1. Problemstellung

Waldbrände mit katastrophenartigen Auswirkungen bzw. die mit Vegetationsbränden verbundenen Beeinträchtigungen von öffentlicher Gesundheit oder Verkehrssicherheit durch Rauch treten in Deutschland selten auf (zuletzt 1975-76). Daher besteht im wissenschaftlich-technischen Umfeld in der Anwendung bzw. Katastrophen-Management nur ein begrenztes know-how. Im internationalen Umfeld hingegen ist der Stand von Forschung und Anwendung in einigen Industrieländern (Nordamerika, Australien, Mittelmeerländer) weit entwickelt. Andererseits wurde in Deutschland ein globales Informationssystem für Wald- und andere Vegetationsbrände aufgebaut, das vor allem für den Bedarf von Entwicklungsländern ausgelegt ist, die keine eigenen Kapazitäten in diesem Bereich aufweisen, zusätzlich aber auch der Forschung bzw. Politikentwicklung dient.

Die zukünftige Entwicklung der Waldbrandsituation in Deutschland bzw. in der am stärksten gefährdeten Region Brandenburg wird nicht nur von technischen Entwicklungen bzw. Fähigkeiten der Beherrschung von extremen Situationen bestimmt, sondern u.a. auch von der Veränderung der Vegetationseigenschaften bzw. des regionalen saisonalen Klimas als Folge globaler Klimaänderung.

2. Zielsetzung des Vorhabens

Das Arbeitspaket A2 wird im Bereich Frühwarnung, Monitoring, Informationsmanagement und Simulation von Waldbrandgefahr ein Konzept für ein Informationssystem erarbeiten, das allen potentiell im Feuer-Management involvierten Stellen oder Einzelpersonen freien und zu jeder Zeit möglichen Zugriff erlaubt. Hierzu wird über das Medium Internet ein Informationssystem erstellt, das periodisch (real-time, near-real time, täglich, etc.) manuell oder automatisch aktualisiert wird. Die abrufbaren Informationen umfassen:

- Frühwarnung von Waldbrandgefahr
- Echtzeit (Real-time und near-real time) Feuer-Monitoring
- Modelle / Simulation zur Unterstützung von Entscheidungen
- Ökologische und sozio-ökonomische Auswirkungen von Feuer
- Politik-Umfeld
- Forschungsnetz Feuer
- Archiv, Datenbanken (Statistiken, Wissenschaft, Technologien)
- Einbinden in ein Globales Feuer-Informationssystem

Die Nutzergruppen umfassen:

- Behörden und andere Einrichtungen und Stellen, die für die Vorbeugung und Bekämpfung von Waldbränden bzw. im Katastrophenschutz generell zuständig sind
- Wissenschaft
- Politik
- Lehre, Ausbildung
- Öffentlichkeit/Medien (public domain)

3. Partner

Die Koordination des Vorhabens A2 erfolgt durch:

- Arbeitsgruppe Feuerökologie/Global Fire Monitoring Center (GFMC) des MPI für Chemie (MPICh), c/o Universität Freiburg

in Zusammenarbeit mit folgenden Partnern:

- Brandenburgische Technische Universität Cottbus, Institut für Bodenschutz und Rekultivierung
- Forstverwaltung Brandenburg
- Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK)
- Deutscher Wetterdienst (DWD)
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Sollte während der Laufzeit das Konzept des DLR-Satelliten BIRD bzw. die Vorbereitung des DLR-Sensors FOCUS für die Internationale Raumstation implementiert werden, werden entsprechende Querverbindungen geschaffen, die u.a. die Validierung der raumgestützten Sensorik und zu einem späteren Zeitpunkt eine Integration von Satellitendaten in das Informationssystem vorsehen.

4. Methodik

Für die Komponente Frühwarnung wird in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Wetterdienst (DWD) und dem Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK) angestrebt, die Kapazitäten der Vorhersage von witterungsbedingter Waldbrandgefahr in das System einzubringen.

Da Ausbreitung, Verhalten, Kontrollierbarkeit (Löschmassnahmen) und Auswirkungen von Feuer von der Struktur der Waldbestände (Alter, Artenzusammensetzung, vertikale Anordnung des Brennmaterials) abhängen, ist eine entsprechende Inventur von Modell-Waldbeständen notwendig, die in Zusammenarbeit mit der TU Cottbus und der Forstverwaltung Brandenburg durchgeführt wird.

Auf der Basis der Vegetationsdaten und des aktuellen bzw. vorhergesagten Wetters erfolgt die Modellierung des Feuerverhaltens (MPICh).

Ziel des Teilprojektes Simulation (PIK) ist es, die Bedeutung von Vegetationsstruktur und Trends in Witterung und Klima für das Waldbrandrisiko in Brandenburg zu untersuchen. Dabei wird auf drei Zeitskalen vorgegangen und jeweils unterschiedliche Methoden verwendet: (a) der unmittelbaren Waldbrandrisikovorhersage auf der Basis der Wettervorhersage, (b) der mehrmonatigen bis mehrjährigen Risikoabschätzung aufgrund von Klimastatistiken und deren Zusammenhang mit Waldbrandereignissen, und (c) der Risikoanalyse auf der Basis von Trends in Klima und Vegetation, einschliesslich deren Wechselwirkungen, aufgrund von numerischen Modellen der Vegetationsdynamik.

Das Feuer-Informationssystem wird in das Internet eingebunden und manuell und automatisch auf dem Laufenden gehalten (Brandenburg, Deutschland, international) (GFMC). Über das GFMC erfolgt während der gesamten Laufzeit eine enge Abstimmung in Hinblick auf Forschung, Anwendung und Politik mit den im Aufbau befindlichen Einrichtungen (a) Fach- und Institutionenübergreifende Zentren/Netzwerke in Deutschland (Initiative des deutschen IDNDR-Komitees), (b) World Institute for Disaster Risk Management (DRM) und (c) Weltbank ProVention Consortium (Consortium on Natural and Technological Catastrophes).

5. Feldforschung

Im August 2001 wurde die erste Serie von Waldbrandexperimenten in Brandenburg realisiert. Ein ausführlicher Zwischenbericht ist auf der Website des Global Fire Monitoring Center publiziert:

Zwischenbericht Forschungsvorhaben A2, Arbeitspaket A Deutsches Forschungsnetz Naturkatastrophen (DFNK)