Alle Räder stehen still, wenn die Hackerin es will

Zwischen Klick und Klimakrise: Die globalen Megatrends machen das Verkehrswesen verletzlicher. (Foto: Gerd Altmann/​Pixabay)

Ein Kurzschluss an Bord, nicht einmal böser Wille, nur ein schlichter Stromausfall, doch am Ende stand auch ein Kurzschluss der Weltökonomie. Die Rede ist vom weltgrößten Containerfrachter, der 400 Meter langen "Ever Given", die Ende März 2021 für eine Woche den Suezkanal blockierte. Nach Angaben der Allianz-Versicherung verursachte der Unfall weltweit Kosten von sechs bis zehn Milliarden US-Dollar.

Ein Jahr zuvor hatte bereits die Corona-Pandemie einen Haufen Sand ins Getriebe der globalen Logistik-Maschinerie gestreut. Und wieder einen Monat später kam es zu einem Hackerangriff auf die wichtigste Treibstoffpipeline der USA.

Durch die Leitungen fließt fast die Hälfte aller an der amerikanischen Ostküste verbrauchten Kraftstoffe – Benzin, Diesel und Kerosin. In der Folge kam es vor Ort zu Versorgungsengpässen und auf dem Weltmarkt zu einem Anstieg der Preise für Rohöl und Benzin. Erst nachdem die Betreiberfirma eine Summe von etwa fünf Millionen US-Dollar in einer nicht zum Empfänger rückverfolgbaren Kryptowährung gezahlt hatte, konnte das Steuerungssystem der Pipeline wieder in Betrieb genommen werden.

Die drei sehr verschiedenen Ereignisse vermitteln eine eindeutige und politisch folgenreiche Botschaft: Unsere Verkehrssysteme sind vulnerabel – verletzlich gegenüber Stress der unterschiedlichsten Art. Sie werden es in Zukunft noch mehr sein und mit ihnen unsere mobilitätsabhängige Gesellschaft insgesamt.

Ob Naturkatastrophen wie Vulkanausbrüche oder klimabedingte Starkwetterereignisse, ob technische Katastrophen, Pandemien oder Cyberterrorismus wie im Beispiel der "gehackten" Pipeline: Verkehrssysteme werden in Zukunft mit großer Sicherheit immer wieder mit funktionalen Störereignissen konfrontiert sein.

Zwei der wichtigsten Megatrends unserer Zeit verstärken diese Verletzlichkeit des Verkehrs noch massiv: Klimakrise und Digitalisierung.

Klimawandel führt verstärkt zu örtlichen Starkwetterereignissen wie Regen, Stürmen, Sturmfluten, Überschwemmungen, Bränden und Hitzespitzen, aber auch zu einem weltweit steigenden Meeresspiegel, der die klimafolgengerechte Anpassung der Verkehrsinfrastrukturen entlang mancher Küste erzwingen wird.

Erschwerend kommt hinzu, dass ein großer Teil der Energie-, Kommunikations- und vor allem Verkehrsinfrastrukturen in den westlichen Industrienationen heute in einem gefährlichen Maße marode ist. Durch diese innere Dysfunktionalität werden sie von Jahr zu Jahr auch weniger widerstandsfähig gegenüber äußeren Stressszenarien.

Alle Räder stehen still ...

Die Digitalisierung wiederum erhöht ganz generell die Angreifbarkeit aller modernen Infrastrukturen, die mithilfe digitaler Systeme optimiert, vernetzt und gesteuert werden. "Alle Räder stehen still, wenn die Hackerin es will!" Diese digitale Variante der alten Arbeiterkampfparole könnte sich zu einem düsteren Leitmotiv unserer digitalen Zukunft entwickeln.

Foto: Kerstin Jana Kater

Stephan Rammler

ist seit 2018 wissen­schaft­licher Direktor des Instituts für Zukunfts­studien und Technologie­bewertung (IZT) in Berlin. Zurzeit forscht er zum Zusammen­hang von Digitalisierung und Nach­haltigkeit. Zudem ist er Professor für Verkehrs­planung und Sozial­wissen­schaften an der Hoch­schule für Bildende Künste in Braun­schweig.

Nehmen wir einmal an, es gelänge einer IT-Spezialistin, sich mit einer Schadsoftware einen Weg in die Ferndiagnoseserver der großen Autofirmen zu bahnen. Sie könnte mit einem einzigen Knopfdruck ganze Fahrzeugflotten manipulieren, stillstehen lassen oder in anderer Weise kontrollieren.

Da die Zukunft der Automobiltechnologie in der Elektrifizierung, Digitalisierung und Automatisierung von Funktionen liegt, die bislang mechanisch dargestellt wurden, wird dieses Risiko mit jeder neuen Fahrzeuggeneration größer.

Gleiches gilt für die Navigationsarchitekturen des modernen Weltverkehrs, sei es auf See, in der Luft oder auf den Straßen, wo millionenfach verbreitete Navigationsgeräte an Bord von Pkw und Lkw Störungen kommunikationstechnischer Art möglich machen.

Und es gilt auch für die Steuerungszentralen der öffentlichen Verkehrsanbieter, für die komplexen Steuerungs- und Sicherheitsstrukturen der Bahnen und die Leitsysteme des Straßenverkehrs in den urbanen Zentren.

Interdependenz und Just-in-time-Produktion erhöhen Störanfälligkeit

Verschärft werden diese systemischen Risiken durch die enge Kopplung der Verkehrssysteme und der hinter ihnen liegenden Wertschöpfungsarchitekturen. Je feingliedriger, komplexer und interdependenter ein Verkehrssystem aufgebaut ist, desto größer ist das Risiko, dass sich Störfälle an einer Stelle schnell im gesamten System fortsetzen und sich die Schadenswirkungen so akkumulieren.

Auf diese Weise können sich heute beispielsweise Bahnbetriebsstörungen in Süddeutschland schnell zu weit ausgreifenden Verspätungen in Norddeutschland aufschaukeln oder ein Kälteeinbruch in Chicago oder ein Vulkanausbruch in Indonesien den Flugverkehr in Europa tangieren.

Auch das Konzept der sogenannten Just-in-time-Produktion verschärft die Situation. Die dahinterstehende Idee sieht im Kern vor, Produktionsprozesse zeitlich und räumlich logistisch so miteinander zu verweben, dass ein Halb- oder Vorprodukt punktgenau zu dem Zeitpunkt y an einen Punkt x an eine Produktionsstraße geliefert werden kann, an dem es für den weiteren Produktionsfortschritt benötigt wird.

Betriebswirtschaftliche Optimierungsstrategien wie die Just-in-time-Produktion sind effektiv und effizient, solange reibungslose logistische Abläufe und niedrige Transportkosten gewährleistet sind. Bei Unterbrechung der Lieferketten wird eine enorme Vulnerabilität nicht nur des einzelnen Unternehmens, sondern der gesamten Branche und schließlich auch der gesamten Volkswirtschaft sichtbar.

Transportintensive Geschäftsmodelle mögen also die einzelwirtschaftlichen Kosten minimieren, erhöhen aber nicht nur die externen Umweltkosten, die von der gesamten Gesellschaft getragen werden, sondern im Krisenfall auch die gesamtgesellschaftlichen Vulnerabilitätskosten mangelnder Resilienz.

Was tun?

Für die politische und unternehmerische Gestaltung zukunftsfähiger und resilienter Verkehrssysteme ergeben sich einige wichtige Leitplanken:

• Die sozial-ökologische Wende im Verkehrssektor ist eine der wichtigsten Aufgaben der kommenden Jahre. Die Resilienz des Verkehrssystems darf dabei aber nicht unter die Räder kommen, etwa durch schlecht gemachte Digitalisierung.
   
  Andererseits besteht die Hoffnung, dass jeder weitere Schritt in Richtung Dekarbonisierung des Verkehrs auch die klimabedingten Vulnerabilitäten mindert. Vollständig verhindern können wir sie heute nicht mehr. Starke Klimapolitik im Verkehr wirkt also mittel- und langfristig resilienzsteigernd.

• Die Verkehrswende muss neben der sozial-ökologischen Transformation der Infrastrukturen auch deren aktuelle Robustheit im Blick behalten. Marode Brücken, Tunnel und Trassen sind große Risikofaktoren vor dem Hintergrund sicher eintretender Stressereignisse.
   
  Dort, wo sich Stressereignisse nicht mehr verhindern lassen, etwa in sommerlichen Starkwetterereignissen wie Stürmen, Starkregen und Hitzespitzen, sind die Funktionalitäten der Verkehrssysteme im Zuge ihrer ohnehin notwendigen Modernisierung daran anzupassen.

• Redundanz, Vielfalt und Dezentralität sind wichtige Gestaltungsprinzipien für ein angepasstes Verkehrssystem. Mit Blick auf die enorme Vielfalt von möglichen Stressereignissen ist ein möglichst vielfältiges multi- und intermodales Verkehrssystem auch ein besonders resilientes. Hier sind die Ziele und Strategien der ökologischen Transformation und der Resilienz deckungsgleich.

• Je abhängiger Gesellschaften von einem insgesamt sehr hohen Niveau an sicher planbaren Transportdienstleistungen sind, desto größer ist das Schadenspotenzial von Störfällen und Verzögerungen.
   
  Eine hohe Dichte von Einkaufsmöglichkeiten und Dienstleistungen des täglichen Bedarfs in Wohnungsnähe, eine gute, das heißt vielfältige und kleinteilige Mischung von Funktionen und Zugängen erzeugt einen geringeren prinzipiellen Bedarf an Verkehr, damit tendenziell auch einen geringeren Bedarf an energie- und raumnutzungsaufwändigen Verkehrsmitteln. Siedlungsformen dieser Art sind also per se schon weniger anfällig gegenüber unterschiedlichsten Stressereignissen und daraus resultierenden Vulnerabilitäten des Verkehrssystems.

• Je verflechtungsintensiver eine Volkswirtschaft oder eine ihrer Teilbranchen ist, desto verkehrsintensiver ist sie bislang und desto vulnerabler ist sie schließlich.
   
  Es empfiehlt sich vor diesem Hintergrund der generelle Abbau der Interdependenz durch die Regionalisierung der Wertschöpfung und schließlich dort, wo weitere Entflechtung oder weitere Steigerung der Regionalität weder möglich noch sinnvoll ist, die Verlagerung auf weniger vulnerable Verkehrsträger – zum Beispiel Eisenbahn und Schiff gegenüber Luftfahrt oder berufliches wie privates Telependeln statt persönlicher Reisen.

Schließlich gehört es zu den Lernerfahrungen der Corona-Pandemie, dass ökonomisch schwächere Bevölkerungsgruppen weniger Ressourcen für Verhaltensanpassungen haben als wohlhabende Milieus: Sie haben deutlich weniger Zugang zu privaten Individualverkehrsmitteln und sind auf die tendenziell riskanten Kollektivverkehre angewiesen.

Sie haben weniger Ressourcen für Bestell- und Lieferlogistik und müssen daher ihre Wege häufiger persönlich tätigen. Sie können weniger auf Homeoffice zurückgreifen, weil sowohl Wohnraum als auch digitale Infrastrukturen und Endgeräte weniger zur Verfügung stehen.

Eine Gesellschaft, die sich – mit Blick auf zukünftige Stressereignisse – aufmacht, sozial-, bildungs-, verkehrs-, struktur- und arbeitsmarktpolitisch ein hohes Maß an sozialer Gerechtigkeit und Inklusion zu erzeugen, wird erstens weniger verletzlich sein und zweitens durch die eintretenden Effekte eines Stressereignisses weniger soziale Asymmetrien aufbauen.

Insbesondere die Verkehrspolitik der nächsten Jahre ist gut beraten, sich dieser Herausforderung zu stellen.