ResKriVer - Kommunikations- & Informationsplattform für resiliente, krisenrelevante Versorgungsnetze

Ermittlung von Versorgungsengpässen in Krisensituationen mit KI

Das ResKriVer-Konsortium entwickelt eine wissensbasierte Plattform für resiliente Versorgungsnetze. Gesammelte oder generierte krisenrelevante Informationen sollen mit Hilfe von Methoden der künstlichen Intelligenz (KI) die Auswirkungen von Engpässen in den Versorgungsketten von Unternehmen und öffentlichen Bedarfsträgern im Krisenfall prognostizieren.

Partner

Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme (FOKUS), Berliner Feuerwehr, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Condat AG, eccenca GmbH, Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML), HFC Human-Factors-Consult GmbH, KomRe AG, Merantix Labs GmbH, Rundfunk Berlin-Brandenburg (rbb), Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes (vfdb) e.V., YOUSE GmbH.

Marktperspektive und Produktversprechen

Krisenvorsorge ist weder angebots- noch nachfrageorientiert, sondern muss präventiv erfolgen, um hohe Folgeschäden und -kosten zu vermeiden. Der Fokus des Projekts liegt hierbei auf länger andauernden, räumlich regionalen, nicht-militärischen Krisen. Mithilfe von ResKriVer soll die Aufrechterhaltung von Versorgungsnetzwerken krisenrelevanter Güter sowie die Bereitstellung relevanter und gesicherter Informationen für die Bevölkerung im Krisenfall unterstützt werden. Dazu sollen Engpässe in Versorgungsketten frühzeitig erkannt und beseitigt werden. Außerdem sollen Krisenstäbe gezielt unterstützt werden, beispielsweise durch die Entwicklung von Methoden zur vereinfachten Lagebilderhebung. ResKriVer strebt eine breite Nutzung der Datenplattform auch für Unternehmen an – insbesondere für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU), um deren Risikomanagement in Krisensituationen mit echtzeitnahen Daten anzureichern und notwendige Handlungsalternativen aufzuzeigen.

Herausforderung und Innovation

Eine zuverlässige Prognose von Engpässen krisenrelevanter Ressourcen und die Erkennung vorbeugender Maßnahmen erfordert die Erfassung, Dokumentation und Analyse entsprechender Güter und Dienstleistungen über die gesamte Versorgungskette (auch organisationsübergreifend) hinweg. Herausforderungen sind ein aktuell oft noch lückenhafter Digitalisierungsgrad, die Verarbeitung sensibler Daten und die Anforderung, neue Erkenntnisse und Entwicklungen kontinuierlich in die Analysen einfließen lassen zu können. Da Krisensituationen selten auftreten, ist zudem die Datengrundlage, die für das Training von Machine-Learning-Methoden benötigt wird, sehr begrenzt. Diese Herausforderungen sollen im Rahmen des Projekts ResKriVer erstmalig durch die Verbindung von künstlicher Intelligenz und vernetzten Datentechnologien adressiert und in realitätsnahen Szenarien umgesetzt werden.

Umsetzung

Mit ResKriVer entsteht eine wissensbasierte Informationsplattform, mit deren Hilfe die Abhängigkeiten von krisenrelevanten Gütern in Wirtschafts- und Kommunikationsnetzwerken untersucht werden können. Mithilfe von Digitalen Zwillingen sollen die Versorgungsnetze simuliert und Vorhersagen zu Auswirkungen unterschiedlicher Ereignisse auf die Versorgungsketten erleichtert werden. Mit Wissensgraphen werden die jeweiligen Abhängigkeiten modelliert. Außerdem werden Methoden des Natural Language Processing eingesetzt, um Aktivitäten auf Social-Media-Kanälen zu analysieren. So können Prognosen über die Auswirkungen von Versorgungsengpässen getroffen und Handlungsempfehlungen abgeleitet werden. ResKriVer arbeitet dabei mit einer skalierbaren Peer-to-Peer-Architektur. Anwendungen zur zielgruppengerechten Kommunikation, zur Information über sogenannte „Katastrophenschutz-Leuchttürme“ und zur Einbeziehung in die Krisenbewältigung werden an die Plattform angeschlossen.

Use Cases

Versorgung mit substituierbaren Gütern und Ressourcen

Erfassung und Früherkennung von Versorgungsengpässen von krisenrelevanten Gütern (wie z. B. Desinfektionsmitteln, Schutzausrüstung, Blutkonserven, medizinischen Geräten) und Identifikation alternativer Lieferanten, Produzenten oder Ersatzprodukte, um Lieferengpässen vorzubeugen – z.B. in der Pharmaindustrie.

Versorgung mit Blutkonserven

Verbesserung der Gewinnung von Blutkonserven durch App-basierte Spendenaufrufe und mobile Spendeneinrichtungen, Erprobung einer verbesserten Vermittlung und Verteilung dringend benötigter Blutkonserven und deren innerstädtischen Auslieferung (z. B. über alternative Transportwege wie Wasserstraßen oder Drohnen).

Behandlungsplanung elektiver Risikopatienten

Exemplarische Entwicklung einer Methodik zur Vorhersage des Einbestellungszeitpunkts von Risikopatienten zur intensiv-medizinischen Behandlung am Beispiel von telemedizinisch überwachten TAVI-Patienten (Transkatheter-Aortenklappenimplantation) auf Basis historischer Daten und einer klinischen Studie.

Krisenkommunikation mit der Bevölkerung

Test der Weitergabe krisenrelevanter, verifizierter Informationen an die Bevölkerung durch Social-Media sowie Unterstützungsaufrufe unter Nutzung existierender bzw. ausfallsicherer Kommunikationskanäle und Analyse der Bevölkerungsmeinung anhand von Social-Media-Nachrichten.

Unterstützung der Arbeit von Krisenstäben

Erprobung der Lagebilderstellung für Krisenstäbe bei einem Ausfall der Kommunikationsinfrastruktur auf Basis von crowd-basierten Eingaben und automatisch per Drohnen erhobener Sensordaten.

Vor ResKriVer	Nach ResKriVer
Aufgrund mangelnder Daten über Versorgungsketten fällt Akteuren aus Wirtschaft, Politik und Verwaltung die Prognose von Versorgungsengpässen in Krisensituationen schwer.	Die wissensbasierte Datenplattform von ResKriVer macht die Abhängigkeiten in wirtschaftlichen und informationstechnischen Versorgungsketten dokumentier- und analysierbar, was eine erheblich effizientere Prognose der Auswirkungen von Krisensituationen ermöglicht.
Die Verfügbarkeit systemrelevanter Güter und Dienstleistungen kann nur unzureichend über die gesamte Versorgungskette erfasst und analysiert werden.	ResKriVer führt die relevanten Informationen organisationsübergreifend und über die gesamte Versorgungskette hinweg zusammen, macht damit eine Erfassung und Analyse von verfügbaren Gütern und Dienstleistungen möglich und beugt so effektiv Versorgungsengpässen vor.
Die Sammlung, Erstellung und zielgruppen-angemessene Kommunikation von krisenrelevanten Informationen zwischen verschiedenen Entscheidungsträgern sowie der Bevölkerung erfolgt aktuell schleppend und ist unter Umständen nicht krisensicher.	Die Dateninfrastruktur von ResKriVer macht die Sammlung, Erstellung und Kommunikation von krisenrelevanten Informationen schnell und effizient möglich und stellt sie in situationsspezifischen semantischen Modellen dar.