Risiko – Sicherheit – Robustheit – Resilienz

Ingenieure sind es gewohnt, sich mit der Sicherheit von Strukturen und der Robustheit zum Beispiel von Tragwerken auseinanderzusetzen. Unter Sicherheit verstehen wir eine ausreichend große Wahrscheinlichkeit, dass die Tragwiderstände eines Bauteils oder Bauwerkes größer sind als die Beanspruchungen, um ein Versagen zu vermeiden. Sie ist immer relativ, nie absolut. Auf der Grundlage eines Sicherheitskonzeptes, z. B. (semi-)probabilistisch oder global, soll das Versagensrisiko auf ein von Experten festgelegtes und von der Allgemeinheit akzeptiertes Maß reduziert werden. Dabei ist das Risiko als Produkt aus Auftretenswahrscheinlichkeit und Ausmaß der Versagenskonsequenzen definiert. Dieses mechanistische, monokausale Weltbild, basierend auf Erfahrungen und Bekanntem, vernachlässigt die Folgen neuartiger Störungen und ist darauf nicht vorbereitet. Unter Robustheit verstehen wir, dass auftretende Schäden nicht disproportional zu den Schadensursachen sind. Robuste Systeme sind in der Lage, unvorhergesehene oder ungewöhnliche Umstände zu überleben. Sie sollen ein progressives Systemversagen ausschließen (z. B. Teileinsturz von 23 Stockwerken des Hochhauses Ronan Point London, 1968 bei einer Gasexplosion im 18. Stock). Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, dass bei Ausfall eines einzelnen Bauteils die darauf wirkenden Lasten durch andere Bauteile abgetragen werden. In vielen Bereichen der Technik wird Robustheit auch durch Redundanz erreicht (z. B. mindestens zwei Turbinen beim Flugzeug, zwei Piloten, Notstromaggregat, gespiegelte Server in der EDV). Robustheit erfordert allerdings mehr Ressourcen und erhöht somit die Kosten. Denken wir nicht mehr an Bauwerke, sondern z. B. an Infrastrukturprojekte (Energie- und Wasserversorgung, Verkehr, digitale Infrastruktur) und deren Gefährdung, müssen wir über das bisherige monokausale Sicherheits- und Risikodenken hinausgehen und Resilienzbetrachtungen anstellen. Unter Resilienz sei hier die Fähigkeit von Systemen verstanden, auch nach massiven externen oder internen Störungen weiter zu wirken bzw. zu funktionieren und nicht total zu versagen. Resilienz erfordert eine hohe Anpassungsfähigkeit, Redundanz, Selbstorganisation und eine Lern- und insbesondere eine Antizipationsbereitschaft, um auf die nächste (unbekannte) Störung reagieren zu können. Es geht also um systemisches, ganzheitliches Denken. Die Gestaltung resilienter, komplexer Systeme, wie z. B. kritische Infrastrukturen und Gesundheits- und Versorgungssysteme, ist eine der größten Herausforderungen für moderne, weltweit vernetzte Gesellschaften und dies bei zunehmenden Unsicherheiten. Sie bedarf der engen und respektvollen Verknüpfung von Ökonomie, Soziologie, Ethik und Technik. Dieser Herausforderung müssen wir uns auch als Bauingenieure und somit wesentliche Mitgestalter von Infrastrukturen stellen. Das aktuelle Geschehen im Zusammenhang mit der Corona-Pandemie zeigt uns schmerzhaft, dass wir noch weit von einer resilienten Gesellschaft entfernt sind und es noch vieler Anstrengungen und in Teilbereichen auch eines Umdenkens bedarf, um dieses Ziel zu erreichen. Karl Morgen Dr.-Ing. Karl Morgen WTM Engineers, Hamburg