Aktivitäten an der ZAMG um die Detektion von Waldbränden zu verbessern und deren Auswirkungen vorherzusagen.

Die Gefahr bei diesen Ereignissen geht nicht nur von dem Feuer selbst aus, sondern auch von den entstehenden Rauch- und Aschewolken. Diese können nicht nur im direkten Nahbereich große Auswirkungen auf die Umwelt haben, sie können auch über sehr weite Distanzen transportiert und über Kontinente hinweg nachgewiesen werden.

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.