title: Besondere Betrachtung der Kaskadeneffekte in Bezug auf das Risikomanagement von kritischen Infrastrukturen am Beispiel eines Krankenhauses
Creators: name: Frauenberg, Charles
Publisher: name: :none
Year: 2021

description: Forschungsansätze betreffend Abhängigkeiten und Kaskadeneffekten zwischen kritischen Infrastrukturen, werden zunehmend eingesetzt. Kritische Infrastrukturen sind unterschiedlichsten Gefahren ausgesetzt. Dabei sollten Störungen nur ausnahmsweise, kurzzeitig und lokal begrenzt auftreten. Über den Sektor Gesundheitsversorgung gehören Krankenhäuser zu kritischen Infrastrukturen und müssen die Patientengrundversorgung auch in Notfallsituationen sicherstellen. Ein Krankenhaus ist ein hoch sensibles und komplexes System und ist von vielen internen wie externen Kooperationspartner, Funktionsbereichen und Ressourcen abhängig. Wie sich Auswirkungen einer Infrastruktur und Ressource auf andere Infrastrukturen und Ressourcenausbreiten, hängt vom Maß der Interdependenzen zwischen den Infrastrukturen und Ressourcen ab. Im stark vernetzten Krankenhaus 4.0 spielen cyber-physische Systeme eine wesentliche Rolle und dürfen bei der Betrachtung der Abhängigkeiten und Kaskadeneffekte nicht vernachlässigt werden. Ziel dieser Forschungsarbeit ist es, Kenntnis über kritische Teilprozesse und Ressourcen sowie deren Abhängigkeiten und kaskadenartigen Auswirkungen auf den Gesamtprozess einer Aufbereitung von Medizinprodukten zu erwerben, damit die Aufrechterhaltung der Dienstleistung innerhalb eines fiktiven Krankenhauses bestmöglich durchgeführt werden kann. Dazu wurden Teilaspekten vom Risiko- und Business Continuity Management für die Bearbeitung der Forschungsfragen eingesetzt und insbesondere wurde die Business Impact Analyse sowie das SAURON Rahmenmodell angewandt. Die CERBERUS Systemarchitektur diente als grundlegendes Modell zur Bearbeitung. Anhand von Interviews, Befragungen und Workshops wurden für die AEMP zehn kritische Prozesse identifiziert. Zur Identifikation der Prozessabhängigkeiten wurden die Ressourcen in sechs unterschiedliche Kategorien eingeteilt. Zu diesen Prozessen und Ressourcen konnten Beschreibungen, Robustheit, Schadensklassen und BIA-Faktoren ermittelt werden. Zur Ermittlung der Daten wurden u.a. eine fiktive Prozesslandkarte zur Darstellung der übergeordneten und nachbarlichen Prozesse sowie ein relationales Datenmodell zur Darstellung der technischen Versorgungssysteme für die AEMP eingesetzt. In einer statischen Risikoanalyse konnten die direkt abhängigen Ressourcen pro Prozess ermittelt werden. Mit zwei Szenarien „Überschwemmung UG 2“ und „Cyberangriff“ konnten in einer dynamischen Risikoanalyse die Kaskadeneffekte zwischen den kritischen Prozessen und Ressourcen ermittelt und grafisch in einem Netzwerkdiagramm dargestellt werden.
description: Research projects of interdependencies and cascading effects between critical infrastructures are increasingly used within infrastructures. Critical infrastructures are exposed to a wide range of hazards. Disruptions should only occur exceptionally, briefly, and locally. In the healthcare sector, hospitals are critical infrastructures and must ensure basic patient care even in emergency situations. A hospital is a highly sensitive and complex system and is dependent on many internal and external cooperation partners, functional departments and resources. Incidents affecting one infrastructure and resource spread to other infrastructures and resources depending on the degree of interdependencies between the infrastructures and resources. In the highly interconnected Hospital 4.0, cyber-physical systems play an essential role and must not be neglected when considering interdependencies and cascade effects. The aim of this research work is to acquire knowledge about critical sub-processes and resources as well as their dependencies and cascading effects on the overall process of reprocessing of medical devices. This to ensure that this service within a fictitious hospital can be guaranteed in the best possible way. For this purpose, partial aspects of risk and business continuity management were used to address the research questions and, in particular, the business impact analysis of the SAURON framework model were applied. The CERBERUS system architecture served as a basic model for processing. Based on interviews, surveys and workshops, ten critical processes were identified for the reprocessing unit for medical devices. To identify the process dependencies, the resources were divided into six different categories. For these processes and resources, descriptions, robustness, damage classes and BIA factors could be determined. To determine this data, a fictitious process map was used to represent the higher-level and neighboring processes. A relational data model was used to represent the technical supply systems for the reprocessing unit for medical devices. In a static risk analysis, the directly dependent resources per process were identified. In a dynamic risk analysis, the cascade effects between the critical processes and resources were identified by means of two scenarios "Flood Basement 2" and "Cyber-attack". The effects were graphically represented in a network diagram.