Seit Dienstag, 20.6. verfolgt die GeoSphere Austria wieder eine ausgeprägte Saharasandwolke über Österreich. Der Wüstensand ist in unterschiedlichen Messungen deutlich zu erkennen. In Österreich werden laufend an zahlreichen meteorologischen Stationen mit sogenannten Ceilometern die Verteilung von Wolken- und Niederschlagströpfchen sowie Staubteilchen bis in etwa 15 km Höhe gemessen (Abbildung 1). Die großflächige Verteilung wird anhand eines aktuellen Satellitenbildes vom Instrument TROPOMI (auf Sentinel-5P, Abbildung 2) bestätigt.
Die weitere Entwicklung wird mit einem Wettervorhersage-und Transportmodell berechnet. Vorhersagemodelle unterstützen die Öffentlichkeit mit Informationen über die aktuelle Luftqualität, die weitere Entwicklung in Echtzeit und bieten die Möglichkeit rechtzeitig vor möglichen Grenzwertüberschreitungen zu warnen. An der GeoSphere Austria werden täglich mit aufwändigen Rechenmodellen Luftqualitätsvorhersagen durchgeführt. In die Berechnungen gehen Emissionen durch Industrie und Verkehr ein, aber auch natürliche Emissionen, wie durch Vegetation und das Aufwirbeln von Staub. In der Abbildung 3 erkennt man die Verlagerung der Staubverteilung Richtung Osten im Lauf der nächsten Tage.
Abbildung 1: Zeitverlauf der Ceilometerprofilmessungen über Radstadt: Grün eingefärbt sind Schichten von Wüstensand zu erkennen, die aus größeren Höhen in die blau dargestellte, staubärmere Luft absinken. Kurzzeitiger Regen am 21.6. nachmittags ist gelb markiert.
Abbildung 2: von TROPOMI (auf Sentinel-5P) gemessener Aerosolgehalt (Aerosolindex) in der Atmosphäre am 21.6.2023
Abbildung 3: vorhergesagte „gesamte Staubsäule“ (Summe der Staubkonzentrationen über alle Luftschichten vom Boden bis zum Oberrand der Atmosphäre) für den 22.6.2023 (oben), den 23.6.2023 (Mitte) und den 24.6.2023 jeweils um 19:00 Uhr Lokalzeit (unten).
Der Workshop startete mit einer Konsortialversammlung sowie mit einem Status Quo aller Arbeitspakete, womit den externen Gästen auch der aktuelle Stand und Fortschritt des Projekts den externen Gästen vorgestellt wurde.
Im Mittelpunkt standen Vorstellung und Diskussion der B.PREPARED-Portallösung: Hierzu gibt es aktuell ein von Joanneum Research erstelltes Konzept basierend auf den erhobenen Anforderungen aus Arbeitspaket 2. Im Rahmen des Workshops wurden Dienste und Features sowie technische Aspekte gemeinsam mit den externen Expertinnen und Experten diskutiert. Ein besonders hervorgehobenes Thema umfasste die Gender-Aspekte des Projekts, wie beispielsweise unterschiedliche Anforderungen und Erfahrungen von männlichen und weiblichen Nutzer*innen, sodass die B.PREPARED-Plattform gendergerecht designt wird.
Auch das im Forschungsprogramm IKT der Zukunft laufende FFG-Projekt CRISP [Link: CRISP (ffg.at)] wurde vom Konsortialführer webLyzard technology gmbh vorgestellt, um Kooperationsmöglichkeiten zu erörtern. CRISP befasst sich mit der semantischen Analyse von Katastrophensignalen aus aggregiertem User-Generated Content in den sozialen Medien.
Danke an unsere geschätzten Gäste sowie an das Projektkonsortium: JOANNEUM RESEARCH - Magistratsdirektion der Stadt Graz, Sicherheitsmanagement und Bevölkerungsschutz - Bundesministerium für Landesverteidigung - Berufsfeuerwehr Graz, Abteilung Katastrophenschutz und Feuerwehr - Berufsfeuerwehr Wien (Magistratsabteilung 68) - Chemiepark Linz Betriebsfeuerwehr GmbH - Oö. Landes-Feuerwehrverband - ZAMG - Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik - Disaster Competence Network Austria - IRIS - Industrial Risk and Safety Solutions – Hexagon
]]>Der erste Workshoptag startete mit der Projektvorstellung und dem Status Quo des Projekts, gefolgt von fachlichen Inputs zu Industrieunfällen (Vortrag von Dr. Thomas Lischnig, Leiter Chemiealarmdienst Steiermark) und Einblicken sowie Diskussionen zu Prozessen bei Störfällen (Input und Moderation durch IRIS). Nachfolgend wurden in zwei Kleingruppen die Themenbereiche „Systeme und Modelle zur Abschätzung der Ausbreitung von Gefahrstoffen“ (Leitung: ZAMG) sowie „Notfallkommunikation und Umgang mit Unsicherheiten“ (Leitung: DCNA) behandelt. In diesem interaktiven Teil des Workshops konnten abermals viele offene Fragen geklärt und wertvolle Inputs gesammelt werden.
Nach einer kurzen Zusammenfassung der Workshopergebnisse ging es ins Abendprogramm, das mit einer kurzen Führung durch und Vorstellung der Grazer Zentralfeuerwache am Lendplatz startete und bei gemütlichem Zusammensein endete.
Tag zwei stand im Zeichen der projektinternen Aufarbeitung des Vortags und der Festlegung der nächsten Schritte. Dabei wurden essenzielle Fragen rund um die zu entwickelnde B.PREPARED-Plattform diskutiert, um deren Anforderungskatalog zu finalisieren:
Der nächste Workshop aller Konsortialpartner ist für September 2022 angesetzt und wird voraussichtlich in den Räumlichkeiten der ZAMG in Wien stattfinden.
Danke an alle geschätzten Gäste sowie an das Projektkonsortium:
Foto: Rindler/JOANNEUM RESEARCH
Nach einer Vorstellung des Projekts für die projektexternen Teilnehmenden startete die inhaltliche Arbeit. Es wurden folgende vier Themenbereiche rund um Unfälle mit Gefahrstoffen in der Form eines vom DCNA moderierten World Cafés behandelt:
Nach dem Mittagessen wurden die Teilnehmenden offiziell vom Gastgeber, dem Oberösterreichischen Landes-Feuerwehrkommandanten LBD Robert Mayer, MSc, willkommen geheißen. Im Anschluss gab es weiteren fachlichen Input durch Kurzvorträge der Projektpartner Hexagon, ZAMG und Chemiepark Linz, bevor weiter an den zuvor genannten Themenkomplexen gearbeitet wurde.
Nach einem Wrap-Up des Vortags sowie der Festlegung der nächsten Schritte schloss der Workshop am 23.3. gegen Mittag. Die nächsten Aufgaben im Projekt umfassen die Zusammenfassung und Aufbereitung der Ergebnisse des Workshops und die Erarbeitung eines Fragebogens, durch den weitere Bedarfsträgerinnen und Bedarfsträger, im Speziellen Einsatzorganisationen und Behördenvertreterinnen und Behördenvertreter, eingebunden werden sollen. Ergebnisse aus dieser Befragung werden bis Ende Mai erwartet und beim nächsten Arbeitstreffen in den Räumlichkeiten von Joanneum Research in Graz diskutiert.
Das Projekt B.PREPARED wird innerhalb des Sicherheitsforschungs-Förderprogramm KIRAS durch das Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus (BMLRT) gefördert.
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Der Bereitschaftsdienst der Abteilung Strahlenschutz verfolgt laufend die aktuelle Situation in der Ukraine und informiert auf der Seite des BMK:
https://www.bmk.gv.at/themen/klima_umwelt/strahlenschutz/meldungen
weitere Links:
]]>Für Österreich besteht keine Gefahr. Sehr geringe Mengen der freigesetzten radioaktiven Stoffe können über Luftströmungen nach Österreich gelangen und hier mit den sensiblen Messgeräten des laborgestützten Überwachungsnetzes nachgewiesen werden.
Der Bereitschaftsdienst der Abteilung Strahlenschutz verfolgt laufend die weitere Entwicklung.
Die Informationen sind auf der Seite des BMK abrufbar:
https://www.bmk.gv.at/themen/klima_umwelt/strahlenschutz/meldungen
Bildquelle: © Tim Porter - Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0
]]>Die rechtzeitige Verfügbarkeit von auf aktuellen Informationen beruhenden und sorgfältig aufbereiteten Entscheidungsgrundlagen ist ein wesentlicher Faktor zur Beherrschbarkeit der Lage mit dem Ziel, die Beeinträchtigung der Gesundheit der Bevölkerung sowie Schäden an der Umwelt zu begrenzen.
Notfallplanungs- und Entscheidungshilfesystem für Unfälle mit Gefahrstoffen
B.PREPARED setzt sich zum Ziel, für die Entscheidungsträgerinnen und Entscheidungsträgern der Behörden ein Notfallplanungs- und Entscheidungshilfesystem für Unfälle mit Gefahrstoffen zu konzipieren, das durch vorbereitende Datenerhebung, laufende Aktualisierung des Bedrohungsbildes anhand von Referenzszenarien, Informationsaustausch mit Kräften vor Ort und über Modellrechnungen erstellte Gefährdungsprognosen dem jeweils aktuellen Informationsstand entsprechende Entscheidungsgrundlagen verfügbar macht.
Eingangsdaten, Modelle und Vorhersagen
Die ZAMG hat langjährige Erfahrung im Bereich der Simulation der Ausbreitung von Gefahrenstoffwolken und unterstützt das Forschungsvorhaben insbesondere bei der Wahl der Methoden und Eingangsdaten. Im Ernstfall sind für die Ausbreitungsrichtung nicht nur die momentan herrschenden Windverhältnisse entscheidend, sondern auch Änderungen hinsichtlich der Windstärke oder Windrichtung im weiteren Verlauf des Ereignisses. Einflüsse auf die Strömungsbedingungen in verbautem Gebiet oder hügeligem Gelände ändern auch die Ausbreitung der Gefahrenstoffwolke und können von modernen Modellansätzen berücksichtigt werden.
Forschungsinstitutionen, Behörden und Einsatzorganisationen
Das von der DIGITAL Forschungsgruppe Cyber Security and Defence der JOANNEUM RESEARCH geführte Konsortium umfasst neben der ZAMG das Disaster Competence Network Austria DCNA, die Unternehmen HEXAGON und IRIS, das Bundesministerium für Landesverteidigung, den Oberösterreichischen Landesfeuerwehrverband, die Magistratsdirektion der Stadt Graz, die Berufsfeuerwehren Wien und Graz, sowie die Chemiepark Linz Betriebsfeuerwehr.
Das mit einer Laufzeit von 2 Jahren geplante Projekt wurde mit einem Online-Kick-Off Meeting am 24. Jänner 2022 gestartet. Es wird innerhalb des Sicherheitsforschungs-Förderprogramm KIRAS durch das Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus (BMLRT) gefördert.
Weitere Informationen
Bestandteile eines Modellsystems zur Auswirkungsprognose im Fall einer unfallbedingten Freisetzung in die Atmosphäre (nach Andronopoulos et al., 2015)
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In den Medien wird derzeit intensiv über die Auswirkungen der Vulkanasche und der Tsunamiwellen nach dem Ausbruch des Unterseevulkans Hunga Tonga-Hunga Ha’apai berichtet. In Satellitenmessungen ist auch die Verteilung des ebenso beim Ausbruch freigesetzten Gases Schwefeldioxid zu erkennen. Die Verlagerung von Vulkanasche- und –gaswolken können mit dem an der ZAMG entwickelten Vorhersagesystem simuliert werden. Im Forschungsprojekt INTEREX werden die Entscheidungsgrundlagen bei Umweltkatastrophen weiterentwickelt.
Die Vulkanwolke
Zur Analyse werden Satellitenmessungen von TROPOMI, einem Instrument auf dem Erdbeobachtungssatelliten Sentinel-5P, verwendet. TROPOMI liefert fein aufgelöste Messungen verschiedener Schadstoffe in der Atmosphäre, wobei die Messwerte an jedem Punkt als Summen über die vertikale Säule zu verstehen sind. „Die Satellitenmessung zeigt deutlich, dass bei dem Vulkanausbruch in Tonga nicht nur große Mengen an Asche, sondern auch eine Wolke des Luftschadstoffs Schwefeldioxid freigesetzt wurde. Auch die Schwefeldioxidwolke des Vulkans Wolf auf den Galapagosinseln, der ebenfalls derzeit aktiv ist, ist im östlichen Teil des Satellitenbildes zu erkennen“, erklärt Barbara Scherllin-Pirscher, Umweltexpertin der ZAMG.
Bild: Schwefeldioxidmessung des Instruments TROPOMI am Sentinel-5P Satelliten vom 17.1.2022 über dem Südpazifik (Datenquelle: ESA/Sentinel-5P Hub).
Die Ausbreitung der Schwefeldioxidwolke nach der explosiven Eruption des Vulkans Hunga Tonga-Hunga Ha’apai am Samstag, 15.1.2022 wurde mit dem Modell FLEXPART nachgerechnet. Das Modellergebnis für den 17.1.2022 zeigt wie das Satellitenbild die gesamte SO2-Säule als Tagesmittelwert. In der Abbildung ist zu erkennen, dass die SO2-Wolke Richtung Westen transportiert wird und Australien erreicht. Die Modellberechnungen zeigen jedoch auch, dass sich der Großteil von SO2 in höheren atmosphärischen Schichten befindet sodass derzeit mit keinen gesundheitsschädlichen Auswirkungen für die Bevölkerung in Australien zu rechnen ist.
Bild: FLEXPART Modellergebnis für den 17.1.2022. Die Abbildung zeigt den Tagesmittelwert für die gesamte SO2-Säule.
Projekt zur interdisziplinären Krisenberatung
Die ZAMG entwickelt im mehrjährigen Projekt INTEREX („Erweiterung der interdisziplinären Expertenberatungen für Krisen- und gesundheitsbelastende Situationen an der ZAMG“) interdisziplinäre, operationelle Services im Fall von Umweltkatastrophen weltweit. Unter anderem wurde die Simulation von Vulkanwolken in das operationelle Krisenmodellsystem ENVINER (Environmental Emergency Response System) der ZAMG implementiert.
Marcus Hirtl, Projektleiter und Leiter der Fachabteilung für Chemische Wettervorhersage der ZAMG erläutert: „Mithilfe der globalen Abdeckung der Modellapplikationen und Messdaten, die in INTEREX verwendet werden, ist es möglich, Freisetzungen von Luftschadstoffen infolge von Naturkatastrophen, beispielsweise bei Vulkanausbrüchen und Waldbränden weltweit zu beobachten und deren Auswirkungen zu simulieren.“ Im Jahr 2022 werden die Services weiter ausgebaut, ausfallsicher gemacht und weiter evaluiert.
]]>„Diese Vulkanwolke wird von den hochsensiblen Messgeräte am Sonnblick Observatorium, in 3100 Meter Seehöhe, wahrscheinlich wieder registriert werden, ganz ähnlich wie das heuer schon Ende September der Fall war“, sagt Kathrin Baumann-Stanzer Leiterin der Abteilung für Umweltmeteorologie an der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG).
„Aber es besteht dadurch in keinster Weise eine gesundheitliche Gefährdung in Österreich. Die Vulkanwolke wird am Weg nach Europa sehr stark verdünnt und die verbleibenden Teilchen erreichen gar nicht die tiefen Lagen Österreichs, weder durch Luftströmungen noch durch Niederschlag. Wir hatten schon einige besorgte Anruferinnen und Anrufer zu diesem Thema. Aber hier besteht überhaupt kein Grund zur Sorge. Die Luftschadstoffsituation in Österreich wird durch das Luftgütemessnetz der Bundesländer kontinuierlich beobachtet, und im Anlassfall ergehen umgehend Warnungen. Das ist durch diese Vulkanwolke aber sicher nicht zu erwarten.“
Der aktuelle Fall wird wahrscheinlich ähnlich sein wie Ende September. Am 26. September wurde am Sonnblick eine Schwefeldioxid-Konzentration von knapp 20 Mikrogramm pro Kubikmeter gemessen. Zum Vergleich: Der Grenzwert für den maximalen Halbstundenmittelwert nach Immissionsschutzgesetz Luft liegt bei 200 Mikrogramm pro Kubikmeter in tiefen Lagen. Derzeit werden in Österreich an den Luftgütestationen SO2-Konzentrationen von höchstens 5 bis 10 Mikrogramm pro Kubikmeter gemessen.
Weitere Informationen zu den Messungen Ende September: https://www.sonnblick.net/de/news/ereignisreiche-messungen-am-sonnblick-observatorium-151/
]]>Am zweijährigen Projekt „Modellierung der atmosphärischen Ausbreitung von ABC Kampfmitteln und Lagebildverbesserung durch Sensordatennutzung“ (kurz „ABC-MAUS“) waren JOANNENUM RESEARCH (Projektleitung), Bundesministerium für Landesverteidigung, Gihmm GmbH und Zentralanstalt für Meteorologie (ZAMG) beteiligt. Es wurde letzte Woche abgeschlossen.
Eine der Methoden, die im Projekt entwickelt wurden, betrifft die Einschätzung von nuklearen Explosionen. Die ZAMG kann über das Erdbeben- und Infraschallmessnetz weltweit feststellen, ob massive Erschütterungen einer Region durch ein Erdbeben oder durch eine Explosion verursacht wurden und wie stark die Detonation war. Im Falle des Verdachts einer nuklearen Explosion geht eine Meldung an das Bundesheer. Bestätigen andere Messungen (z.B. von Radioaktivität) den Verdacht, startet das Bundesheer direkt am Großrechner der ZAMG das Ausbreitungsmodell FLEXPART. Dieses Modell berechnet, wie sich die Schadstoffwolke abhängig vom Wetter in den nächsten Stunden und Tagen verlagert und in welchem Ausmaß sich die Schadstoffe am Boden ablagern.
FLEXPART ist an der ZAMG seit mehreren Jahren für unterschiedliche Anwendungen erfolgreich im Einsatz und wird ständig weiterentwickelt. Für das Projekt ABC-MAUS „lernte“ das Modell die Besonderheiten von Atombombenexplosionen. „Um die physikalischen und chemischen Eigenschaften eines Atompilzes zu realistisch zu modellieren, arbeiteten wir mit den umfangreichen Messdaten der USA von Atomtests in der Wüste von Nevada“, sagt Christian Maurer von der ZAMG-Abteilung für Chemische Wettervorhersage.
Ein zweiter Schwerpunkt des Projekts ABC-MAUS lag bei kleinräumigen Ausbreitungsrechnungen im komplexen Gelände und im verbauten Gebiet. Dazu wurde das ABC-Informationssystem des Bundesheers mit dem Ausbreitungsmodell LASAT gekoppelt und weiterentwickelt. „Mit dem neuen Tool zur Berechnung der Ausbreitung von chemischen Kampfstoffen können auch kleinräumige Geländebesonderheiten und einzelne Gebäude berücksichtigt werden“, erklärt die Leiterin der ZAMG-Abteilung für Umweltmeteorologie Kathrin Baumann-Stanzer.
Zusätzlich wurde im Projekt der Prototyp eines mobilen Sensornetzes entwickelt. Ausgehend von diesen Messungen ist es nun möglich, mit dem Modell eine Rückwärtsrechnung durchzuführen, um zu ermitteln, woher ein plötzlich gemessener Anstieg von Schadstoffen kommen kann.
Die Funktion der Modelle und der Abläufe zwischen den beteiligten Organisationen wurde in einer Echtzeit-Übung mit zwei Szenarien getestet:
Für die großflächigen Berechnungen war die Annahme eine Atombombenexplosion in Beirut, da es hier durch die reale Explosion im August 2020 umfangreiche Messdaten gab.
Für die kleinräumigen Berechnungen war die Annahme ein Anschlag mit einem Giftstoff während einer Tagung in Wien, im Bereich von UNO-City und Vienna International Centre.
Das Projekt ABC MAUS wurde innerhalb des Verteidigungsforschungs-Förderprogramms FORTE durch das Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus (BMLRT) gefördert.
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Projektinfo der FFG: https://projekte.ffg.at/projekt/3307457
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Berechnung der Ausbreitung eines chemischen Kampfstoffes im verbauten Gebiet im Bereich der UNO-City in Wien. ©ZAMG / Google Maps.
]]>Derzeit ist die ZAMG in drei laufende Projekte involviert, die sich mit der Detektion- und Vorhersage von Waldbränden und deren Auswirkungen beschäftigen.
Im Rahmen des Projektes INTEREX („Erweiterung unserer interdisziplinären Expertenberatungen für Krisen- und gesundheitsbelastende Situationen“, ZAMG-intern BMBWF) wird derzeit ein globales Ausbreitungsmodell für Naturgefahren (Waldbrände, Wüstenstaub, Vulkanausbrüche) implementiert. Das Modellsystem WRF-Chem kann nicht nur die Verfrachtungen von Schadstoffen mit dem Wind simulieren, sondern berücksichtigt auch den Einfluss von Aerosolen auf das Wetter (z.B. Wolkenbildung und Niederschlag, Strahlungshaushalt, …). Die Abbildung 1 zeigt beispielhaft die simulierte Schadstoffbelastung durch verschiedener Waldbrände die gleichzeitig Anfang August stattfanden. Satellitenmessungen dienen dabei als Eingangsdaten um die Feuer zu lokalisieren, das Modell berechnet anhand der Feuerintensitäten die Asche-Emissionen und die entsprechende Ausbreitung der Schadstoffwolken.
Abbildung 1: Simulation von Waldbränden am 9. August mit dem globalen Modellsystem für Naturkatastrophen WRF-Chem der ZAMG.
Das Hauptziel des Projektes FIREMODE („Improvement of wildfire detection by combining Sentinel observations with plume backtrackings from a dispersion model“, Leitung: ZAMG, https://projekte.ffg.at/projekt/3769858, FFG ASAP 15) ist es, die Detektion von Waldbränden mithilfe von Satellitendaten zu verbessern. Der Schwerpunkt des Projektes liegt dabei auf der Verwendung von Sentinelmessungen, sowie der Kombination von Erdbeobachtungsdaten und Ausbreitungsmodellen. Die Entwicklungen können bei erfolgreicher Umsetzung z.B. in existierende Waldbrand-Detektionssysteme integriert werden um diese zu erweitern und zu verbessern. Abbildung 2 zeigt die vom TROPOMI Instrument gemessene Kohlenmonoxid-Säule am 9. August über Griechenland. Man kann in diesen Messungen die durch die Waldbrände deutlich erhöhten Konzentrationswerte (Säulenwert) nördlich von Athen und einen Transport durch den Wind Richtung Süd-Osten erkennen.
Abbildung 2: TROPOMI Messungen über Griechenland am 9. August 2021. Nördlich von Athen sind die stark erhöhten Kohlenmonoxid Werte (CO) zu erkennen (dargestellt ist die gesamte Säule von CO).
Das Projekt CONFIRM („Copernicus Data for Novel High-resolution Wildfire Danger Services in Mountain Regions“, Leitung: TU-Wien, https://projekte.ffg.at/projekt/3310038, FFG ASAP 15) zielt darauf ab, Satellitendaten und Services des europäischen Copernicus-Programms zu nutzen (z.B. Copernicus Global Land Service), um neue hochaufgelöste, satellitengestützte Produkte und präoperationelle Services zur Beurteilung der Waldbrandgefahr für Österreich bereitzustellen. Beobachtungen von verschiedenen Satelliten sowie Information über die Waldstruktur, Baumarten, Feuchte des Brennmaterials, hochaufgelöste Wetterprognosen, sozioökonomische und topografische Daten sowie die österreichische Waldbranddatenbank werden kombiniert, um ein räumlich hochaufgelöstes und satellitengestütztes integriertes Waldbrandgefahrenvorhersagesystem für Österreich zu entwickeln. Die ZAMG ist in diesem Projekt für die Bereitstellung der meteorologischen Daten zuständig. Neben dem Niederschlag, der Lufttemperatur, Luftfeuchte sowie der Windgeschwindigkeit wird auch die Schneebedeckung mitgeliefert, die insbesondere im Frühjahr im alpinen Bereich für die Abschätzung der Waldbrandgefahr eine relevante Rolle spielt (so kann es beispielsweise auf schneefreien, trockenen Südhängen schon zeitig im Frühjahr zu Waldbränden kommen). Andererseits ist die ZAMG für die Entwicklung von Nutzungsstrategien der neu entwickelten Produkte verantwortlich. Ebenso arbeitet die ZAMG an der Entwicklung eines Webportals für Anwender (z.B. Feuerwehr, Infrastrukturbetreiber, Forstdirektion, etc.) mit.
]]>ABC-MAUS, ein im Rahmen des Österreichischen Verteidigungsforschungsprogramms FORTE gefördertes Projekt, ist ein wesentlicher Entwicklungsschritt für die Fähigkeiten des Österreichischen Bundesheers beim Management von CBRN-Ereignissen. Das am Institut DIGITAL entwickelte ABC-Informationssystem des Österreichischen Bundesheeres wurde adaptiert, um zukünftig Warnungen der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) vor unbeobachteten möglichen Nukleardetonationen auf Grundlage geophysikalischer Messungen zu empfangen und von der ZAMG großräumige Ausbreitungsrechnung zur Eingrenzung der von der radioaktiven Wolke möglicherweise betroffenen Regionen abzurufen. Für die Folgenabschätzung von kleinräumigen Freisetzungen von Gefahrenstoffen wurden ein Ausbreitungsmodell am aktuellen Stand der Forschung in ABC-IS implementiert und mobil verlegbare Sensoren von der GIHMM GmbH entwickelt.
Im Rahmen einer Planübung wurden letzte Woche am ABC-Abwehrzentrum des Österreichischen Bundesheers (Dabsch-Kaserne, Korneuburg, NÖ) die Ergebnisse des Projekts ABC-MAUS einer Evaluierung unterzogen. Das Übungsszenario umfasste die Freisetzung eines gefährlichen chemischen Stoffes in der Nähe des Austria Center Vienna mit potentieller Gefährdung von an einem internationalen Kongress Teilnehmenden sowie im Ausland eine unbeobachtete, aber durch geophysikalische Messungen erkannte große Explosion an der Erdoberfläche, möglicherweise hervorgerufen durch die Detonation einer Nuklearwaffe, welche unter anderem österreichisches Personal gefährden würde.
Seitens der ZAMG wurden hierfür auf der Basis von Daten aus der jüngeren Vergangenheit (Explosion in einem Lagerkomplex im Beiruter Hafen im August 2020) Warnmeldungen generiert und elektronisch an das ABC-IS übermittelt. Für das daraus automatisch erzeugte Ereignis wurde aus ABC-IS auf elektronischem Weg die großräumige Modellrechnung mit dem Ausbreitungsmodell FLEXPART an der ZAMG angefordert. Das nach ca. zwanzig Minuten verfügbare Ergebnis wurde an ABC-IS rückübermittelt und dem Fachpersonal als Grundlage für die Erstellung einer Gefahrenbereichsmeldung präsentiert. Der Vorgang wurde später (angenommener Zeitsprung zur Berücksichtigung einer weiteren Analyse geophysikalischer Messdaten durch Expertinnen und Experten der ZAMG) mit einer aktualisierten Warnmeldung wiederholt.
Für das Berechnen des durch das kleinräumige Ereignis gefährdeten Gebiets kam das neu in ABC-IS integrierte Produkt LASAT des Ingenieurbüro Janicke in einer lokalen Installation mit von der ZAMG vorbereiteten Gebäudemodell- und Wetterdaten zum Einsatz. Es wurden Berechnungen mit und ohne Berücksichtigung von Bebauung durchgeführt und mit den bisher verwendeten Methoden verglichen. Würde in diesem Szenario eine Gefahrenstoffwolke durch präventiv ausgebrachte Sensoren rund um das Austria Center Vienna gemessen werden, ermöglicht die Ausbreitungsmodellierung die Eingrenzung des Bereichs, in dem Einsatzpersonal nach der Ursache der Freisetzung suchen würde.
Web-Links
Informationen zum Projekt: projekte.ffg.at/projekt/3307457
ZAMG allgemein: www.zamg.at und www.facebook.com/zamg.at
JOANNEUM RESEARCH: www.joanneum.at
GHIMM GmbH: www.gihmm.at
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Wird irgendwo auf der Erde erhöhte Radioaktivität gemessen oder ist in einem Kernkraftwerk ein Unfall passiert, starten an der ZAMG (Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik) die Berechnungen woher die radioaktive Wolke kommt bzw. wohin sie zieht. Weltweit gibt es zehn RSMC, die ZAMG ist nun vor allem für Europa und Afrika zuständig.
Ausbreitungsrechnungen sind Computerprogramme, die berechnen, wie sich bestimmte (Schad-)Substanzen in der Atmosphäre verlagern und in welchem Ausmaß sie durch Absinken oder mit Niederschlägen den Boden erreichen.
„Es gibt zwei Varianten von Ausbreitungsrechnungen“, erklärt Paul Skomorowski, der an der ZAMG das Ausbreitungsmodell für die nationale und internationale nukleare Krisenfallvorsorge implementierte und jetzt für dessen operationellen Betrieb verantwortlich ist, „entweder berechnet man, wohin sich von einem bestimmten Punkt aus Teilchen in der Atmosphäre in den nächsten Stunden oder Tagen verlagern, zum Beispiel nach einem Unfall in einem Atomkraftwerk. Oder man berechnet, woher Teilchen in der Luft kommen. Wenn man zum Beispiel wissen will, wodurch ein plötzlicher Anstieg von Schadstoffen verursacht wird.“
Die ZAMG ist bereits seit Juli 2011 im Auftrag der WMO ein „Regional Specialized Meteorological Centre“ (RSMC) für Rückwärtsrechnungen. Wird irgendwo auf der Erde erhöhte Radioaktivität gemessen, startet an der ZAMG das Ausbreitungsmodell ENVINER umgehend. So lassen sich auch länger zurückliegende Quellen identifizieren. Beispielsweise konnte das Quellgebiet für die in der Luft im Oktober 2017 nachgewiesenen geringen Mengen an radioaktivem Ruthenium-106 durch die Rückwärtsmodellierung eindeutig bestimmt werden. Später durchgeführte wissenschaftliche Arbeiten bestätigten das Berechnungsergebnis.
Im Juni 2021 erweiterte die WMO den Aufgabenbereich der ZAMG auf Vorwärtsrechnungen. Bei Zwischenfällen in Atomkraftwerken sowie bei internationalen Übungen aber auch anlässlich der vierteljährlichen Übungen zwischen den weltweit zehn RSMC und der internationalen Atomenergieorganisation (IAEO) wird an der ZAMG berechnet, wohin die Schadstoffwolke zieht und wo und in welchem Ausmaß Ablagerungen am Boden zu erwarten sind. Derartige zeitlich vorwärtsgerichtete Ausbreitungsrechnungen werden bis zu drei Tage in die Zukunft gerechnet.
„Österreich besitzt damit eines von weltweit nur zehn vollwertigen Krisenrechenzentren im Auftrag der WMO“, sagt ZAMG-Experte Skomorowski. „Unsere Zuständigkeitsbereiche sind vor allem Europa und Afrika, aber im Anlassfall führen wir für jede Region der Erde Ausbreitungsrechnungen durch.“
(bei Nennung der Quelle kostenlos nutzbar)
Unfall in Temelin: Ausbreitungsrechnung der ZAMG für einen fiktiven Unfall im tschechischen Atomkraftwerk Temelin. Quelle: ZAMG ->volle Auflösung
]]>Am 26. April 1986 explodierte der Reaktor 4 im Kernkraftwerk Tschernobyl. Die radioaktive Wolke zog zunächst Richtung Skandinavien, dann Richtung Zentraleuropa und erreichte Österreich am 29. April 1986. Besonders betroffen waren Gebiete, in denen es regnete. Vor allem in Salzburg und Oberösterreich kamen mit dem Regen signifikante Mengen von Cäsium und anderen Radionukliden in die Böden.
Zur Zeit des Unfalls in Tschernobyl standen nur einfache Verfahren zur Abschätzung der Zugrichtung der radioaktiven Wolke zur Verfügung. Heute berechnen Organisationen wie die Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) mit komplexen Computersimulationen den Transport, die Verdünnung und den radioaktiven Zerfall von Schadstoffwolken sowie die Ablagerung der Schadstoffe am Boden durch Absinken und durch das Auswaschen mit Regen oder Schneefall. Die Anwendungen von Ausbreitungsmodellen sind vielfältig und reichen von Zwischenfällen in Atomkraftwerken über Vulkanausbrüche bis zu kleinräumigen Unfällen und Explosionen.
Der Aufbau des automatischen österreichischen Wettermessnetzes mit mittlerweile 280 Stationen war eine direkte Folge der Katastrophe von Tschernobyl. Das Ziel war damals, künftig sehr detaillierte Informationen über den bodennahen Wind und den Niederschlag zu erhalten, um bei einem Unfall in einem grenznahen Kernkraftwerk schnell die Verlagerungsrichtung der radioaktiven Wolke abschätzen zu können. Heute dient dieses Messnetz vielfältigen Anwendungen, wie Wettervorhersagen, Warnungen, Umweltanalysen und klimatologischen Auswertungen.
Die Meteorologie hat in den Jahren nach Tschernobyl wichtige Aufgaben in der Krisenfallvorsorge übernommen. So ist die ZAMG mittlerweile Teil des österreichischen Krisen- und Katastrophenschutzmanagements. In regelmäßigen Übungen wird die Verlagerung der radioaktiven Wolke eines fiktiven Unfalles in einem europäischen Kernkraftwerk berechnet und die Koordination mit den staatlichen Stellen geprobt.
„Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Krisenfällen, in denen unsere Ausbreitungsrechnungen zur Anwendung kommen", erklärt Paul Skomorowski, der an der ZAMG für das atmosphärische Krisenmodellsystem ENVINER zuständig ist, „entweder wird berechnet, wohin sich von einem bestimmten Punkt aus Teilchen in der Atmosphäre in den nächsten Stunden oder Tagen verlagern, zum Beispiel nach einem Unfall in einem Atomkraftwerk. Oder man berechnet, woher Teilchen in der Luft kommen, um beispielsweise zu wissen, wodurch ein plötzlicher Anstieg von Schadstoffen verursacht wird, beziehungsweise in welchem Bereich der Freisetzungsort gelegen sein kann. Wir entwickeln diese Ausbreitungsmodelle ständig weiter, zum Beispiel auf immer feinere regionale Auflösungen."
International ist die ZAMG im Bereich Rückwärtsrechnung im Auftrag der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) eines von weltweit zehn Zentren für Rückwärtsrechnungen, ein sogenanntes Regional Specialized Meteorological Centre (Melbourne, Montreal, Washington, Toulouse, Exeter, Offenbach, Obninsk, Peking, Tokyo, Wien). „Wird irgendwo auf der Erde erhöhte Radioaktivität gemessen, erfolgt eine Berechnung des Ausbreitungsmodells. So lässt sich 10 bis 15 Tage zurück die Quelle bestimmen", sagt ZAMG-Experte Skomorowski.
So konnte die ZAMG zum Beispiel im Fall der sehr ungewöhnlichen Konzentrationen von Ruthenium, die in Europa im September 2017 gemessen wurden, durch Rückwärtsrechnungen das Verursachergebiet im Ural relativ rasch identifizieren. Auch während der tagelangen Waldbrände in der Sperrzone von Tschernobyl im April 2020 berechnete die ZAMG laufend die Verlagerung der Rauchwolken.
Nach einem internationalen Bewerbungsverfahren übernimmt die ZAMG ab Juni 2021 auch die Aufgaben eines Regional Specialized Meteorological Centre der WMO für Vorwärtsrechnungen bei Störfällen in Atomkraftwerken. Gemeinsam mit den Zentren in Großbritannien, Frankreich und Deutschland wird die ZAMG zukünftig das internationale Krisenmanagement in Europa und Afrika im Ernstfall mit wichtigen Informationen über die zu erwartende radioaktive Wolke versorgen.
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(bei Nennung der Quelle kostenlos nutzbar)
VIDEO Tschernobyl 1986 - Ausbreitungsrechnung der ZAMG: Dargestellt ist die Strahlungsdosis, die zusätzlich zu den natürlichen Anteilen in der bodennahen Atmosphäre vorhanden war. Berechnung der ZAMG mit historischen Wetterdaten und dem derzeit verwendeten Ausbreitungsmodell FLEXPART. Zeitangabe in UTC (Greenwich-Zeit). Quelle ZAMG. Zum Start des Videos auf Bild klicken oder hier: –>https://youtu.be/-qrnelQQSTE
80 Stunden nach der Explosion in Tschernobyl erreichte die radioaktive Wolke Österreich: Dargestellt ist die zeitliche Ausbreitung der radioaktiven Wolke in Stunden nach dem Unfallzeitpunkt. Berechnung der ZAMG mit historischen Wetterdaten und dem derzeit verwendeten Ausbreitungsmodell FLEXPART. Zeitangabe in UTC (Greenwich-Zeit). Quelle ZAMG. –>volle Auflösung
]]>Partner in dem EU-INTERREG-Projekt protectAlps sind das Bayerische Landesamt für Umwelt, die Umweltforschungsstation Schneefernerhaus, der Lehrstuhl Molekulare Ökologie der Universität Innsbruck und das Sonnblick Observatorium der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG).
Die Zahl der Insekten hat in den letzten Jahren stark abgenommen. Verschiedene Ursachen gelten als Auslöser für diesen Rückgang, darunter die Intensivierung der Landwirtschaft und der Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden.
Auch in Gebieten abseits landwirtschaftlich genutzter Flächen werden immer weniger Insekten beobachtet. Ein möglicher Grund dafür sind weltweit verbreitete Schadstoffe, insbesondere schwer abbaubare, chemische Stoffe.
Seit 2005 läuft am Sonnblick Observatorium der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) ein Überwachungsprogramm, in dem über hundert potentiell problematische Chemikalien in der Luft und im Niederschlag gefunden wurden. Zwar treten diese Chemikalien in äußerst niedrigen Konzentrationen auf, sie können sich jedoch in Lebewesen anreichern und sind schwer abbaubar. Das EU-Projekt „protectAlps" soll klären, ob diese Chemikalien Auswirkungen auf Insekten haben.
Im Rahmen von „protectAlps" untersuchen Forscherinnen und Forscher aus Österreich und Bayern Insekten im Bereich des Sonnblick Observatoriums in den Hohen Tauern und an der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus (UFS) an der Zugspitze.
Anfangs wurde festgelegt, welche Insektenarten sich eignen: Es müssen ausreichend Insekten vorhanden sein und die Entnahme darf deren Population nicht beeinflussen. Hummeln, Ameisen und Totengräber-Käfer erfüllen diese Bedingungen und werden deshalb im Projekt auf ihren Gehalt an schwer abbaubaren Chemikalien untersucht. Im Fokus stehen dabei die Chemikalien, die auch an den am Sonnblick und am Schneefernerhaus seit vielen Jahren gemessen werden.
Erste Untersuchungen zeigten zum Beispiel Spuren von Flammschutzmittel aus Kunststoffen in den Insekten. Ebenso lässt sich in jeder Probe Quecksilber nachweisen. In detaillierteren Untersuchungen werden diese Analysen derzeit abgesichert.
Noch liegen zu wenige Daten vor, um zu beurteilen ob und wie die Chemikalien auf die Insekten und die Ökosysteme wirken. Zur Klärung dieser Fragen werden im Projekt protectAlps auch die Körperstrukturen der Insekten vermessen. So lassen sich Wachstumsschäden feststellen, da beispielsweise keimschädigende Chemikalien Deformationen an Flügeln bewirken können.
Ausführliche Ergebnisse liegen am Ende des Projekts im Februar 2021 vor.
Ein weiterer Faktor, der selbst über große Entfernung auf Insekten in Schutzgebieten wirkt, ist der atmosphärische Eintrag von reaktivem Stickstoff, wie er in Ammoniak oder Stickoxiden enthalten ist. Diese entstehen bei der Verbrennung fossiler Energieträger und gelegen durch Verkehr und Industrieanlagen in die Atmosphäre.
Stickstoff wirkt als Dünger und führt zu einer Veränderung der Pflanzengesellschaften. Dadurch verlieren viele Insekten ihre Wirtspflanzen. Aus diesem Grund werden in protectAlps am Sonnblick-Observatorium und an der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus verschiedene Messverfahren zum Nachweis von reaktiven Stickstoffarten in der Luft verglichen. Damit sollen, ähnlich der CO2-Konzentrationsmessungen beim Klimawandel, langfristige Aussagen zu Änderungen der Stickstoffeinträge ermöglicht werden.
Partner in dem EU-INTERREG-Projekt protectAlps sind das Bayerische Landesamt für Umwelt, die Umweltforschungsstation Schneefernerhaus, der Lehrstuhl Molekulare Ökologie der Universität Innsbruck und das Sonnblick Observatorium der Österreichischen Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik. Die Projektdauer ist von 1. März 2018 bis 28. Februar 2021.
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Projekt protectAlps: Gefährliche Chemikalien, wie Flammschutzmittel und Quecksilber, kommen auch in Insekten auf entlegenen Bergwiesen vor. Die Doktorandin Veronika Hierlmeier sammelt unterhalb des Sonnblick Observatoriums Insekten für die chemische Spurensuche. Foto: LfU/Korbinian Freier –>Link zum Bild in Originalgröße
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Weitere Infos zu protectAlps: www.lfu.bayern.de/analytik_stoffe/protectalps
Sonnblick-Observatorium: www.sonnblick.net/de/
ZAMG allgemein: www.zamg.at und www.facebook.com/zamg.at
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