Neue Methoden um Ausbreitung von ABC Kampfmitteln zu berechnen

Die ZAMG entwickelte mit dem Österreichischen Bundesheer Methoden, um bei großflächigen nuklearen Explosionen und beim kleinräumigen Einsatz von chemischen Kampfmitteln möglichst schnell und realistisch die Verlagerung der Schadstoffwolke zu berechnen.

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.

Nukleare Explosionen

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.

Daten von Atomtests

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.

Berechnungen im verbauten Gebiet

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.

Übung: Explosionen in Beirut und in Wien

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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Weitere Infos

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.