war es möglich, bereits erste Ideen für die Herangehensweise zu sammeln.

    Diese Kreativphase in der Vorprojektphase war ein wichtiger Bestandteil, um mit möglichst vielfältigem und fundiertem Input in die Phase der Erhebung der kritischen Elemente der Versorgungsstruktur vor Ort zu starten.


    Im ersten Schritt wurden Termine mit den Bürgermeistern bzw. wichtigen Funktionären der beiden Gemeinden vereinbart. Bei diesen Gesprächen bildete sich das Projektteam den ersten Überblick über die Gemeindestrukturen und wurde über wichtige Einrichtungen in den Kommunen informiert. Im nächsten Schritt erstellte das Team individuelle Fragebögen für die verschiedenen Einrichtungen, wie Krankenhäuser, Altenheime und Landwirte, um diese bei diversen Terminen vor Ort in den Einrichtungen durchzusprechen und im Anschluss auszuwerten. Auch ein Termin bei der Unterfränkischen Überlandzentrale (ÜZ) wurde wahrgenommen, um Expertenwissen zum Thema Stromausfall mit einzubeziehen.


    Des Weiteren erstellte die Projektgruppe Arbeitspakete, welche zunächst nach den zwei Gemeinden Wasserlosen und Gerolzhofen aufgeteilt wurden.

  • Ergebnis der Literaturrecherche

    Die Internet- und Literaturrecherche ergab, dass dem Thema Stromausfall und den damit verbundenen Konsequenzen in Deutschland noch nicht ausreichend Aufmerksamkeit gewidmet wurde. Demzufolge ist das Risikobewusstsein der Bevölkerung diesbezüglich kaum vorhanden und der Eintritt eines flächendeckenden Stromausfalls wird als unwahrscheinlich eingeschätzt. Unter anderem auch, weil die Bevölkerung kaum informiert ist und die vorhandenen Ratgeber und Informationen nicht ausreichend kommuniziert werden. Dies ist allerdings sehr wichtig, da heutzutage die Versorgung der Bevölkerung unter andere mit lebensnotwendigen Gütern sowie Dienstleistungen durch ein hochentwickeltes, eng verflochtenes Netzwerk Kritischer Infrastrukturen erfolgt.

    Kritische Infrastrukturen zeichnen eine hohe Komplexität und Abhängigkeit voneinander aus. Bereiche wie Informationstechnik, Telekommunikation, Transport und Verkehr bis hin zur Energieversorgung und zum Gesundheitswesen beinhalten kritische Elemente. Somit könnten bspw. terroristische Anschläge, Naturkatastrophen oder andere Faktoren, die zu einem langanhaltenden, flächendeckenden Stromausfall führen, einen Kollaps der gesamten Gesellschaft auslösen.7Genaueres beschreibt folgende Tabelle:

     

    Faktoren für einen Blackout
    Ursache AusprägungEintrttswahrscheinlichkeit
    Naturkatastrophen und extreme WetterereignisseSturm, Gewitter, Hochwasser, Erdbeben, Schnee-/Eislast, Kälte-/Hitzewelle, Hagelschlag, Dürre/Niedrigwasser, Waldbrändeunterschiedlich hoch, tendenziell zunehmend
    Technisches und menschliches Versagen
    Störungen der Funktionsfähigkeit durch Alterung, Konstruktionsfehler, mangelhafte Wartung, Fehlhandlungen
    tendenziell zunehmend wegen erhöhter Komplexität der technischen Systeme
    Vorsätzliche HandlungenTerroristischer Angriff, Erpressung, Sabotageunter anderem abhängig von der gesellschaftspolitischen Lage
    Netzüberlastungen und Störungen der Systembilanz Instabilität von Frequenz bzw. Spannung in Folge schutztechnischer Abschaltung von Betriebsmitteln möglichtendenziell zunehmend wegen erhöhter Lastflüsse im liberalisierten Energiemarkt

    Tabelle 1: Ursachen für einen Stromausfall

    Gemeinde Geestach vs. Ochtrup

    Das belegt zum Beispiel die „Befragung zum alltäglichen Gebrauch von Technik und zur Stromversorgung“ der Leuphana Universität Lüneburg. Zum einen wurden im Zeitraum August bis Oktober 2010 private Haushalte der Gemeinde Geestach, die noch keinem länger andauernden Stromausfall unterlag, befragt. Zum anderen wurden in Ochtrup, eine Gemeinde, die im Jahr 2005 aufgrund von Schnee mehrere Tage von der Stromversorgung abgeschnitten war, durch Zufallsverfahren Befragungen durchgeführt. Auf die einzelnen Ergebnisse der Befragung wird hier nicht genauer eingegangen.

    Insgesamt wurde aufgezeigt, dass die Befragten der Gemeinde Ochtrup aufgrund des Stromausfalls 2005 sensibler mit dem Thema umgehen, als die Bewohner der Gemeinde Geestach, die einen mehrtägig andauernden Stromausfall für sehr viel unwahrscheinlicher halten. Außerdem unterscheiden sich die Ergebnisse bei der Einschätzung der Hilfsbereitschaft. Geestach ist der Meinung, dass jeder für sich selbst verantwortlich ist. Wohin gegen Ochtrup aus Erfahrung sagen kann, dass vor allem die Hilfe von Verwandten, Freunden und die gegenseitige Unterstützung von Nachbarn wichtig war. Allerdings waren sich beide Gemeinden bei der Zuschreibung der Verantwortlichkeit, im Falle eines länger andauernden Stromausfalls, einig. Hauptsächlich wurden hier die Stromanbieter und die Energieversorger genannt.

    Tatsächlich verantwortlich für die Bewältigung der Folgen sind laut dem Artikel „Gefährdung und Verletzbarkeit moderner Gesellschaften“, welcher vom deutschen Bundestag bereitgestellt wird, zuerst die örtlichen Behörden, Einrichtungen und Organisationen. Entsprechend der Dringlichkeit werden dann nach und nach die nächst höheren Ebenen bis hin zu den Bundesministerien tätig.

    Infolgedessen werden die lokalen Katastrophenschutzbehörden von der oberen Katastrophenschutzbehörde dazu beauftragt erforderliche Maßnahmen durchzuführen.

    LÜKEX

    Des Weiteren wurde 2004 in Baden-Württemberg bei einer strategischen Krisenmanagement-Übung LÜKEX ein Szenario eines langanhaltenden, flächen-deckenden Stromausfalls durchgespielt. Hierbei wurde aufgezeigt, mit welchen schwerwiegenden Folgen zu rechnen ist. Zudem sind zahlreiche Gesellschaftsbereiche in ihrer Funktionsfähigkeit eingeschränkt. Negative Folgen können durch technische und organisatorische Vorsorge- und Bewältigungs-maßnahmen in Kooperation von staatlichen sowie privatwirtschaftlichen Akteuren begrenzt werden.


    Aufgrund der so gut wie vollständigen Durchdringung der Lebens- und Arbeitswelt mit elektronisch betriebenen Geräten wären Folgen eines langandauernden und großflächigen Stromausfalls enorm (insbesondere für Kritische Infrastrukturen). Die Angst sowie die Ungewissheit vor möglichen Folgen ist unterschiedlich ausgeprägt. Aufgrund von Stress und Angst sind teils unterschiedliche und widersprüchliche Reaktionen zu erwarten. Manche Individuen und Gruppen könnten aggressiver, rücksichtsloser und gewaltbereiter werden. Ebenso könnte die Hilfsbereitschaft in der Bevölkerung abnehmen. Aktuell wird die Stromversorgung von der Bevölkerung nicht als kritischer Faktor wahrgenommen. Mögliche Stromausfälle und deren Folgen werden kaum thematisiert.

    Deshalb sollte insbesondere für öffentliche Einrichtungen, mit hoher Bedeutung für die Katastrophenbewältigung, ein Ausbau von Inselnetzen vorgenommen werden, sodass bei diesen in Notsituationen bspw. eine Stromversorgung möglich ist.

    Kommunikation mit dem Bürger

    Bislang ist die Kommunikation mit der Bevölkerung im Krisenfall überwiegend auf Warnsysteme, Radiomeldungen und Lautsprecherwagen beschränkt. Fundierte Strategien für die Risikokommunikation mit der Bevölkerung sollten erarbeitet werden.

    Die Bürger sollten im Katastrophenfall ausreichend informiert und gegebenenfalls geschult sein, um als kompetente und aktive Akteure betrachtet werden zu können. Im Falle eines Stromausfalls ist die Versorgung der Bevölkerung mit (lebens-)notwendigen Gütern und Dienstleistungen bereits nach wenigen Tagen nicht mehr ausreichend möglich. Ziel bei der Entwicklung und Umsetzung einer Strategie sollte also keine absolute, sondern eine relative Sicherheit sein. Außerdem müssen vorab folgende Fragen beantwortet werden:

    • Wie sicher ist sicher genug?

    • Welche Kosten und Pflichten sind zumutbar?

    • Welches Restrisiko ist hinnehmbar?

    Bei der Krisenkommunikation gibt es folgende Möglichkeiten: AM/FM/Radio (Radios mit Batterie- oder Kurbelbetrieb), Kurzwellen-Radio (Langstreckenkommunikation, für Übertragung von Nachrichten außerhalb des betroffenen Gebietes), CB-Radio (besteht aus insgesamt 40 Kanälen; mithilfe von Kurzstrecken-Radiosystemen kann so miteinander kommuniziert werden) und sonstige Kommunikationsmittel, wie Polizeiscanner, Amateurfunk, Walkie-Talkie, Morse-Codes und Nachrichten.
    In Baden-Württemberg wurde ein Musternotfallplan für den Eintritt eines Blackouts veröffentlicht, der als eine Art Handlungsempfehlung zur Vorbereitung auf einen flächendeckenden und langanhaltenden Stromausfall dienen soll. Behandelt werden darin die folgenden Schwerpunkte: Grundsätzliches (betroffene Bereiche/Aufgabenverteilung/Kernkompetenzen), Sicherstellung der eigenen Handlungsfähigkeit und weitere Maßnahmen, die der jeweiligen Ebene zugeordnet sind. Dieser verpflichtet alle zuständigen Netzbetreiber dazu, im Falle eines Stromausfalls, sämtliche notwendigen Maßnahmen zu veranlassen, um den Stromausfall zu beenden. Hierzu sollen sie alle zur Verfügung stehenden Ressourcen bzw. Potentiale verwenden. Dritte können grundsätzlich nicht unterstützt werden. Die Behörden können bei den Netzbetreibern Informationen einholen. Außerdem stehen die Netzbetreiber in Kontakt zum Umweltministerium und informieren rechtzeitig über den jeweiligen Zustand.

    eigenverantwortliche Vorbereitung

    Die Bevölkerung und die Betriebe müssen sich eigenverantwortlich auf solche Ereignisse vorbereiten. Ihnen stehen Ratgeber und Checklisten (z. B. der Ratgeber für Notfallvorsorge und richtiges Handeln in Notsituationen, BBK) zur Verfügung. Außerdem gibt es bereits Musternotfallplanungen für Behörden, die als Vorlage zur Erstellung eigener Notfallplanung, dienen sollen. Im Musternotfallplan werden strategische, planerische und organisatorische Vorsorgemaßnahmen vorgestellt und behandelt, um die Funktionsfähigkeit von behördlichen Einrichtungen sowie wichtiger kritischer Infrastrukturen zu gewährleisten.


    Folgende zentrale Maßnahmen zur Sicherstellung der Handlungsfähigkeit sind festgelegt worden (Grundsatzentscheidungen vorab):

    • Welche Funktionen sollen aufrechterhalten werden?

    • In welchem Umfang sollen sie aufrechterhalten werden?

    • Ab welchem Zeitpunkt soll die jeweilige Funktion verfügbar sein?

    • Welche Ressourcen (Techniken, Materialien, Mitarbeiter) sind hierfür erforderlich?

    • In welchen Gebäuden soll die Funktion wahrgenommen werden?

    Als besonders schwierig erweist sich hierbei die Alarmierung des Funktionspersonals, da die Telefone ohne Strom nicht funktionieren. Die Festlegung einer betriebsinternen Selbstalarmierung, z.B. mittels Alarmierung des Personals über das Smartphone, Funkmelder oder dem Internet, wäre hier sinnvoll. Hierbei kann auch der Einsatz einer Software, die verschiedene Kommunikationswünsche auf einer Plattform vereint, hilfreich sein. Das Personal ist im Krisenfall hohen Belastungen ausgesetzt. Daher muss die kontinuierliche Information und Betreuung des Personals gewährleistet werden. Weitere Punkte auf die der Musterplan eingeht, sind alternative Kommunikationsmöglichkeiten, z.B. der Rückgriff auf BOS-Funk und Betriebsfunk (sowohl intern als auch extern), das Kraftstoffmanagement (Schätzung des täglichen Kraftstoffbedarfs, Kraftstoffbevorratung, -beschaffung, und -verteilung), die Festlegung welche Behördengebäude und Infrastrukturen bei einem langanhaltenden Stromausfall funktionsfähig sein sollen (Feuerwehrhäuser, Hallen, Notunterkünfte, etc.) und die Wahl des passenden Notstromaggregats anhand des geplanten/geschätzten Verbrauches. Stationäre Notfallaggregate wären sofort verfügbar, mobile Notfallaggregate müssen erst an den Einsatzort transportiert und angeschlossen werden.

    Zusammenfassung

    Zusammenfassend lässt sich der Schluss ziehen, dass der Schutz „Kritischer Infrastrukturen“ heutzutage von existenzieller Bedeutung für Staat und Gesellschaft ist. Gleichwohl fehlt es u. a. in vielen Kommunen an einer betrieblichen Alarm- und Gefahrenabwehrplanung. Verwaltungsweite Regelungen zum einheitlichen Umgang mit Extrem-Situationen sind daher ein wesentliches Ziel des Projektes in Bezug auf einen flächendeckenden Stromausfall in den Gemeinden Wasserlosen und Gerolzhofen.

    Dafür ist das notwendige Problembewusstsein zu schaffen, sind präventive Maßnahmen zur Schadensbegrenzung sowie aufeinander abgestimmte Maßnahmen zur Risikobewältigung in allen Teilbereichen der Verwaltung zu entwickeln.

    Recherche Kommunikation im Krisenfall

    Zu Beginn des Projektes wurde festgehalten, dass die Krisenkommunikation gesondert betrachtet werden muss.

    Zu diesem Zweck nahm Herr Lindörfer Kontakt zu Herrn Dr. Ing. Mast, Stv. Landesfachdienstleiter Information und Kommunikation des BRK, auf. Herr Mast wies darauf hin, dass sich das Funknetz des BRK derzeit im Umbau befinde und im Verlauf des Jahres 2017 eine Funkversorgung von mindestens 72 Stunden gewährleistet sein wird.
    Um entsprechende Informationen über die Versorgungssicherheit öffentlicher Mobilfunkkommunikation zu erhalten, wurde im ersten Schritt telefonischer Kontakt zur Deutschen Funkturm GmbH (DFMG) aufgenommen, welche den Großteil der in Deutschland befindlichen Mobilfunk- und Fernsehtürme stellt und wartet. Herr Burger hat im Gespräch zu verstehen gegeben, dass die Mobilfunktürme durchschnittlich zwei Stunden ohne Strom funktionsfähig bleiben. Schriftlich konnte dies jedoch nicht bestätigt werden. Diese Aussage wurde zudem von Herrn Lindörfer bestätigt. Die darauffolgenden Kontaktversuche zu den verschiedenen Mobilfunkanbietern Telekom, Vodafone und O2 verliefen trotz verschiedener und wiederholter Versuche leider erfolglos.

  • Forschungsergebnisse in Wasserlosen

    Wasserlosen

    Am 12. Oktober 2016 traf sich ein Teil der Projektgruppe gemeinsam mit Herrn Lindörfer und dem Bürgermeister von Wasserlosen, Herr Gößmann, im Rathaus von Greßtal. Im Rahmen dessen fand der erste Informationsaustausch statt. Im ersten Schritt stellte Herr Gößmann seine Gemeinde vor. Diese ist im Jahr 1978 entstanden und umfasst derzeit acht Dörfer mit 1400 Haushalten, also eine ländliche Struktur. Dabei sind ca. 800 Einwohner in Wasserlosen wohnhaft, ca. 2600 Einwohner leben in den zugehörigen Gemeinden. Insgesamt gibt es eine Grundschule und vier Kindergärten. Flächenmäßig ist die gesamte Gemeinde, bedingt durch ca. 1400 Hektar Wald, mit der Stadt Schweinfurt vergleichbar. Zudem sind in der Gemeinde zehn Landwirtschaftsbetriebe im Haupterwerb angesiedelt. Ebenso besteht eine Biogasanlage, welche von zwei Bauern betrieben wird. In Wasserlosen gibt es keinen ansässigen Arzt, der nächste ist im sieben Kilometer entfernten Obbach vorzufinden bzw. im fünf Kilometer entfernten Schwemmelsbach mit einer Teilzeitpraxis. Des Weiteren gibt es einen kleinen Lebensmittelladen, in dem relativ wenige Vorräte vorhanden sind und bei dem die Bewohner ihre Einkäufe in der Regel vorbestellen. Ebenso sind ein Bäcker, ein Metzger, eine Sparkasse sowie in jedem Dorf eine Feuerwehr vorhanden.

    Größere Hallen gibt es in Form einer Sporthalle, sechs Sportheimen sowie der Gemeinderatssäle. Mobilfunkanbieter sind D1, D2, Vodafone sowie E Plus.

    Die Wasserversorgung und die Wasserentsorgung sind rechtlich getrennt. Die Wasserversorgung funktioniert u. a. anhand von Brunnen, welche in Schwemmelsbach und Burghausen vorzufinden sind. Dabei wird das Wasser mit Strom in das Pumphaus gepumpt. Vorerst gelangt es in einen Zwischenbehälter, von dort in einen Hochbehälter und schließlich anhand von Kreiselpumpen in die Dörfer. Der Hochbehälter fasst ein Volumen von 100 Kubikmeter Wasser, ist immer ca. 60% gefüllt und hält zwei bis drei Tage. Im Sommer werden 12 Stunden und im Winter acht Stunden benötigt, um den Behälter von einem Füllstand von ca. 60% komplett zu füllen. Für die Wasserversorgung ist kein Notstrom vorhanden. Die Wasserentsorgung wird mit Hilfe von fünf Kläranlagen durchgeführt, welche stromabhängig sind.
    Für den Notfall sind diverse Aggregate in Wasserlosen und den umliegenden Dörfern vorhanden. Dabei besitzt die Feuerwehr sowie die Gemeinde einige 4 kVA bis 6 kVA Aggregate. Des Weiteren verfügen sie über keinerlei Dieselvorräte.

    Von den elf Einrichtungen haben lediglich die Feuerwehr, die Biogasanlagenbetreiber und die Dr. Maria-Probst-Halle eine Notstromversorgung. In welcher Art und Weise dies vorhanden ist, wird in folgender Abbildung dargestellt:

     

    Notstromversorgung in Wasserlosen
    Einrichtung Notstromversorgung
    Dr. Maria-Probst-HalleTechnische Überwachungsanlage für Licht und Notruf (3h)
    BiogasanlageNotruf bei Störungen mit Notstrom abgesichert - für Gasfackel: Funktionsdauer beträgt einige Tage (mit Kohle betrieben)
    FeuerwehrAggregat (2,2 kVA) für Beleuchtung - Größeres Aggregat in Wülfershausen - Aggregat zum Hochwasserschutz (für Autobahn) in Schwemmelsbach

    Tabelle 2: Notstromversorgung Wasserlosen


    Die Kommunikationsmöglichkeiten sind im Falle eines Stromausfalls relativ schlecht. Die einzige Einrichtung in Wasserlosen, welche bei einem Stromausfall noch kommunizieren kann, ist die Feuerwehr. Über größere Lebensmittel- und Wasservorräte verfügt lediglich der Lebensmittelladen in Wasserlosen.

    Wasserver- und entsorgung

    Der Status quo und die möglichen Folgen bei einem Stromausfall bei der Wasserversorgung und -entsorgung wurden bereits im Rahmen des einführenden Gesprächs mit der Gemeinde Wasserlosen geklärt und ist im vorhergehenden Kapitel des Berichts zu finden.

    Medizin- und Gesundheitsversorgung

    Im Rahmen der Medizin- und Gesundheitsversorgung sind keine nennenswerten Einrichtungen vorhanden. Der nächste Allgemeinarzt befindet sich in Obbach und die nahestehenden Kliniken in Schweinfurt und Werneck. Nach Aussage des Bürgermeisters gibt es in der Gemeinde keine Patienten, welche zu Hause dialysiert werden oder künstlich beatmet werden müssen. Ebenfalls sind keine Altenheime angesiedelt.

    Krisenkommunikation

    Der Nachrichtendienst bzw. die Krisenkommunikation hängt weitgehend von den Mobilfunknetzen ab, welches nach Aussagen der Überlandzentrale nach ca. zwei Stunden zusammenbrechen würde. Behördenfunk haben lediglich Institutionen wie die Polizei und die Feuerwehr.

    Versorgungseinrichtungen

    Der letzte Themenschwerpunkt beinhaltet die Versorgungseinrichtungen für Wasserlosen. Dabei wurde den Institutionen die Frage gestellt, ob ihr Geschäft trotz länger anhaltendem Stromausfall weiterhin geöffnet bleiben würde. Außer die Walther Tankstelle würden die anderen Einrichtungen weiterhin ihre Produkte verkaufen. Bei der Frage, ob die Kinder in der Einrichtung weiterhin bleiben könnten, entschieden sich die Grundschule und der Kindergarten dafür, die Dr. Maria-Probst-Halle müsste allerdings verlassen werden.

    Fazit

    Für die Gemeinde Wasserlosen kann in Bezug auf einen länger anhaltenden und flächendeckenden Stromausfall ein Fazit ausgesprochen werden. Zum einen haben nur 27 Prozent der Einrichtungen einen Notfallplan. Auch Notfallausrüstung, wie starke Aggregate, USV oder Dieselvorräte sind kaum verfügbar. Im Allgemeinen ist innerhalb der Bevölkerung nur vereinzelt Sensibilität vorhanden.

    Ergebnisse der Umfrage in Grafiken für Wasserlosen

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  • Forschungsergebnisse in Gerolzhofen

    Gerolzhofen

    Auch in der Stadt Gerolzhofen fand ein einführendes Gespräch am 18.10.2016 im Rathaus mit einigen Vertretern der Stadt statt. Anwesend waren neben den Mitarbeitern der Stadtverwaltung auch Herr Lindörfer und einige studentische Teammitglieder.

    Gerolzhofen hat ca. 7.000 Einwohner. Zusätzlich pendeln auch zahlreiche Arbeitnehmer täglich in die Stadt, die nicht hier ansässig sind. Die Stadt hat fünf Schulen und zwei Kindergärten. Hinzu kommen sechs Lebensmittelgeschäfte, die im weiteren Verlauf des Projekts noch genauer interviewt wurden. Zur medizinischen Versorgung verfügt Gerolzhofen über ein Krankenhaus sowie zwei Altenheime und eine Einrichtung für Personen mit Behinderung. Über die Notstromversorgung der einzelnen Einrichtungen ist die Stadtverwaltung nicht genau informiert. Die städtische Kläranlage verfügt jedoch über keine Notstromversorgung.

    In Gerolzhofen gibt es zahlreiche Unternehmen in zwei Industriegebieten. Sollte hier der Strom ausfallen, ist aber für die Bevölkerung keine weitere Einschränkung wahrnehmbar. Zudem gibt es zwei Tankstellen, die über Kraftstoffversorgungverfügen sowie eine Spedition, die einen Kraftstoffvorrat vorweisen kann.
    Zu der Stadt gehören einige Aussiedlerhöfe, die teils Viehhaltung, teils Landwirtschaft betreiben. Genauere Informationen zu der hierfürbenötigten Stromversorgung werden in den einzelnen Protokollen der Höfe erläutert.

    Krisenkommunikation

    Die Kommunikation im Krisenfall untereinander und auch zur Information der Bürger stellt sich als schwierig dar, da die vorhandenen Sirenen nicht mehr funktionieren und es auch keine Lautsprecherwagen gibt. Auch Notunterkünfte gibt es noch nicht. Vorstellbar wären hierbei aber die Realschule oder die Schulsporthalle, die jedoch noch dementsprechend ausgerüstet werden müssten.

    Notstromversorgung

    Die Stadt selbst verfügt über keine Notstromversorgung, allerdings haben einige Unternehmen zur Vorsorge selbst Notstromaggregate und das Schwimmbad verfügt über ein Blockheizkraftwerk, das mit Gas betrieben wird und noch ca. drei Tage weiter betrieben werden kann. Auch Dieselvorräte sind nicht vorhanden. Notfallpläne existieren zudem nicht.

    Wasserversorgung

    Für die Wasserversorgung sind zwei Wasserversorger zuständig (Fernwasser-versorgung Franken, Zweckverband zur Wasserversorgung der Rhön-Maintal-Gruppe). Auch diese wurden separat interviewt. Gerolzhofen hat keine eigenen Wasserzwischenspeicher oder -vorräte. Genauere Informationen zu den Vorsorge-maßnahmen einiger Einrichtungen der Stadt werden im Abschnitt 5.2. dieser Arbeit dargestellt.

    Interviews in Gerolzhofen

    Ebenso fand am 9. November 2016 eine Befragung in verschiedenen Einrichtungen in Gerolzhofen statt. Dies waren öffentliche Versorger, soziale Einrichtungen, Einzelhandel, Landwirtschaft und eine Freizeiteinrichtung. Zu den interviewten öffentlichen Versorgern gehören die Fernwasserversorgung Franken, die Feuerwehr, die Kläranlage sowie der Zweckverband zur Wasserversorgung Rhön-Maintal-Gruppe. Auch das Technische Hilfswerk (THW) wurde befragt. Als soziale Einrichtungen wurde der Kreiscaritasverband, die Klinik am Steigerwald, das Kinderhaus St. Regiswind, die Geomed Kliniken, Dr. Löw Soziale Dienstleistungen, eine Seniorenresidenz, die Ludwig-Derleth-Realschule und eine Mittelschule von der Projektgruppe befragt. Auch der Rosenhof sowie der Lindenhof gaben als landwirtschaftliche Einrichtungen Auskunft. Zum interviewten Einzelhandel in Gerolzhofen gehören die Supermärkte Aldi, E Neukauf Popp, Tegut, Norma und Netto sowie die Tankstelle Walther. Als Freizeiteinrichtung wurde das Schwimmbad Geomaris zu seinen Notfallplänen befragt.

    Diese wurden nachfolgenden Themenschwerpunkten strukturiert:

    • Wasserversorgung und -entsorgung
    • Medizin- und Gesundheitsversorgung
    • Nachrichtendienst, Krisenkommunikation
    • Verpflegung, Versorgung und Tanken

    Notfallpläne

    Im ersten Schritt wurden die 22 Institutionen nach allgemeinen Gegebenheiten gefragt. Die Frage, ob dort bereits ein länger andauernder und flächendeckender Stromausfall vorkam wurde zu 91 Prozent verneint. Lediglich die Geomed Kliniken sowie der Zweckverband zur Wasserversorgung Rhön-Maintal-Gruppe bejahten dies. Für solch einen Fall hätten vier Institutionen einen Notfallplan, 18 Einrichtungen hingegen hätten keine strukturierte Vorgehensweise. Notfallpläne können die Geomed Kliniken, die Fernwasserversorgung Franken, der Rosenhof sowie das Geomaris vorweisen.


    Von den 22 Einrichtungen haben 36 Prozent, also acht Institutionen, Notstrom. In welcher Art und Weise dieser vorhanden ist, wird in der folgenden Tabelle dargestellt:

     

    Notstromversorgung in Gerolzhofen
    Einrichtung Notstromversorgung
    Zweckverband zur Wasserversorgung Rhön-Maintal-Gruppe
    • Zentrale mit 20 kVA und zweifacher USV versorgt Verwaltung und Leitwarte
    • 1 fest installiertes Aggregat im Weier mit 460 kVA
    • 1 fahrbares Aggregat mit 40 kVA auf Anhänger
    • 1 fahrbares Aggregat mit 315 kVA auf LKW (für Hochbehälterpumpwerke)
    • 8 Aggregate mit 2-3 kVA für Fernmeldetechnik in den Anlagen
    • Kleine Mengen Diesel vorrätig
    Fernwasserversorgung FrankenNotstrom an allen Standorten zur Sicherung der Betriebsfähigkeit für mehrere
    Tage
    FeuerwehrEinige kleine Notstromaggregate - 1 Tag überbrückbar
    THW 7 kleine tragbare Aggregate mit 5-14 kVA - 2 größere Aggregate mit 20 bzw. 30 kVA
    Geomed-Kliniken
    • Diesel- und Stromgenerator (Gasbetrieb): Vollversorgung für mehrere Tage
    • Batterieversorgung für OP, Intensivstation, Labor etc.
    • Getrennte Stromnetze, die die unterbrechungsfreie Stromversorgung wichtiger Geräte gewährleisten (orangene Steckdosen mit USV und Batterie verbunden)
    • 24000l Diesel vorrätig
    Klinik am Steigerwald
    • Diesel mit 69kVA
    • 400l Diesel auf Lager
    • 1000l Heizöl
    • 3 Blockheizkraftwerke mit Gas (Gaslieferung alle 21 Tage)
    Kreiscaritasverband
    • Notfallbeleuchtung (6h)
    • Schwesternrufanlage (3h)
    • Brandmeldeanlage mit Batterie (5-6h)
    Schwimmbad GeomarisBlockheizkraftwerk (Gasbetrieb) sorgt für Vollversorgung für mehrere Tage
    Rosenhof (Landwirtschaft) 1000l Diesel für ca. 1 Woche Stromversorgung
    Ludwig-Derleth-RealschuleNotfallbeleuchtung
    Kinderhaus St. RegiswindNotfallbeleuchtung
    Netto (Einkaufsmarkt)Kassensysteme (2h)
    Edeka Neukauf Popp (Einkaufsmarkt)Kassensysteme (2h)
    Aldi (Einkaufsmarkt)Kassensysteme (2h)

    Tabelle 3: Notstromversorgung Gerolzhofen


    Die Kommunikationsmöglichkeiten sind im Falle eines Stromausfalls relativ gering. Lediglich vier Institutionen sind dazu noch in der Lage. Dazu gehören die Feuerwehr, das THW, die Fernwasserversorgung Franken genauso wie die Geomed Kliniken.

    Lebensmittel- und Wasservorräte

    Über größere Lebensmittel- und Wasservorräte verfügen hingegen ca. ein Drittel der Einrichtungen, wie der Zweckverband zur Wasserversorgung zur Rhön-Maintal-Gruppe, die Fernwasserversorgung Franken, Dr. Löw Soziale Dienstleistungen, die Geomed Kliniken, die Klinik am Steigerwald, der Rosenhof und auch der Lindenhof.


    Der Status quo bei der Wasserversorgung ist in nachfolgender Übersicht visualisiert:

     

    Wasserversorgung in Gerolzhofen
    Fernwasserversorgung FrankenRhön-Maintal-Gruppe
    Pläne?BetriebsorganisationshandbuchKein Plan vorhanden (LRA)
    Notstrom?Automatische SelbstversorgungDiverse Aggregate vorhanden
    Betriebsbereit?Mehrtägiger Betrieb gesichertZentrale abgesichert
    Kommunikation?Eigener BetriebsfunkKeine Kommunikation möglich

     

     

    Medizin- und Gesundheitsversorgung

    Im Rahmen der Medizin- und Gesundheitsversorgung sind Einrichtungen wie die GeoMed Klinik, die Klinik am Steigerwald, der Kreiscaritasverband, die Seniorresidenz und die Dr. Löw Soziale Dienstleistungen vorhanden. In nachstehender Abbildung sind die jeweilige Ausstattung sowie die Vorgehensweise im Falle eines Stromausfalls dargestellt:

     

    GeoMedKlinik am SteigerwaldCaritasSeniorenresidenzDr. Löw
    Pläne?vorhanden inkl. regelmäßiger Schulungen       -       -           -        -
    Notstrom?Diesel- und   Gasgenerator, Batterien + USVDieselaggregat +3 Blockheizkraftwerke Schwesternruf Notfallbeleuchtung, Brandmeldeanlage In der Küche ja, wird von außerhalb gewährleistetKein Notstrom vorhanden
    Betriebsbereit?Vollversorgung für mehrere Tage möglichMehrere WochenJe nach System zwischen 3 und 6 Stunden             -        -
    Nahrungsmittel?bei regulärem Verbrauch 3-5 Tagebei regulärem Verbrauch ca. 1 WocheKüche fällt aus, Sonderernährung händisch machbarDurch Notstrom so lange wie möglich wie nachgeliefert wirdVorräte würden ca. 4 Wochen reichen
    Kommunikation?USV an Telefonanlage             -             -             -        -



    Abb.7: Medizin- und Gesundheitsversorgung Gerolzhofen

    Krisenkommunikation

    Der Nachrichtendienst bzw. die Krisenkommunikation ist im Falle eines Stromausfalls relativ eingeschränkt. Lediglich die Fränkische Fernwasserversorgung verfügt über Betriebsfunk. Das Technische Hilfswerk, das Bayerische Rote Kreuz sowie die Feuerwehr nutzenBehördenfunk. Den restlichen Einrichtungen stehen keine Kommunikationsmöglichkeiten zur Verfügung.

    Versorgungseinrichtungen

    Der letzte Themenschwerpunkt beinhaltet die Versorgungseinrichtungen für Gerolzhofen. Dabei wurde in den Institutionen die Frage gestellt, ob ihr Geschäft trotz länger anhaltendem Stromausfall weiterhin geöffnet bleiben würde. Außer der Walther Tankstelle würden alle anderen Einrichtungen schließen.
    Abb.8: Verpflegung, Versorgung und Tanken Gerolzhofen

    Fazit

    Insgesamt ist die Versorgung von Gerolzhofen relativ gut. Die Turnhalle, als ehemalige Flüchtlingsunterkunft, wäre als Notunterkunft im Krisenfall nutzbar. Tankstellen funktionieren dagegen nicht mehr und auch die Lebensmittelgeschäfte könnten den Ausfall nur kurzfristig überbrücken.

    Für die Stadt Gerolzhofen kann in Bezug auf einen länger anhaltenden und flächendeckenden Stromausfall ein Fazit gezogen werden. Derzeit sind noch keine Krisenstäbe vorgesehen. Notfallpläne sind nur auf Ebene des Landkreises vorhanden. Des Weiteren gibt es kaum Notfallausrüstung und auch keine klar festgelegten Notunterkünfte. Die Sirene funktioniert im Falle eines Stromausfalls ebenfalls nicht und Lautsprecheranlagen sind bisher nicht vorhanden. Zudem hat die integrierte Leitstelle keinen Satellitenfunk.

    Darüber hinaus ist die Bevölkerung kaum über die Gefahr eines flächendeckenden Stromausfalls informiert, unterschätzt die Folgen, hat kaum Vorräte und verlässt sich auf die Netzstabilität. Vor allem sind gerade wichtige Einrichtungen nicht ausreichend ausgestattet und haben ebenfalls keinen Notfallplan.

     

     

    Ergebnisse der Umfrage in Grafiken für Gerolzhofen

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  • Forschungsergebnisse beim Stromversorger - ÜZ Mainfranken

    Überlandzentrale Mainfranken (ÜZ)

    Als Know-How-Trägerunterstützt die Unterfränkische Überlandzentrale (ÜZ) das studentische Projekt. Im ersten Gespräch mit dem Stromversorger waren neben dem Projektpartner, Herrn Lindörfer, auch studentische Teammitglieder anwesend. Die Überlandzentrale stellte als Gesprächspartner Herrn Kriegbaum, den Leiter des Netzservices, sowie Herrn Hepp, einen Mitarbeiter des Bereichs Netzservice, zur Verfügung. Das einführende Gespräch fand am Montag, den 17.10.2016 statt.

    Zuerst wurden allgemeine Informationen zum Thema Stromversorgung sowie zur Arbeit der ÜZ vorgetragen. Das BayernWerk ist der Stromversorger der ÜZ. Würde diese Instanz nicht mehr mit Strom versorgen, kommt das Krisenhandbuch der ÜZ zum Einsatz und der firmeninterne Krisenstab tritt zusammen. Dies gilt als erste Maßnahme bei einem möglichen Stromausfall.

    Die Stromversorgung im Netz der ÜZ wird durch das Westeuropäische Verbundnetz gesteuert, das europaweit fungiert. Die Stromverteilung findet durch Anbieter wie Temel (EON), Transnet, Amprion sowie 50Hertz statt.

    Zusätzliche Informationen zur Stromversorgung des Telefonnetzes wurden ebenfalls aufgenommen. Hierbei war Folgendes von Bedeutung: Das Mobilfunknetz ist maximal zwei Stunden ohne Strom funktionsfähig. Hierbei besteht aber auch die Möglichkeit eine Vorrangstellung für Netzbetreiber eintragen zu lassen. Das bedeutet, dass beispielsweise die ÜZ weiterhin das Netz nutzen kann, während Privatpersonen vom Netz getrennt werden. So wird eine längere Kommunikation im Falle eines Stromausfalls ermöglicht, bevor das Netz zusammenbricht. Der Digitalfunk, den beispielsweise Einsatzkräfte der Polizei oder Feuerwehren sowie Hilfsorganisationen nutzen, hat durch eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) eine zusätzliche Funktionsdauer von acht Stunden, sollte es zu einem Stromausfall kommen.

    Herr Kriegbaum und Herr Hepp warnten eindringlich vor möglichen Folgen für die Bevölkerung bei einem flächendeckenden Stromausfall.

    Hierbei bestehen keine Kommunikationsmöglichkeiten mehr, da das Festnetz ohne Strom nicht mehr funktioniert. Zudem bestehen Probleme bei der Wasserver- und Wasserentsorgung gerade in Großstädten, da die Wasserpumpen nicht mehr ordnungsgemäß arbeiten können.

    Mögliche Ursache für einen Stromausfall ist z. B. der Zusammenbruch einer Stromleitung durch erhöhte Netzlast. Hierdurch entsteht ein Dominoeffekt, da die Netzstabilität nicht gewährleistet werden kann. Daher brechen alle Leitungen nacheinander zusammen. Bei einem totalen Blackout müssen die Leitungen nacheinander wieder zugeschaltet werden. Dabei muss die Netzlast beachtet werden, da immer eine Frequenz von 50Hz vorherrschen muss, um die Netzstabilität zu gewährleisten. Die Zuschaltung der Stromversorgung kann zudem nur nachts erfolgen, denn regenerative Energien, wie z. B. Photovoltaik, sind schwer steuerbar und würden die Frequenz von 50Hz gefährden. Bei einem flächendeckenden Stromausfall dauert die Wiederherstellung der Stromversorgung mindestens drei Tage. Begleitende Gefahren in dieser Phase sind mögliche Plünderungen und Verbreitung von Chaos und Angst in der Bevölkerung, da diese noch nicht ausreichend über ein angemessenes Verhalten in der Krisensituation informiert ist.

    Da sich im Verlauf der Projektarbeit noch zusätzliche Fragen ergeben haben, fand am 03.11.2016 ein weiteres Gespräch in Lülsfeld bei der Unterfränkischen Überlandzentrale statt. Dabei wurde eine mögliche Wahrscheinlichkeit, dass ein flächendeckender Stromausfall eintritt erfragt. Dazu konnte Herr Kriegbaum jedoch keine genaue Auskunft geben. Dass es zu mehrstündigen Ausfällen, aufgrund eines Trafobrandes beispielsweise, kommen kann, ist nicht außergewöhnlich. Die geschieht rund zwei bis fünf Mal jährlich. Weitere Gründe für einen Stromausfall sind falsche Wetterprognosen, ein Leitungsausfall oder Brände in Umspannwerken.

    Im Falle eines Stromausfalls kann die ÜZ noch ca. eine Woche autark arbeiten. Hierfür haben Sie einen eigenen Betriebsfunk sowie einige Notstromaggregate und mobile Trafo-Stationen, die auch an andere Ortschaften verteilt werden können, um hier die Stromversorgung zumindest kurzzeitig aufrecht zu erhalten.

    Insgesamt verfügen sie über einen Dieselvorrat von 20.000 Litern. Im Krisenfall entscheidet jedoch das Landratsamt über die Vorräte der Überlandzentrale.

  • Einbindung der Bevölkerung mittels Fragebogen

    Im Verlauf des Projektes galt die Aufmerksamkeit vorrangig den öffentlichen Versorgern, sozialen Einrichtungen, der Landwirtschaft, dem Einzelhandel und Freizeiteinrichtungen in Gerolzhofen und Wasserlosen. Die Ist-Situation der Bevölkerung wurde, aufgrund der begrenzten Zeit des Projektes, noch nicht behandelt. Da diese jedoch nicht außer Acht gelassen werden darf, hat die Projektgruppe einen Fragebogen, in Anlehnung an einen Fragebogen zum Thema Stromausfall des Katastrophenschutzes in Norderstedt, erstellt.

    Dieser soll im Anschluss an das bisherige studentische Projekt im Rahmen eines Anschlussprojektes oder einer studentischen Abschlussarbeit an die Bevölkerung verteilt werden, um die Ist-Analyse zu vervollständigen. Ziel des Fragebogens ist es, aussagekräftige Ergebnisse über bspw. das Vorratsverhalten, die Hilfsbedürftigkeit und den allgemeinen Kenntnisstand im Falle eines flächendeckenden Stromausfalls zu bekommen und gleichzeitig die Bevölkerung zu sensibilisieren sowie zur Anschaffung von Notfallgütern anzuregen.

    Der Fragebogen ist in fünf thematische Blöcke untergliedert.

    • Im ersten Fragenblock werden die Befragten um Angaben zur Person, wie Geschlecht, Alter und Erwerbsstatus gebeten. Diese personenbezogenen Angaben dienen dem besseren Verständnis der Antworten in den nachfolgenden Themenblöcken.
    • Im zweiten Themenblock wird um Auskunft über die Wohn- und Lebenssituation gebeten. Zum einen sollen diese Angaben, so etwa ob sie auf einen Fahrstuhl bzw. Treppenlift angewiesen sind, dem besseren Verständnis der Befragungsergebnisse dienen, was hier beispielsweise einer erhöhten Vulnerabilität und Hilfebedürftigkeit entsprechen würde. Körperliche Einschränkungen wären ein solcher Umstand. Auch die Anzahl der Bewohner einer Wohneinheit wird abgefragt. Dabei wird nochmals differenziert, ob die Befragten „alleine“, „mit erwachsenen Personen“, „Kindern oder Jugendlichen“ oder „Kleinkindern“ zusammenleben.
    • Der dritte Fragenkomplex steht unter der Überschrift „Meine Vorräte“. Hier werden Angaben zu den verfügbaren Vorräten an Lebensmitteln, Getränken und Medikamenten sowie zu der Verfügbarkeit von technischen Mitteln erfragt, die im Fall eines anhaltenden Stromausfalls zu wichtigen Ressourcen werden können. Dazu zählen Kommunikationsmittel, wie batterie-betriebene Radioempfänger und Mobilitätsmittel, wie Fahrräder und Autos.
    • Im vierten Block werden die Befragten gebeten, sich dazu zu äußern, ob sie Hilfe von Verwandten, Freunden und Nachbarn erwarten, welche Stellen sie im Falle eines Hilfs- und Informationsbedarfs aufsuchen würden und wie sie die Wichtigkeit unterschiedlicher öffentlicher Hilfeleistung beurteilen. Es soll in Erfahrung gebracht werden, ob, in welcher Weise und gegenüber welchen Personenkreisen Hilfebereitschaft besteht.
    • Der Fragebogen schließt mit der Frage, ob die Befragten durch das Ausfüllen des Fragebogens und die kurze Befassung mit dem sensiblen Thema eines flächendeckenden Stromausfalles, zu einer Verhaltensänderung angeregt wurden.


    Insgesamt kann mit den Ergebnissen, die aus dieser Umfrage gezogen werden, ein angepasster Notfallplan entworfen und bestimmte Verhaltensvorgaben entwickelt werden. Somit können die Auswirkungen eines Stromausfalls abgeschwächt und einer Massenpanik vorgebeugt werden.

    offene Fragen für eine Vertiefung

    Während der Abschlusspräsentation des studentischen Projektes am 16.01.2017 in Schweinfurt wurden folgende Rückfragen notiert. Diese können im Anschluss an das laufende Projekt bei einer Weiterführung geklärt werden.

    • Welche Unterschiede gibt es bei der Wasserversorgung im Sommer-/ Wintervergleich (z. B. Einfrieren der Leitungen)?
    • Ist die Notstromversorgung in den verschiedenen Einrichtungen getestet?
    • Können die Blockheizkraftwerke im Inselbetrieb arbeiten oder sind sie an den Netzverbund gekoppelt?
    • Wie ist das Vorgehen in den Kritischen Infrastrukturen Intensivpflegeheim und Polizei in Gerolzhofen?
    • Wie ist der Energiebedarf der verschiedenen Funkmöglichkeiten?
    • Wie funken Unterstützungsgruppenfahrzeuge? Wie kommunizieren diese im Notfall?
    • Wo ist die Steuerungseinheit? (Hierarchien bilden) Gibt es eine Koordination?
    • Können Funkstrecken zur Einsatzleitung ohne Masten aufgebaut werden?
    • Ist eine Trennung von Wasserlosen und Gerolzhofen im Fragebogen sinnvoll?
    • Wofür kann die Frage nach dem Geschlecht des Auszufüllenden im Fragebogen relevant sein/werden?
  • Fazit der studentischen Arbeit

    Fazit und Ausblick

    Zusammenfassend konnten innerhalb der Projektarbeit eine umfassende Literaturrecherche sowie die Analyse des Ist-Zustandes in Form von Befragungen durchgeführt werden. Neben der Literaturrecherche konnten weitere Informationen, durch Gespräche mit der unterfränkischen Überlandzentrale sowie mit den Kommunen Wasserlosen und Gerolzhofen, beschafft werden. Für die Analyse des Ist-Zustandes wurden Infrastrukturen mit Hilfe von Herrn Lindörfer ausgewählt und die Verantwortlichen anhand eines passenden Leitfadens interviewt. Nachdem das Team die Resultate aufbereitete und Erkenntnisse daraus zog, konnten wichtige Erkenntnisse gewonnen werden.

    Demnach ist die Bevölkerung kaum informiert, trifft keine Vorsorge, unterschätzt die Gesamtsituation und verlässt sich auf die Netzstabilität.

    Das Projektteam zog daraufhin den Rückschluss, in der Projektbearbeitungszeit durch die Vor-Ort-Termine und Interviews einen Teil der Bevölkerung für einen flächendeckenden und langanhaltenden Stromausfall sensibilisiert sowie ein Umdenken im Bereich Vorratshaltung und Hilfsbereitschaft angestoßen zu haben.

    Im weiteren Verlauf erstellte das Projektteam einen Fragebogen für die Einwohner von Wasserlosen und Gerolzhofen. Dieser ist im nächsten Schritt entweder durch den Projektfallgeber oder eine weitere Projektgruppe zu verteilen. Die Verteilung könnte mit Hilfe des Gemeindeblattes, über Kindergärten und Schulen oder als separates Schreiben an die Haushalte geschehen. Der Rücklauf der ausgefüllten Fragebögen würde über vorfrankierte Briefumschläge und öffentliche Sammelstellen organisiert werden. Der elektronische Weg bietet auch die Möglichkeit eines Online-Fragebogens oder via QR-Code an. Hierzu wäre die Problematik des Rücklaufs nicht vorhanden. Somit hat die Projektgruppe bereits eine gute Vorarbeit geleistet, sodass die Arbeit problemlos weitergeführt werden kann.

     

    Literaturverzeichnis

    • Bayerisches Rotes Kreuz – Kreisverband Schweinfurt (2017): Die Gründung der Sanitätskolonne, kvschweinfurt.brk.de/wir-ueber-uns/historisch/1863-1913 (Zugriff am 08.01.2017).
    • Bayerisches Rotes Kreuz – Landesverband (2017): Aufgaben, brk.de/wir-ueber-uns/aufgaben (Zugriff am 19.01.2017).
    • Bayerisches Rotes Kreuz – Landesverband (2017): Wer wir sind, brk.de/wir-ueber-uns (Zugriff am 08.01.2017).
    • Burkart, G./ Maischatz, K./ Müller, T. (2011): Befragung zum alltäglichen Gebrauch von Technik und zur Stromversorgung – Erste Ergebnisse - ,Leuphana Universität Lüneburg, Institut für Soziologie - Forschungsgruppe „Technik im Alltag“.
    • Endbericht zum TA-Projekt (2010): Gefährdung und Verletzbarkeit moderner Gesellschaften - am Beispiel eines großräumigen Ausfalls der Stromversorgung, Arbeitsbericht Nr. 141.
    • Paschotta, R. (2015): Stromausfall, www.energie-lexikon.info/stromausfall.html (Zugriff am 30.11.2016).
    • Petermann, T./ Bradke, H./ Lüllmann, A./ Poetzsch, M./ Riehm, U. (2010): Gefährdung und Verletzbarkeit moderner Gesellschaften – am Beispiel eines großräumigen Ausfalls der Stromversorgung, Arbeitsbericht Nr. 141.
    • Regierungspräsidium Karlsruhe (2014): Musternotfallplan Stromausfall, Handlungsempfehlungen zur Vorbereitung auf einen flächendeckenden und langanhaltenden Stromausfall.
    • Schultmann, F. u. a. (2010): Krisenmanagement Stromausfall, www.bbk.bund.de/SharedDocs/Downloads/BBK/DE/Publikationen/PublikationenKritis/Krisenhandbuch_Stromausfall_Kurzfassung_pdf.pdf (Zugriff am 09.01.2017).
    • Schultmann, F./ Hiete, M./ Merz, M./ Trinks, C./ Grambs, W./ Thiede, T. (2010): Krisenmanagement Stromausfall Innenministerium Baden-Württemberg, in: Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (Hrsg.): Jedermann-Verlag, Heidelberg.
© by Jonas Lindörfer

Abschlussbericht der FH W-S aus dem Sommersemester 2019 mit der Erstellung einer VR-Umgebung

Im Rahmen des Semesterprojektes sollten die Nutzungsgewohnheiten energieabhängiger Infrastruktur und Gerätschaften unterschiedlicher Zielgruppen identifiziert und die Auswirkungen bei einem Stromausfall über längere Zeit (Blackout) in einer Virtual Reality (VR) erlebbar gemacht werden. Mithilfe von 360 Grad Fotos wurden typische Räume aus einem häuslichen Umfeld abgebildet und die Auswirkungen eines Stromausfalls mithilfe von Geräuschen und Tönen in diesem Umfeld erlebbar gemacht. Das Ziel des Projektes war es, in Kooperation mit dem Bayrischen Roten Kreuz (BRK), Kreisverband Schweinfurt, eine Simulation zu erstellen, die die Menschen hinsichtlich dieses Themas sensibilisiert sowie im besten Fall eine Verhaltensänderung anstößt. Im Herbst 2019 soll die Simulation im Rahmen einer Wandermesse bzw. Aufklärungskampagne in Schweinfurt durchgeführt werden.

  • Einarbeitung und Recherche

    Während den ersten Besprechungen als Projektgruppe setzten wir uns vor allem mit der Interpretation unserer Projektbeschreibungen auseinander, definierten zeitnah unsere Projektziele und erarbeiteten erste Konzepte für die Umsetzung unseres Projektes. Bereits vor der Kick-Off-Veranstaltung betrieben wir intensive Einarbeitung in die Software Unity, welche zu diesem Zeitpunkt für unser Projekt potenziell in Frage kam. Später stellte sich jedochheraus, dass sich die Software Present4D besser für das Projekt eignete. Wir hatten außerdem erste Ideen in Bezug auf die Umgebung, in der der Stromausfall simuliert werden sollte.

    Kick-Off Präsentation und Ausblick
    Am 27.03.2019 fand in der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt (FHWS) das Kick-off-Präsentation mit Herrn Lindörfer von Seiten des BRK-Schweinfurt und mit Herrn Prof. Dr. Bauer, Herrn Prof. Dr. Bradl sowie einem Projektteam von Studierenden der FHWS statt. Ziel des ersten Treffens war die Entwicklung eines gemeinsamen Verständnisses für den Projektauftrag. Wichtige Eckdaten des Projektes wurde im Vorfeld bereits zwischen den Professoren und dem Projektpartner geklärt. Der Schwerpunkt des Treffens lag sowohl auf dem Einstieg in die Thematik als auch auf der Abklärung von Rahmendaten. Der Projektpartner verschaffte den Studierenden einen kurzen Überblick über das Thema Blackout. Darüber hinaus wurden genaue Anforderungen sowie wichtige Kriterien an das Endergebnis definiert. Des Weiteren war es für die Studierenden hilfreich, Informationen über den Hintergrund und die Entstehung des Projektes zu erfahren.

    Der Bevölkerung sind die Gefahren eines Blackouts weitestgehend unbekannt. Da die Gefahr eines Blackouts aber auch heute allgegenwärtig ist, soll die Bevölkerung stärker für dieses Thema sensibilisiert werden. Besonders das richtige Verhalten während eines Blackouts und die richtigen Vorbereitungen müssen den Menschen nähergebracht werden. Erfahrungen aus der virtuellen Realität könnten genutzt werden, um eine gesteigerte Sensibilisierung zu erreichen und einen Reflektionsprozess bei den Menschen anzuregen. Am Ende des Treffens konnten alle Beteiligte den Projektauftrag bestätigen und das weitere Vorgehen klar definieren. Im Anschluss an das Kick-Off Präsentation wurden weitere Maßnahmen zur Erarbeitung des Projektes getroffen. Als erste Maßnahme beschloss man, dass Projekt in mehrere Arbeitspakete einzuteilen, deren Bearbeitung parallel erfolgen sollte, um eine möglichst effektive Fertigstellung zu gewährleisten. Das Projektteam definierte daraufhin die Arbeitspakete Fotografie & Bildbearbeitung, Content und Software & Einspeisung.

  • Arbeitspaket Fotografie & Bildbearbeitung

    Das Arbeitspaket Fotografie und Bildbearbeitung wurde von Lidia Maier und Alisa Bartsch durchgeführt. Sie verantworteten die Bildbereitstellung in 360 Grad für die VR-Umgebung sowie die Bearbeitung in Photoshop.

    Für die Entscheidung über eine geeignete Umgebung für unsere Virtual Reality, in der der Stromausfall simuliert werden sollte, mussten vor allem Räumlichkeiten gewählt werden, die unsere Zielgruppe ansprechen. Die Zielgruppe des Projektes sind die Bürger von Gerolzhofen und Wasserlosen im Alter zwischen 14-60 Jahren. Um diese Menschen zu erreichen, haben wir uns dafür entschieden, die Räumlichkeiten eines häuslichen Umfeldes zu zeigen und darüber aufzuklären, worauf sich die Menschen im Alltag einstellen müssen, wenn ihnen der Strom über mehrere Stunden oder Tage ausbleibt.

    Spontan kam uns die Idee zum Fotografieren eines Musterhauses auf, da dort eine neutrale Umgebung herrscht und man dort nicht von persönlichen Gegenständen gestört werden würde. Am 11.04.2019 besuchten Frau Maier und Frau Bartsch die Fertighauswelt in Estenfeld und nutzen hierbei die offenen Besichtigungstermine. Wichtig bei der Auswahl eines geeigneten Musterhauses war es, die einzelnen Wohnbereiche zu definieren, die abgebildet werden sollten. Die Küche, mit vielen elektronischen Gerätschaften sowie das Wohnzimmer und das Bad sollten offen und gut überschaubar sein, damit sich die Nutzer in der Virtual Reality frei umschauen und bewegen können. Wir legten außerdem viel Wert darauf, dass das Haus nicht übermäßig modern ist, sodass sich die Nutzer auf die eigentliche Aufklärung des Stromausfalls konzentrieren können und nicht zu stark von der Umgebung
    abgelenkt werden. Dies stellte jedoch ein Problem dar, da die Musterhäuser alle sehr modern gehalten sind. Nichtsdestotrotz nahmen wir drei Häuser in unsere engere Auswahl. Nach Zusammenstellung eines kurzen Portfolios, arrangierte Herr Lindörfer ein Fototermin in einem dieser Häuser. Die Wahl fiel
    auf das Musterhaus der Firma HELMA (vgl. Abb. 1).

    Viele Bereiche, über die wir aufklären wollten, konnten dank des offenen Baustils in diesem Umfeld abgebildet werden. Auch die neutralen Farben sprachen für dieses Haus. Die alternativen Häuser hatten meist grelle Möbelfarben oder Wände, moderne Bäder mit Sauna oder waren zu verschachtelt gebaut, um sie klar erfassen zu können. Wir mussten uns im Nachhinein leider auch gegen das Bad des HELMA-Hauses entscheiden, da dieses recht klein ausfiel und die große Steinwand, vor allem nach dem Stromausfall, im Dunkeln nicht unbedingt sofort als Dusche wahrgenommen werden würde. Deshalb haben wir uns für Lidia Maiers Bad entschieden, welches offener und klar erkennbarer war. Der offizielle Fototermin im HELMAHaus fand am 25.04.2019 statt. Um vor Ort effizient und zeitgerecht arbeiten zu können, erstellen wir vorab ein Storyboard, welches exemplarisch in Abbildung 2 (s. Grafik unten) zu erkennen ist. Hierbei legten wir sowohl die Positionierung unserer Garmin Virb 360 Grad Kamera fest als auch die relevanten Gegenstände, die wir mit der Sony Alpha 77 Spiegelreflexkamera nochmals einzeln erfassen wollten. Wir legten außerdem die maximale Zeitvorgaben der Räume fest, in denen ein User sich aufhalten darf, um den Rahmen einer maximal fünfminutigen VR-Simulation nicht zu sprengen.

    Während des Shootings gab es Schwierigkeiten aufgrund des Tageslichts. Um einen Stromausfall so zu simulieren, dass dieser Emotionen beim Benutzer auslöst, mussten die Räume so weit abgedunkelt werden, dass der Betrachter das Gefühl bekommt, als wäre es draußen bereits dunkel oder zumindest am Dämmern. Leider lässt bei dunklen Umgebungen automatisch die Aufnahmequalität der 360 Grad Kamera nach. Eine extra Lichtquelle oder eine Softbox konnten nicht zum Einsatz kommen, da die Kamera alles Sichtbare im Raum erfasst und eine spätere Bildkorrektur in dieser Hinsicht nicht machbar
    gewesen wäre. Deshalb haben wir die Jalousien nur soweit heruntergelassen, sodass noch etwas Licht hindurch kam. Anschließend wurden sie in Photoshop retuschiert.

    Es mussten in jedem ausgewählten Raum jeweils zwei verschiede Aufnahmen aus derselben Position gemacht werden. Zum einen mit geschlossenen Jalousien und angeschaltetem Licht (bzw. Strom) und zum anderen ohne Licht, um den Stromausfall sichtbar zu machen. Die Einstellungen der Fotos, variieren dabei hinsichtlich der Belichtungskorrektur in einem Rahmen von -1.0 und 0, wobei -1.0 die verdunkelten Aufnahmen ermöglichten und 0 die normalen Tageslicht Aufnahmen darstellten. Alle anderen Einstellungen wie ISO-Empfindlichkeit, Farbkurve, Schärfe, Weißabgleich, Belichtungsausgleich und die Profi-Einstellungen haben wir zu Beginn kalibriert und blieben bei allen Aufnahmen durchgehend identisch, um die höchste Auflösung in der VR zu gewährleisten. Tabelle 1 zeigt unsere
    gewählten Einstellungen exemplarisch.

     

    EinstellungAufnahme 1 - Flur Dunkel
    Belichtungskorrektur-1.0
    ISO800
    FarbkurveLeuchtend
    SchärfeHoch
    Weißabgleich5000K
    BelichtungsausgleichBeide
    Profi-EinstellungAktiviert

     

    Ein weiteres Problem entstand durch die geringe Haltbarkeit des Akkus der 360 Grad Kamera. Bereits nach knapp 90 Minuten, mussten wir das Gerät wieder an die Ladestation hängen. Während der Ladezeit war kein paralleles Fotografieren möglich und einen Ersatz Akku war in der Hochschule leider
    nicht vorrätig. Deshalb einigten wir uns mit dem Vertreter des Hauses für den 09.05.2019 auf einen zweiten Fototermin. In der Zwischenzeit erstellten wir in der Gruppe ein weiteres Storyboard zur Orientierung der Contentplatzierung (vgl. Abb.3). Hierbei wurde festgelegt, welche Buttons in der Blackout-Umgebung positioniert werden sollten. Des Weiteren definierten wir welche Elemente angesteuert werden und welche Informationen der Content vermitteln sollte. Um die Folgen eines Blackouts besser zu vermitteln, haben wir festgelegt wann der Szenenwechsel in die Umgebung des Stromausfalls erfolgt und welche Hintergrundgeräusche dabei ausfallen könnten.

    Bei unserem zweiten Fotoshooting haben wir uns auf die noch fehlenden Fotoaufnahmen konzentriert. Die Einstellungen und das Vorgehen wurden vom ersten Fototermin übernommen. Somit konnten wir sicherstellen, dass der Benutzer später keine Unterschiede in der 360 Grad Umgebung erkennen kann.
    Nach dem ersten Fototermin haben wir uns zeitnah und intensiv mit der Bildbearbeitung auseinandergesetzt. Die Bearbeitung von 360 Grad Bildern stellte sich in Photoshop als sehr komplex heraus, da es im Internet nur vereinzelte Erklärungen zu diesem Thema gibt. Da uns fundierte Kenntnisse in diesem Bereich fehlten, mussten viele Funktionen durch selbständiges Erlernen und Testen ergänzt werden. Nach intensiver Einarbeitung in die Funktionen, die Photoshop für 360 Grad Bilder bereitstellt, ist es uns gelungen, unsere Wünsche und Ideen umzusetzen. Bei einer 360 Grad Umgebung in Photoshop ist es nicht wie bei statischen Bildern möglich, mehrere Ebenen übereinanderzulegen und somit einzelne Elemente zu retuschieren. Das erschwerte somit das Verwenden von Filtern, einzelnen Belichtungselementen und Werkzeugpaletten.

    In diesem Bildformat können nur wenige Werkzeuge, die man ansonsten aus dem Programm kennt, verwendet werden. Zu den meist verwendeten Werkzeugen gehört vor allem der Kopierstempel. Wir haben somit alle Bilder erst in einem statischen Format bearbeitet und danach die restlichen Korrekturen im 360 Grad Bild vorgenommen. Auf diese Weise ist uns eine annährend realistische Umgebung eines Blackouts gelungen. Ein Resultat der Retuschierarbeiten zeigt folgendes Bild (vgl. Abb. 4). Diese Aufnahme entstand bei geschlossenen Jalousien und angeschaltetem Licht, wie weiter
    oben beschrieben. Zusätzlich zu den erstellten Bildern haben noch einseitige 360 Grad Aufnahmen (im Fischaugen-Format) vom Eingangsbereich des Hauses erstellt. Auch eine kurze Videoaufnahme von der Straße bis zur Eingangstür wurde realisiert.

    Leider konnten wir die Aufnahmen bzw. das Video nicht in die Startsequenz von Present4D einpflegen, da das Programm für unser Projekt nur Videos innerhalb der Simulation in Form von in Pop-Ups mit Inhalten zulässt.

  • Arbeitspaket Content

    Das Arbeitspaket Content wurde in der ersten Phase unseres Projektes von Dana Roth und Sven Schwaiger durchgeführt. Ihnen oblag die Verantwortung für das Zusammentragen des Inhalts sowie der Aufbereitung der Texte. Hierbei ging es in erster Linie um die Sammlung und Aufbereitung von
    Informationen in Form von Storytelling unter der Berücksichtigung von Gamification Aspekten. Das Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe diente hierbei als Hauptquelle der inhaltlichen Darstellung. Dort wurde uns ein Dokument zur Verfügung gestellt, welches sich mit dem Bevölkerungsschutz auseinandersetzt. Die Teammitglieder sammelten und selektierten die für uns relevantesten Inhalte und bereiteten diese vor allem mit Power Point, Word und Photoshop auf. Um verschiedene Bereiche abdecken zu können und die Aufmerksamkeit des Users dauerhaft hoch zu halten, wurden außerdem einige Quizze entworfen und implementiert. Wir haben den Content für drei verschiedene Räume zusammengetragen und formuliert: Die Küche inklusive Speisekammer, das Wohnzimmer und das Bad.
    Die folgenden Abbildungen dienen zur exemplarischen Darstellung, wie der Content vor der Zwischenpräsentation aufbereitet wurde. Die finalen Content- Folien können im Kapitel 5.2 zum Vergleich herangezogen werden.

     

     

  • Software und Einspeisung

    Das Arbeitspaket Software wurde von Tim Schaper sowie in Teilen von Denis Malania durchgeführt. Die Verantwortung in diesem Arbeitspaket lag hauptsächlich in der Auswahl und Einarbeitung der Software als auch in der Einspeisung der Inhalte. Der Fokus lag besonders auf einer visuell ansprechenden Darstellung der 360 Grad Bilder und Inhalte. Zunächst stand die Auswahl einer geeigneten VR-Software im Arbeitspaket an. Hierfür traf das Projektteam zusammen mit den Professoren eine Vorauswahl. Diese Vorauswahl setzte sich aus den Programmen Blender, Present4D und Unity zusammen. Nach einer Analyse der verschiedenen Software und durch abwägen von Vor- und Nachteilen wurde die Auswahl der Software Present4D getroffen. Present4D ist eine VR-Suite, welche eine professionelle Softwarelösung zum Erstellen und Abspielen von 360 Grad basierten VR-Präsentationen bietet. Besonders hierbei ist die Verbindung von Fotos und Videos zu einer gesamten VR-Präsentation. Um eine geeignete Auswahl zu treffen, musste das Projektteam sowohl technische als auch praktische Punkte berücksichtigen. Wichtig bei der Auswahl der Software war auch, dass sich der Nutzer schnell zurechtfinden kann und eine Auswahl verschiedener Szenarien während eines Blackouts erleben kann. Nach der Auswahl der Software begann die Einarbeitung. Hierbei nutzten die
    zuständigen Teammitglieder sowohl Video-Tutorials als auch das Benutzerhandbuch und andere Internetquellen. Das zuvor angeeignete Wissen wurde dann durch Tests in der VR-Software angewandt. Somit erarbeitete sich das Projektteam immer weitere Fähigkeiten über die Software
    Present4D und deren Möglichkeiten. Nach der Einarbeitung wurde im Projektteam die Ausarbeitung der Inhalte geplant. Hierfür wurden zunächst die verschiedenen Räume bzw. Umgebungen, welche in der VR abgebildet werden sollten, festgelegt. Nach Fertigstellung der Planung erfolgte die erste Umsetzung und Einspeisung in der VR-Software. Zunächst ging es darum, die Umgebungen der unterschiedlichen Umgebungen in der Simulation zu erschaffen. Hierfür wurden die zuvor gemachten und bearbeiteten 360 Grad Fotos verwendet. Die Erstellung der Umgebungen erfolgte durch einfaches Hochladen der Bilder in die Software. Nach dem Hochladen in die Software standen die 360 Grad Fotos als VR-Umgebung zur Verfügung und stellen somit das Umfeld für den Nutzer dar.

    Nach Einfügen der ersten 360 Grad Fotos wurden auch die zuletztentstandenen Bilder in die VR-Simulation eingefügt. Dabei endstanden die Umgebungen „Flur“, „Küche“, „Speisekammer“, „Blackout“, „Wohnzimmer“ und „Bad“ welche in folgenden Abbildungen exemplarisch veranschaulicht sind (s. Grafik unten).

    Nach dem Einfügen aller Fotos musste abschließend der Blickwinkel eingestellt werden, mit dem der Nutzer beim ersten Betreten in den Raum hineinsieht. Zuletzt erfolgte die Einstellung der richtigen Reihenfolge für die verschiedenen Räume. Hierfür wurden in jedem Raum Hotspots eingefügt, durch die der Nutzer sowohl in den vorherigen als auch in den nächsten Raum gelangen kann. Die Reihenfolge der Räume wurde im Vorfeld durch das Projektteam bestimmt.

    Abbildung 11: Umgebung Küche
  • Zwischenpräsentation

    Am 05.06.2019 fand die Zwischenpräsentation im Digital Business Lab der FHWS statt. In der Zwischenpräsentation wurden dem Projektpartner Herrn Lindörfer sowie den Professoren Bauer und Bradl der bisherige Stand und Verlauf des Projektes, sowie den ersten Vorschlag unserer Blackout-VR Umgebung von den Projektmitgliedern Dana Roth und Denis Malania vorgestellt. Der Fokus der Präsentation lag vor allem auf der Demonstration und Vorstellung der bisherigen Ergebnisse. Wir stellten dennoch kurz unsere entscheidenden Technologien Present4D, Garmin Virb und Oculus Rift vor,
    und präsentierten einen voraussichtlichen Meilensteinplan sowie den weiteren Projektausblick. Um unsere bisherigen Ergebnisse vorzustellen, haben wir uns dafür entschieden, Herr Lindörfer direkt in die VR eintauchen zu lassen damit er diese selbst erkunden kann. Die Dozenten hatten über eine Leinwand ebenfalls die Möglichkeit zu sehen, was bis dahin generiert wurde. Feedback der Zwischenpräsentation Während sowie nach der Präsentation wurden uns von Seiten der Professoren
    und des externen Partners Empfehlungen gegeben, wie wir die Simulation verbessern und aufwerten können. Die folgenden Anregungen wurden bis zur Endpräsentation berücksichtigt und umgesetzt. Wir haben uns unter anderem darauf geeinigt, dass wir die Simulation mit Hintergrundgeräuschen, wie
    beispielsweise mit Naturklängen sowie einem kurzen gesprochenen Intro hinterlegen. Das Intro sollte dabei den unerfahrenen User als Einstiegstutorial dienen und kurz über den Hintergrund der Simulation aufklären. Des Weiteren sollte die Simulation stärkere Gamification-Aspekte aufzeigen, beispielsweise durch das Einfügen und Aufsummieren von Punkten, die der User beim Beantworten der Quizze sammeln kann. Außerdem sollte in jedem Raum ein Button platziert werden, der es dem User ermöglicht, die Simulation jederzeit zu verlassen.

    Weiteres Vorgehen
    Die nächsten Schritte beinhalteten die Definition und Verteilung folgender Arbeitspakete: (1) Geräusche; (2) Software; (3) Content & Skript Tutorial; (4) Detailfotos und (5) Berichterstellung. Des Weiteren sollte eine Hardwareaufstellung und Handlungsempfehlung durchgeführt werden.

  • Arbeitspaket Geräusche

    In der dritten Phase des Projektes lag der Fokus auf der multimedialen Überarbeitung des Contents und des Aufnehmens der Geräusche. Hierfür liehen wir uns beim Hochschulmedienzentrum der FHWS (HMZ) ein Audiogerät der Marke Roland R-26 – Portable Recorder aus. Das Audiogerät R-26 besitzt zwei Paar Stereo-Mikrofone (direktional und omnidirektional), insgesamt sechs Aufnahmekanäle, sowie zwei XLR (auch Cannon-Stecker genannt) mit Phantomspeisung und einen Stereo-Mikrofoneingang mit Plugin Power. Durch diese vielseitige Ausstattung ist der R-26 ideal für Aufnahmen von Sprache oder Umweltgeräuschen. Ziel dieses Arbeitspaketes war es, den Nutzer noch weiter in die VR-Umgebung eintauchen zu lassen, sodass diese als real empfunden wird. Gleichzeitig war unser Ziel Spannung zu erzeugen sowie Emotionen zu wecken. Fachsprachlich nennt man dies in der VR auch „Immersion“.

    Um den Portable Recorder sinnvoll nutzen zu können, ließ sich Dana Roth vom HMZ die relevanten Einstellungen erklären. Wichtig für die Aufnahme der Umweltgeräusche waren vor allem die Positionierung des Geräts, die Eingangsempfindlichkeit und Einstellungen für die Aufnahmen. Für eine
    Aufnahme mit dem Recorder sollte im Vorhinein das Mobiltelefon ausgeschaltet werden, um Nebengeräusche zu vermeiden. Um eine Aufnahme zu beginnen, mussten zuvor einige Einstellungen vorgenommen werden. Zuerst musste die Anzahl der Aufnahmekanäle unter der Modi „Rec Mode“ bestimmt werden. Für unser Projekt nahmen wir die Einstellung „4 CHANNEL“. Als zweiten Schritt musste die Aufnahmequelle unter „REC SOURCE“ ausgewählt werden. Die möglichen Kombinationen waren X-YOMNI, INTERNAL+ANALOG, ANALOG+PLUG-IN und X-Y+PLUG-IN. Für die Umweltgeräusche wählten wir die Option X-Y+OMNI. Diese wählt die direktionalen Mikrofone und die omnidirektionalen Mikrofone aus. Der nächste Schritt war die Einstellung der „Sampling Rate“ (dt. Abtastrate), welche eine sehr wichtige Rolle spielte. Eine Audiodatei speichert in minimalen Abständen eine Zahl – den Pegel. Die Sample Rate (Hertz) gibt an, wie oft in einer Sekunde der Audio-Pegel erfasst und gespeichert wird. Eine Angabe von 48.000 Hz (48,0 kHz) bedeutet, dass 48.000 Werte für eine Sekunde Musik oder Geräusch gespeichert werden können. Die übliche Sample Rate sind 48,0 kHz für Film bzw. Tonspuren, weswegen wir uns auch für diesen Wert entschieden haben. Nachdem diese Einstellungen ausgewählt wurden, musste die Eingangsempfindlichkeit angepasst werden. Ein Vorteil des R-26 Recorder ist, dass die Eingangsempfindlichkeit automatisch eingestellt werden kann.

    Dazu muss man auf dem Haupt-Display die „AUTO-SENS“-Taste drücken und die Mikrofone auf die Aufnahmequelle richten.

    Wir entschieden uns für jeweils drei verschiedene Tonsequenzen im Flur, der Küche vor dem Blackout und den jeweiligen Räumen nach dem Blackout. Zum Editieren benutzen wir das Programm „Audacity“, da dieses kostenlos ist, vom HMZ empfohlen wurde und gleichzeitig die Audio-Dateien im mp3-Format
    abspeichert. Für den Raum Küche nahmen wir verschiedene sowie bekannte Geräusche, wie z.B. Kaffeemaschine, Anbraten in einer Pfanne oder Staubsauger auf. Für die Anfangssequenz hat ein Denis Malania den Willkommenstext eingesprochen. Um von Beginn an Spannung zu erzeugen, wurde eine elektronische Hintergrundmusik hinterlegt. Auf der Webseite „Audiyou.de“ entschieden wir uns für den Track „Dance 01“ von Malte Ussat. Die Benutzung des Tracks für unsere VR-Simulation wurde uns auch von Herr Ussat bestätigt genehmigt. Für die Räume nach dem Blackout spielten wir Vogelgezwitscher ein. Damit zielten wir auf die Stille ab, die während eines Blackouts, bei dem alle elektronischen Geräte ausfallen würden, in den Vordergrund rücken sollte.

  • Arbeitspaket Content & Storytelling

    Nach der Zwischenpräsentation wurde das Team Content & Storytelling verändert. Das Gruppenmitglied, Denis Malania, wechselte vom Arbeitspaket Software und Einspeisung zum Arbeitspaket Content & Storytelling. Dieser Entschluss rührte daher, dass die Softwaremöglichkeiten nicht so umfangreich waren und es daher genügen würde, wenn lediglich eine Person Team Software und Einspeisung ausführt. Im weiteren Verlauf der Projektphase bildeten daher Sven Schwaiger und Denis Malania das Team Content & Storytelling.

    Das Feedback vom Projektpartner hinsichtlich des Contents war nach der Zwischenpräsentation grundsätzlich als positiv einzustufen. Die Zwischenpräsentation hatte für uns das Ziel, die Präferenzen des Projektpartners hinsichtlich der Content Aufbereitung herauszufinden. Deshalb haben wir dem Partner verschiedene Varianten der Aufbereitung präsentiert und uns seine Präferenzen eingeholt. Die von uns aufbereiteten Folien mit viel und ausschließlich Text, sprachen ihn nicht an. Er entschied sich stattdessen für eine Variante mit knapper Textformulierung in Kombination mit Fotos und Videos. Im Folgenden war dem Projektteam Content klar, dass es notwendig war, die Texte stark zu kürzen, ohne dabei allzu große Einbußen beim Inhalt hinzunehmen. Zudem war es wichtig, dass der User sich angesprochen fühlt. Es sollte daher keine reine Informationsvermittlung sein, sondern ein persönlicher Ratschlag. Daher haben wir uns entschieden, den Nutzer immer direkt anzusprechen, sodass ihm bewusst wird, dass ein Blackout auch ihn persönlich betreffen kann. Wir haben also den Content weg von reiner Information, hin zu einer direkteren Ansprache entwickelt. Abbildungen 17 und 18 veranschaulichen einen Vorher- Nachher Vergleich(s. Grafik unten).

    Unabhängig vom Design kann man erkennen, dass der Content deutlich persönlicher verfasst wurde, ohne starke Einbußen bei der Information hinzunehmen. Das Ziel war es, diesen Textstil auch auf die anderen Folien zu übertragen, um ein einheitliches Sprachbild zu gewährleisten.
    Abbildung 18: Neue Textansprache auf den Slides (s. Grafik unten).

    Der Projektpartner hat uns auch auf einige inhaltliche Fehler in unserem Content aufmerksam gemacht. Das war für uns Anlass genug, um unsere Quellen noch stärker zu hinterfragen und unseren gesamten Content auf Richtigkeit zu überprüfen. Im Folgenden haben wir uns entschlossen, uns nur
    Abbildung 17: Alte Slide Kaffeemaschine/Wasserkocher (s. Grafik unten) auf die offiziellen Quellen zu verlassen. Zudem hat sich der Projektpartner bereit erklärt, unseren Content auf Richtigkeit zu überprüfen. Dieses Angebot haben wir dankend angenommen und anschließend unseren Content anhand der Verbesserungsvorschläge unseres Projektpartners abgeändert.

  • Implementierung der Videos

    Für den Content war es wichtig, dass verschiedene Darstellungsformen zum Einsatz kommen. Wir haben bisher vermehrt Folien, Bilder und Quizze verwendet, was uns aber noch fehlte, waren Videos zum Blackout. Videos eigenen sich hervorragend, um ein abwechslungsreicheres Erlebnis zu garantieren. Doch nach mehreren Versuchen passende Videos in guter Qualität zu unserem Thema im Internet zu finden, stellten wir fest, dass es nicht so funktioniert, wie gedacht. Spezifische Videos über diese Thematik waren schwierig zu finden. Die meisten dauerten zu lang oder sie hatten nicht unserem Konzept entsprochen. Zudem durften viele davon aus rechtlichen Gründen nicht einfach so verwendet werden und hätten demnach für die Verwendung hohe zweistellige Beträge entrichten müssen. Aus diesem Grund haben wir uns dafür entschieden das Video selbst zu filmen. Besonders wichtig war für uns die Nachbarschaftshilfe, denn die Menschen in unmittelbarer Nähe sind oftmals der erste Ansprechpartner in Notfallsituationen, vor allem da bei einem Blackout die Kapazitäten und Möglichkeiten von Einsatzkräften beschränkt sind und diese in manchen Fällen erst nach Stunden eintreffen können. Ein Video über die Nachbarschaftshilfe wurde in einem Mehrfamilienhaus von Denis Malania gefilmt. Mehrfamilienhäuser eigneten sich optimalen Drehort, denn gerade dort ist es wichtig, die Anonymität durchzubrechen und sich im Katastrophenfall an seine Nachbarn zu wenden. Insgesamt sollte der Eindruck vermittelt werden, dass die Menschen bei einem Blackout auch von Fremden Unterstützung erwarten dürfen. Um die gegenseitige Unbekanntheit zwischen den Protagonisten im Video zu unterstreichen, wurde im Video bewusst die Ansprache „Hallo Nachbar“ als Begrüßung verwendet. Die Nutzung von Familiennamen wurde extra verhindert, denn es würde eine gewisse Vertrautheit zwischen den Protagonisten zeigen, die wir nicht vermitteln wollten. Die erste Aufnahme erfolgte tagsüber, da dort die Lichtverhältnisse und die Qualität am besten waren.

    Nach Einspeisung in die Software haben wir jedoch festgestellt, dass eine Aufnahme im Hellen das Erlebnis eines Blackouts für die Nutzer stört. Wie man in Abbildung 20 sehen kann, ist der Kontrast zur Außenumgebung in der Software viel zu stark. Die Nutzer befinden sich in der Simulation durchgehend
    in dunklen Räumlichkeiten. Das Video entsprach jedoch wenig den Vorstellungen eines Blackouts, weil es die Atmosphäre, die während eines Blackouts herrscht, nicht transportieren kann. Aus diesem Grund wurde das Video erneut gefilmt, diesmal jedoch bei dunklen Lichtverhältnissen. Bei dunklen Lichtverhältnissen wirkte das Video besser auf die Umgebung eines Blackouts abgestimmt. Die Qualitätseinbußen waren hingegen marginal, sodass die Anpassung insgesamt für eine deutliche Aufwertung der User Experience sorgte.

  • Einheitliche Gestaltung und Einfügen von Detailfotos / Skript Tutorial / Software und Einspeisung

    In der finalen Phase der Ausarbeitung des Contents war es elementar, eineinheitliches Bild zu schaffen. Das heißt, alle Folien sollten gleiche Merkmale aufweisen und in der gleichen Formatierung dargestellt werden. Wie bereits zuvor erwähnt, sollte der Textstil direkt an den User gerichtet sein, sodass der
    Nutzer sich persönlich angesprochen fühlt. Daneben haben wir uns dafür entschieden, das Logo des Bayerischen Roten Kreuzes und das Logo des Instituts für Rettungswesen, Notfall- und Katastrophenmanagement (IREM) der FHWS auf den Content-Folien abzubilden (vgl. Abb. 21 s. unten). Abschließend fügten wir auf jeder Folie Detailfotos ein, welche vom Arbeitspaket Detailfotos zur Verfügung gestellt worden sind (vgl. Abb. 22).

    Skript Tutorial
    Das Tutorial sollte als eine Hilfestellung für den User innerhalb der VR-Simulation dienen und wurde deshalb in Form einer Einstiegssequenz formuliert. Diese wurde zu einem Teil von Denis Malania gesprochen und zum anderen Teil als schriftliche Informationsschritte in der Simulation mithilfe eines Buttons abrufbar gemacht. Die von uns erstellte Hilfestellung enthält Informationen für den User über die Nutzung der Virtual Reality hinsichtlich ihrer Anwendung, Steuerung, und dem Verhalten des Nutzers während der Simulation. Durch den gesprochenen Willkommens- und Abschlusstext soll sich der User begleitet fühlen und durch die spätere Stille im Blackout noch stärker sensibilisiert werden. Das Tutorial findet im ersten Raum unserer Simulation, dem Flur, statt. Hier haben erfahrene User, die bereits mit der Anwendung einer VR-Brille vertraut sind, die Möglichkeit, die Anfangssequenz zu überspringen und sich gleich dem Rundgang zu widmen. Unerfahrene User hingegen können den Button nutzen, um sich über die Nutzung zu informieren und danach ebenfalls in den Rundgang einzusteigen. Zudem erhält der User im Eingangsbereich alle Informationen rund um Projektpartner und Sponsoren.

    Arbeitspaket Detailfotos
    Um die Aufmerksamkeit des Users dauerhaft zu gewährleisten, haben wir die Simulation auf spielerischem und anschaulichem Wissenstransfer aufgebaut. Die Informations-Slides sollten demnach aussagekräftige Texte mit Bildern zur Veranschaulichung enthalten. Wir haben darauf verzichtet, Lizenzen für Bilder zu kaufen, denn wir waren in der Lage, die Bilder selbst zu generieren.
    Folgende Gegenstände haben wir fotografiert:

    WasserflaschenFette, Öle
    Kartoffeln, Nudeln, ReisMilch
    GemüseToaster
    ObstMikrowelle
    Fisch, FleischWasserkocher
    UhrKaffeemaschine


    Die Bilder wurden dann alle in Photoshop freigestellt, teilweise mit Schlagschatten hinterlegt und mit transparentem Hintergrund exportiert. Außerdem wurden Markenkennungen retuschiert, um rechtliche
    Problematiken zu verhindern. Des Weiteren haben wir die Wirkung der freigestellten Bilder vor dem Export auf dem dunklen „Content-Hintergrund“ getestet (vgl. Abb. 23). Durch das Entfernen der Bild-
    Hintergründe haben wir eine einheitliche Integration auf den Folien ermöglicht, um somit dem Nutzer eine freundliche und durchgängige Oberfläche der Inhalte zu bieten.

    Arbeitspaket Software & Einspeisung
    Nach dem Einfügen der Bilder erfolgte das Einspeisen der Inhalte. Content kann in Present4D in Form von Bildern, Quizzen, Slideshows, Videos, und Tönen eingebaut werden. Das Projektteam beschloss die Nutzung aller möglichen Darstellungsformen von Inhalten, um dem Nutzer ein möglichst abwechslungsreiches und spannendes Erlebnis in der VR-Umgebung zu ermöglichen. Die Informationen wurden vom Arbeitspaket Content zur Verfügung gestellt, sodass diese nur noch in die Software eingespeist werden mussten. Im Rahmen der Quizze wurde ein Anreizfaktor in Form von aufsummierenden Punktzahlen integriert, um die Motivation des Users für die korrekte Beantwortung der Fragen zu erhöhen. Das Projektteam nutzte außerdem das Hinterlegen von Hintergrundgeräuschen, um den Nutzer ein besseres Realitätsgefühl zu verschaffen.  Außerdem wird die Darstellung innerhalb der Räume aufgezeigt.

    Zum Projektende wurden innerhalb jedes Raumes Hotspots eingefügt, durch die der Nutzer die Simulation jederzeit beenden oder zurück zum Anfang wechseln kann. Schlussendlich wurde die Softwarebearbeitung abgeschlossen und folgende Räume wurden für die Blackout-Simulation
    fertiggestellt (Abb. 26 Finale Umgebung Küche hell s. Grafik unten).

    Abbildung 27: Finale Umgebung Küche Blackout
  • Hardwareaufstellung mit VR-Brille und Notbook / Monitor

    Um einen reibungslosen Ablauf der Blackout Simulation zu gewährleisten, muss für die Umsetzung die richtige Hardware beschafft werden. Aus diesem Grund hat das Projektteam verschiedene Hardware Varianten analysiert und getestet, um daraus eine Auswahl an benötigter Hardware zu bilden. Diese
    Hardwareaufstellung soll eine Handlungsempfehlung des Projektteams zur Beschaffung für das BRK sein. Um die Hardwareaufstellung möglichst übersichtlich zu gestalten, werden im Folgenden die Punkte VR-Brille, Notebook und Monitor einzeln behandelt.

    VR-Brille:
    Die Auswahl der VR-Brille wurde vom Projektteam zwischen der Oculus Rift und der HTC Vive getroffen. Durch vorherige Analyse und Tests entschied sich das Projektteam für die Oculus Rift. Auch bei weiteren Testsimulationen und der Zwischenpräsentation wurde die Oculus Rift genutzt. Zu Projektbeginn war die Oculus Rift noch im Handel verfügbar, da dies jedoch zum Projektende nicht mehr der Fall war, fällt die Auswahlempfehlung des Projektteams auf die sehr ähnliche Oculus Rift S als Alternative zur Oculus Rift. Die Rift S ist der offizielle Nachfolger der Rift von Oculus. Folgende Übersicht soll einen Überblick über die Oculus Rift S geben:
    • Name: Rift S
    • Hersteller: Oculus
    • Lieferumfang: Rift S-Headset; Zwei Touch Controller; Headset-Kabel;
    Videoausgang (Ein Adapter von Mini DisplayPort auf DisplayPort)
    • Display: VR-optimiertes LC-Display; 1280x1440 Pixel; 80 Hz
    • Audio: Integrierte Lautsprecher; 3,5 mm Klinke für Kopfhörer
    • Tracking: 6-DoF (räumlich, Trackingkameras in die Brille integriert)
    • Kosten: 449 €

    Abbildung 32 s. Grafik unten: Oculus Rift S
    Quelle: www.msn.com/en-us/money/technology/oculus-rift-s-goes-up-for-preorder-fordollar399/
    ar-AAAKfeZ

    Notebook:
    Um die Oculus Rift S zu nutzen, wird ein Notebook benötigt. Das Projektteam hat dafür die verschiedenen Anforderungen analysiert, welche die VR-Brille benötigt. Da der Notebook Markt sehr breit aufgestellt ist, kann keine konkrete Auswahl eines Modells getroffen werden. Das Projektteam hat daher beschlossen, zunächst die Anforderungen an das Notebook zu nennen und anschließend einen Preisrahmen festgelegt, in dem sich das Notebook ungefähr befinden wird. Da eine reibungslose VR-Simulation garantiert werden soll, hat sich das Projektteam an den empfohlenen Anforderungen des
    Herstellers orientiert und nicht nur an den Mindestanforderungen. Folgende Anforderungen sollte ein Notebook erfüllen:
    • Grafikkarte: NVIDIA GTX 1060 / AMD Radeon RX 480 oder besser;
    alternativ: NVIDIA GTX 970 / AMD Radeon R9 290 oder besser
    • Prozessor: Intel i5-4590 / AMD Ryzen 5 1500X oder besser
    • Arbeitsspeicher: min. 8GB Ram
    • Videoausgang: DisplayPort 1.2 / Mini DisplayPort
    • USB-Anschlüsse: min. ein USB-3.0 Anschluss
    • Betriebssystem: Windows 10
    • Beispiele: Alienware M17; Lenovo Legion Y740
    • Kostenrahmen: min. 1650 € - 3000 €

    Monitor:
    Um eine Übertragung der VR-Simulation auch für andere Besucher und Interessenten zu ermöglichen, empfiehlt das Projektteam die Anschaffung eines Monitors, auf dem eine Liveübertragung der Blackout Simulation zu sehen ist. Da auch hier der Markt sehr breit aufgestellt ist, hat sich das Projektteam dazu entschlossen, einige Rahmendaten zu nennen, welche der Monitor erfüllen sollte. Anhand dieser Daten kann dann eine Anschaffung erfolgen. Diese Bedingungen sollte der Monitor erfüllen:
    • Größe: 43-55 Zoll
    • Display: min. HD Auflösung; min. 60 Hz
    • Anschlüsse: min. ein HDMI-Anschluss
    • Beispiele: LG Flatron 43UD79-B; Dell P4317Q
    • Kostenrahmen: 500 € - 1000€
    Das Projektteam empfiehlt die Beschaffung der Hardware nach den eben genannten Rahmendaten. Durch die Einhaltung dieser Rahmendaten kann der reibungslose Ablauf der VR-Blackout-Simulation ermöglicht werden.

    Abbildung 32 Oculus Rift S
  • Handlungsempfehlung vor Ort und Fazit

    Zum Schluss möchten wir eine Handlungsempfehlung für die Umsetzung des Projektes abgeben. Es gibt hierbei einige Dinge, die während der Bedienung beachtet werden sollten. Da das Equipment für die Simulation (Laptop, VRBrille) sehr wertvoll ist, sollte bei der Benutzung stets eine Aufsichtsperson zum Überwachen und möglichem Eingreifen vor Ort sein. Des Weiteren muss sichergestellt werden, dass eine dauerhafte Stromquelle vorhanden ist. Grundsätzlich sollte ausreichend Bewegungsfreiraum und Platz für den Nutzer der Simulation geboten werden, sodass die Gefahr von möglichen Unfällen reduziert wird. Das bedeutet, Gegenstände oder Stolpermöglichkeiten sollten sich nicht in unmittelbarer Nähe der Simulation befinden. Besonders unerfahrenen Nutzern sollte außerdem eine gewisse Eingewöhnungsphase gewährt werden.

    Fazit
    Zusammenfassend kann der Projektverlauf als sehr erfolgreich eingestuft werden, denn es ist uns gelungen, das Gesamtprojekt und die damit verbunden Ziele praktisch umzusetzen. Ziel war es unter anderem, die Auswirkungen eines Blackouts in einer 3D-Umgebung erlebbar zu machen und dadurch eine Resilienzsteigerung zu erreichen. Die Aktualität sowie die Bedeutung dieser nicht unwahrscheinlichen Thematik, hat uns als Gruppe ein stärkeres Bewusstsein über mögliche Vorkehrungen und Verhaltensweisen vor und während eines Stromausfalls vermittelt. Außerdem hat die notwendige Strukturierung der Gruppenarbeit unser Verständnis hinsichtlich verschiedener Aspekte des Projektmanagement weiter vertieft. Demnach erkennen wir nun die Bedeutung von organisatorischen Abläufen und verstehen die Wichtigkeit hinsichtlich der Definition und Einhaltung von Meilensteinen und internen Fristen. Rückblickend sind wir stolz auf unsere Simulation und das gesamte
    Endprodukt und hoffen, dass die Anwender durch unser Projekt zu einem Denkanstoß und einer Verhaltensänderung angeregt werden.