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Veranschaulichung: Werke und Häfen, die Routen zwischen ihnen und bewegte Güter; ein Knoten fällt aus, und seine Routen stocken

Risk Academy, geleitet vom Nexus Consortium · Systeme und Nexus-Studien · Fachbereich Systemisches Risiko und Komplexität

Compound events, cascading failure, shock propagation and tipping points

Systemische, zusammengesetzte und kaskadierende Risiken

Systemische, zusammengesetzte und kaskadierende Risiken covers risk that arises from the interdependence of systemen: compound events in which hazards combine, cascading failures across infrastructure, economies and societies, shock propagation through networks, tipping points, and the governance and assessment of systemisches Risiko at national and global level.

01Geltungsbereich

Was die Disziplin abdeckt

Die Unterthemen, die ihre Kurse und Labore lehren.

Kurse
1 Kurs offen
Stufen
L2 Mittelstufe
Labore
Netzwerk-Lab, Karten-Lab
02Karten

Einen Zwilling für jeden Ort bauen

Search any place or open the world; the layers and generators follow systemic, compound and kaskadierende Risiken on the planet map, the globe and in 3D.

Der Tonle Sap und der untere Mekong bei Phnom Penh: ein flacher Plan des Fakultäts-Zwillings. Gelände 0 bis 1,700 m; Fluss 2,956 km; 14 Staudämme; 6 Kraftwerke, 88 MW; Baumbedeckung 37.8 Prozent des Kastens; Ackerland 39.9 Prozent des Kastens; Bebaut 0.9 Prozent des Kastens; Dauerhaftes Wasser 4.7 Prozent des Kastens; Flussabfluss, GloFAS über Open-Meteo: live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird; Vegetationsindex, MODIS Terra NDVI 8-Tage: live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird; Ausdehnung des Oberflächenwassers, OPERA DSWx (HLS): der Flutpuls: live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird; Landbedeckungsklassen, MODIS IGBP (jährlich): live gelesen, wenn der 3D-Zwilling geöffnet wird. Konturen alle 250 Meter aus dem Höhenraster; benannte Flüsse nach Klasse; Anteile von Ackerland, Baumbedeckung, Wasser und bebauter Fläche (ESA WorldCover 2021) als die Klasse, die ein Viertel oder mehr jeder Zelle einnimmt; Staudämme als Markierungen; Kraftwerke als Markierungen.
The Tonle Sap and the Lower Mekong at Phnom Penh, Cambodia. Flache Darstellung derselben Daten: der See und die Flüsse, die Talsperren, die Kraftwerke nach Leistung, die Zellen für Ackerland und Baumbedeckung und die Zahlen darunter. Der 3D-Zwilling öffnet sich auf Geräten, die ihn darstellen können, sobald seine Daten und sein Code geprüft sind; Abfluss, Vegetation, Oberflächenwasser und die jährliche Landbedeckung werden im Zwilling auf Anfrage geladen, jeweils mit ihrem Datenstand.
  • Terrain 0 to 1,700 m
  • River 2,956 km
  • 14 dams
  • 6 power plants, 88 MW
  • Tree cover 37.8 percent of the box
  • Cropland 39.9 percent of the box
  • Built-up 0.9 percent of the box
  • Permanent water 4.7 percent of the box
  • River discharge, GloFAS via Open-Meteo: read live when the 3D twin opens
  • Vegetation index, MODIS Terra NDVI 8-day: read live when the 3D twin opens
  • Surface water extent, OPERA DSWx (HLS): the flood pulse: read live when the 3D twin opens
  • Land cover classes, MODIS IGBP (annual): read live when the 3D twin opens
Credits and dates per layer are listed under the stage. Relief in the twin is exaggerated ×1.5 for legibility.

Drag to move, right drag or Shift with a drag to turn and tilt, Ctrl with the wheel to zoom. Keyboard: arrows move, Shift with arrows turn and tilt, + and – zoom, 0 resets, V steps through the views, Escape clears.

Flache Darstellung derselben Daten: der See und die Flüsse, die Talsperren, die Kraftwerke nach Leistung, die Zellen für Ackerland und Baumbedeckung und die Zahlen darunter. Der 3D-Zwilling öffnet sich auf Geräten, die ihn darstellen können, sobald seine Daten und sein Code geprüft sind; Abfluss, Vegetation, Oberflächenwasser und die jährliche Landbedeckung werden im Zwilling auf Anfrage geladen, jeweils mit ihrem Datenstand.

Die dargestellten Grenzen, Namen und Bezeichnungen bedeuten weder ein Urteil über den Rechtsstatus eines Gebiets noch eine Billigung oder Anerkennung dieser Grenzen. Länder: Natural Earth (gemeinfrei).

03Live-Karte

Hazards and exposure in China

Flood water, active fires and surface heat beside population and night-time lights, over China.

Die interaktive Karte benötigt JavaScript; die Ebenenliste und die Quellen finden Sie unten.

Ebenen 3

Gefahren und Exposition

Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
VIIRS Global Flood Product (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
täglich; Satellitenerkennung; Wolken hinterlassen Lücken
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-14
Beschluss
Raster von etwa 250 m
Unsicherheit
Satellitenerkennung; Wolken hinterlassen Lücken. Satelliten- oder Modellraster, wie es der Anbieter veröffentlicht. Wolken, Streifenlücken und Rückgewinnungsfehler hinterlassen Lücken und Rauschen; die Werte sind Indikatoren, keine Messungen an einem Ort.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken und Überflugzeitpunkt hinterlassen Lücken)
Quelle
VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS) (NASA LANCE FIRMS)
Anbieter
NASA LANCE FIRMS
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
täglich; Satellitenerkennung; Wolken und Überflugzeitpunkt hinterlassen Lücken
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-13
Beschluss
Raster von etwa 500 m
Unsicherheit
Satellitengestützte Hotspot-Erkennungen für den angezeigten Tag, einschließlich Gasfackeln und industrieller Wärme; kein bestätigter Brand, keine Ereignismeldung und keine Warnung.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Geschätzt
Quelle
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University))
Anbieter
NASA SEDAC (CIESIN, Columbia University)
Lizenz
CC BY 4.0
Jahrgang
null; Zensusbasierte Schätzung, statisch (2020)
Beschluss
Raster von etwa 1 km
Unsicherheit
Zensusbasierte Schätzung der Einwohner je Quadratkilometer im Jahr 2020, als Kontext zur Exposition dargestellt; keine Zählung der von einer Gefahr betroffenen Menschen.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (anhaltende Bewölkung hinterlässt weiterhin Lücken)
Quelle
VIIRS NOAA-20 Level 3, 8 Tage (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
8 Tage; Satelliten-Komposit über 8 Tage; anhaltende Bewölkung hinterlässt weiterhin Lücken
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-09-14
Beschluss
Raster von etwa 1 km
Unsicherheit
Satellitengestützte Oberflächentemperatur des Bodens über die 8 Tage bis zum angezeigten Datum, ein Indikator für Hitzeexposition; keine Lufttemperatur, kein Hitzeindex und keine Hitzewarnung.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet
Quelle
VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
Anbieter
NASA LAADS DAAC
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
täglich; Satellitenstrahldichte, korrigiert um Mondlicht und Atmosphäre
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-12
Beschluss
Raster von etwa 500 m
Unsicherheit
Nächtliche Satellitenstrahldichte für das angezeigte Datum; Lichter sind ein Näherungswert für Stromverbrauch und Ausfälle, keine Messung von Versorgung oder Zugang.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben
Über diese Ebene
Evidenz
Beobachtet (Wolken hinterlassen Lücken)
Quelle
VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD (NASA LANCE)
Anbieter
NASA LANCE
Lizenz
Offene NASA-Daten
Jahrgang
täglich; Satellitenabruf; Wolken hinterlassen Lücken
Neuester Stand bei der Erstellung
2026-10-14
Beschluss
Raster von etwa 2 km
Unsicherheit
Satellitenmaß für Dunst, Rauch und Staub in der gesamten Luftsäule am angezeigten Tag; ein Indikator der Exposition, kein bodennahes PM2.5, kein Luftqualitätsindex und keine Gesundheitswarnung.
Erreicht über
gibs.earthdata.nasa.gov, erst nachdem Sie die Live-Karte zugelassen haben

Zuletzt verfügbar

NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL) · Natural Earth

Die neuesten NASA-Bilder werden geladen.

Zum Verschieben ziehen. Zum Zoomen Strg oder ⌘ gedrückt halten und scrollen, die Zwei-Finger-Geste oder die Schaltflächen verwenden; für die Werte unter dem Zeiger darüberfahren; Zurücksetzen kehrt zur Region zurück.

Hazards and exposure, framed on China.Satelliten- und Modellprodukte, wie sie die NASA veröffentlicht, jeweils mit eigenem Datum. Sie sind Indikatoren, keine Bewertungen eines Ortes.

Daten: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap-Mitwirkende · Natural Earth · NASA EONET · U.S. Geological SurveyQuellen und Lizenzen

  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into H3 cells where shown (modified). Offene NASA-Daten
  • We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into H3 cells where shown (modified). Offene NASA-Daten
  • VIIRS-Produkte in Beinahe-Echtzeit (Überflutung, Landoberflächentemperatur, Schneebedeckung, korrigierte Reflexion), NASA LANCE; Bildmaterial über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • NASA Fire Information for Resource Management System (FIRMS), VIIRS-375-m-Produkt für aktive Brände, NASA LANCE; Vektorkacheln über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbkarte neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Lizenziert unter CC BY 4.0. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
  • VIIRS-Black-Marble-Nachtlichter, NASA Goddard Space Flight Center; verbreitet vom NASA Level-1 and Atmosphere Archive and Distribution System (LAADS DAAC); Bildmaterial über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • MODIS- und VIIRS-Atmosphärenprodukte, NASA LANCE und LAADS DAAC; Bilddaten über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbkarte neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • ASTER GDEM ist ein Produkt von METI und NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); Bildmaterial über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Zitierweise: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Offene NASA-Daten
  • Erstellt mit Natural Earth. Freie Vektor- und Rasterkartendaten @ naturalearthdata.com. Gemeinfrei
  • © OpenStreetMap-Mitwirkende (ODbL), über NASA GIBS (Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen). Farben nach der veröffentlichten Farbskala neu gezeichnet; Werte, wo angezeigt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). ODbL
  • Blue Marble, NASA Earth Observatory; Bilddaten über NASA GIBS. Farben nach der veröffentlichten Farbkarte neu gezeichnet; Werte, wo dargestellt, in H3-Zellen gemittelt (verändert). Offene NASA-Daten
  • Kontext auf Globus und flacher Karte: Küstenlinien, Grenzen, Straßen und Ortsnamen aus den Referenzebenen von NASA GIBS (OpenStreetMap-Daten, ODbL, © OpenStreetMap contributors); Blue-Marble-Bilddaten als optionale Basis; 3D-Gelände und Höhenanzeige aus dem Höhenfarbindex des ASTER GDEM (Klassen von 5 m bis 200 m, zur besseren Lesbarkeit überhöht). Grenzen werden wie veröffentlicht dargestellt und beziehen keine Position zu einem Gebiet.
  • Globus: MapLibre GL JS 6.9.1, BSD-3-Clause, © MapLibre contributors.
  • Live-Ereignisse: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). Die Ereignisse sind indikativ und behalten ihre ursprünglichen Quellenlinks.
  • Live: Die NASA-EONET-Ereignisse sind Anhaltspunkte, keine behördlichen Warnungen.
  • Live: Ereignisse des U.S. Geological Survey sind Hinweise, keine behördlichen Warnungen.
  • NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
  • Abflussvorhersage für Flüsse, 30 Tage mit Spannweite (GloFAS über Open-Meteo): Enthält modifizierte Informationen des Copernicus Emergency Management Service 2026; keine Hochwasserwarnung.
  • Wetterdaten von Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
  • Optionale Ebenen (10 Quellen in der Ebenenliste: live, Prognose, beobachtet und Kontext) zeigen ihre Anbieterangabe auf der Karte und hier, sobald sie eingeschaltet sind. Prognosen sind Modellergebnisse, abgeleitete Indizes sind Schätzungen.

Ebenen und Daten

  • Hochwasser, 3-Tage-Komposit: VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14. Okt. 2026
  • Aktive Brände und thermische Anomalien: VIIRS NOAA-20 375 m (FIRMS), NASA LANCE FIRMS · 13. Okt. 2026
  • Bevölkerungsdichte, 2020: Bevölkerung: CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · statisch
  • Landoberflächentemperatur, Tag, 8-Tage-Komposit: VIIRS NOAA-20 Level 3, 8 Tage, NASA LANCE · 14. Sept. 2026
  • Nachtlichter, täglich: VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12. Okt. 2026
  • Aerosol-Optische-Dicke, täglich: VIIRS NOAA-20 Deep Blue AOD, NASA LANCE · 13. Okt. 2026

04Das Fach

Das Fach, Methoden und Messgrößen sowie Debatten und Gremien

Das Fachgebiet und sein Umfang

For analysts, planners and risk officers who must assess risks that cross sector and organisational boundaries, and who need to read, build and critique a cascade or compound-event assessment.

05Die Methode

Zwei Netze, ein Ausfall: wie Kopplung einen lokalen Ausfall in eine Kaskade verwandelt

A failure in one system removes a share of the function of the systems that depend on it; when the dependence runs both ways the loss feeds back, and above a critical coupling the cascade size jumps from a fraction of the first shock to most of both systems.

Quellen: Buldyrev, Parshani, Paul, Stanley and Havlin, Catastrophic cascade of failures in interdependent networks (2010); Rinaldi, Peerenboom and Kelly, Identifying, understanding, and analysing critical infrastructure interdependencies (2001); Helbing, Globally networked risks and how to respond (2013); Zscheischler et al., Future climate risk from compound events (2018).

06Im Überblick

Im Überblick, mit 5 verwandten Themen

Systemic, compound and cascading risk at a glance

risksacademy.comsystems-nexusdiscipline

Systemic, compound and cascading risk: 1 primary courses open, 1 in preparation and 1 also taught here, across 8 subtopics and 1 connected discipline. Courses: RAS-403 L2 open, RAS-405 L2 in preparation, RAS-401 L2 also taught here.
Systemic, compound and cascading risk at a glance
  • Open, 1
  • In preparation, 1
  • Also taught here, 1
  • Subtopics, 8
Drawn as a network cascade: the discipline as the source, its courses as the first tier and connected disciplines as the second.Course codes from the curriculum; study levels L1 to L4.
ZwillingsbaukastenEinen Zwilling für jeden Ort bauenPraxisbeispiel: der Tonle Sap und der untere Mekong bei Phnom Penh · 5 Generatoren · 13 Ebenen · 2 Instrumente
07Labore

Wie das Fach in Labs praktiziert wird

LabWas Sie darin tunKurse, die es nutzen
NetzlaborAbhängigkeitsgraphen erstellen, kritische Knoten finden, Kaskaden nachverfolgen3
KartenlaborGefahr, Exposition und Grenzen auf realen Karten lesen1
08Konsole

How Systemic, compound and cascading risk is taught, as a process you can run

Press Play to run this process from this page’s own data.

09Lernen

Lernen, Praxis und Verbindungen

Erfolge in dieser Disziplin

10Mitwirken

Mitwirken in Systemen und Nexus-Studien

Beginnen Sie bei Ihrer Rolle.

11Quellen

Grundlegende Quellen und wo man beginnt

Start with Sillmann, then Helbing, then Zscheischler.

12Fragen

Fragen, Antworten und Schlüsselbegriffe

Ist das Studium hier kostenfrei?
Ja. Alle Kurse und Lernmaterialien der Risk Academy, geleitet vom Nexus Consortium, sind kostenfrei, im eigenen Tempo oder in einer Kohorte. Die reguläre Teilnahme ist gebührenfrei. Bezahlte Arbeit, Praktika und Fellowships sind gesonderte Vereinbarungen.
Was bringt mir der Abschluss eines Kurses?
Ein Abschlussnachweis: der Kurs, seine Version, das Datum und der Gegenstand der Prüfung, standardmäßig privat und von Ihnen geteilt. Nachweise bauen sich zu Leistungsnachweisen für Disziplin, Abteilung und Programm auf. Ein Nachweis gibt an, was studiert und geprüft wurde, und bescheinigt keine Kompetenz. Er ist weder eine Zulassung noch ein Berufstitel noch ein Beschäftigungsstatus.
Woher stammen die Daten und die Orte?
Jede Fakultät lehrt an einem Zwilling eines realen Ortes, der aus offenen Daten aufgebaut ist. Jede Ebene nennt Anbieter, Lizenz und Datum, und jedes Ergebnis der Academy nennt seine Quelle. Karten und Zahlen sind Indikatoren für die Lehre, niemals eine Bewertung eines Ortes.
How do I take part beyond the courses in systemic, compound and cascading risk?
Bilden Sie eine Kompetenzzelle aus drei bis sieben Personen, bearbeiten Sie einen gemeinsamen Lernpfad, übernehmen Sie eine betreute Aufgabe in den nationalen Arbeitsgruppen oder bringen Sie eine Kohorte aus Ihrer Institution mit. Für Organisationen.

Schlüsselbegriffe

Begriff

Systemisches Risiko

Risk that arises from interactions within and between systemen and can affect the whole.

Begriff

Verbundereignis

A combination of hazards or drivers that together produce an extreme impact.

Begriff

Kaskadierendes Risiko

Das Risiko einer Kette von Auswirkungen, die sich von einem System auf andere ausbreitet.

Begriff

Kipppunkt

Eine Schwelle, jenseits derer ein System seinen Zustand ändert, oft unumkehrbar.

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Reports is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

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Systemische, zusammengesetzte und kaskadierende Risiken

Mit einem offenen Kurs beginnen

Der Katalog listet jeden Kurs mit seinen Lernergebnissen, Labore, Stunden und seiner Stufe auf.