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Projekt CONFIRM 

Waldbrandgefahr durch Satelliten einschätzen

Forscher rechnen damit, dass Waldbrände intensiver werden. Die Klimakrise sorgt für mehr Trockenheit und erhöht zudem die Waldbrandgefahr – auch in Österreich. In den letzten Jahren waren die Alpen und andere Bergregionen in Europa vermehrt von Waldbränden betroffen. Waldbrände sind eine große Bedrohung für den Wald und seine Funktionen, wie beispielsweise die Schutzfunktion der Bergwälder.

Zur Abschätzung der Waldbrandgefahr haben aktuelle Prognoseinstrumente eine zu geringe Auflösung, basieren ausschließlich auf Wetterinformationen und berücksichtigen nicht die tatsächliche Feuchtigkeit des Brennmaterials und die Vegetationsbedingungen von Wäldern.

Wissenschaftler der TU Wien und der Universität für Bodenkultur (BOKU) haben mit dem Projekt CONFIRM ein neues webbasiertes Werkzeug entwickelt, mit dem Fachleute dank aktueller Daten von Sensoren und Satelliten die Waldbrandgefahr schnell und genau einschätzen können.

Projekt CONFIRM

Im Projekt CONFIRM, welches für Copernicus Data for Novel High-resolution Wildfire Danger Services in Mountain Regions steht, wird versucht, hochaufgelöste und aus LiDAR (Laserscanning) bzw. Satellitendaten extrahierte Vegetations- und Topografiedaten mit meteorologischen Informationen zu einem neuen Waldbrandgefahrenmodell zu verbinden.

Dabei wird ein Gefahrenindex für das Portal Waldbrand errechnet, welches Expertinnen und Experten aus verschiedenen Fachbereichen wie Forst, Behörde, Feuerwehr oder Wissenschaft auf Anfrage zur Verfügung gestellt wird.

Da laut Projektunterlagen 83 Prozent der Waldbrände in Österreich zwischen 1993 und 2017 von menschlichen Aktivitäten ausgelöst wurden, fließen zusätzlich auch aktuelle Daten zu Verkehrsnetz- und Bevölkerungsdichte in die Auswertung mit ein und durch die manuelle Einstellung von Parametern wie Entzündungs- und Ausbreitungsgefahr können verschiedene Situationen simuliert werden.

 

Projektbeschreibung

Wald- und Flurbrände gefährden die menschliche Gesundheit, Infrastruktur, Land- und Forstwirtschaft und Biodiversität. In Bergregionen wie dem Alpenraum können Waldbrände durch die Zerstörung der Vegetationsdecke die Gefahr von Hangrutschungen, Steinschlag, Lawinen und Muren erhöhen.

Derzeitige Vorhersagemodelle der aktuellen Waldbrandgefahr beruhen ausschließlich auf Wettervorhersagen, ohne dass die tatsächliche Struktur und der Feuchtegehalt der Vegetation und Streu berücksichtigt werden. Darüber hinaus sind existierende Vorhersagesysteme räumlich grob aufgelöst und haben deshalb im Alpenraum nur einen eingeschränkten praktischen Nutzen für Forstbehörden, Feuerwehren oder Infrastrukturbetreiber (z. B. Bahn). Diese Nutzer verlangen seit langem von den nationalen Wetterdiensten verbesserte Vorhersagesysteme der Waldbrandgefahr mit höherer räumlicher Auflösung und eine Berücksichtigung des Vegetationszustandes.

Im Alpenraum nahmen und nehmen klimawandelbedingt Häufigkeit und Intensität von Hitzewellen und Dürren und damit die Waldbrandgefahr zu. Allerdings gibt es zurzeit kein ausreichendes Vorhersagesystem, um der zunehmenden Gefahr von Waldbränden zu begegnen.

Das Projekt CONFIRM 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 der Wald- und Flurbrandgefahr für Österreich bereitzustellen. Beobachtungen von Sentinel-1 und Sentinel-2 sowie Laserscanning-Daten der Waldstruktur, hochaufgelöste Wetterprognosen, sozioökonomische und topografische Daten, und die österreichische Waldbranddatenbank werden kombiniert, um ein räumlich hochaufgelöstes und satellitengestütztes Integriertes Waldbrandvorhersagesystem (IFDS) für Österreich zu entwickeln. Methoden des maschinellen Lernens werden angewendet, um den Feuchtegehalt und die Struktur des Brennmaterials, und damit die Gefahr von Waldbränden, zu schätzen.

Wetterdienste (ZAMG, DWD), Forstbehörden (Landesforstbehörden der Steiermark und Tirol), Feuerwehren (Berufsfeuerwehren Innsbruck und Graz, Bundesfeuerwehrverband) und Infrastruktur-Anbieter (ÖBB) werden kontinuierlich im Projekt involviert, um das IFDS entsprechend ihrer Anforderungen zu entwickeln. Es wird ein Prototyp eines operationellen Vorhersagesystems der Waldbrandgefahr entwickelt. Dreitages-Vorhersagen der Waldbrandgefahr in Österreich und angrenzenden Regionen werden während der Waldbrandsaison 2021 produziert und durch die Nutzer in den Testregionen Tirol und Steiermark bewertet und im Gelände überprüft.

Um das Feuer-Risiko bestmöglich zu charakterisieren, kombinieren die Projektpartner in CONFIRM erstmalig ihre Expertise in aktiver und passiver Fernerkundung (TU Wien-CLIMERS und -MRS, BOKU-IVFL), Wettervorhersage (ZAMG), Laserscanning (TUW-PHOTO) und Waldbrandforschung (BOKU-WALDBAU, TU Wien-CLIMERS). Durch den integrativen Ansatz profitieren sämtliche Projektpartner, wodurch Österreich eine Führungsposition in der Waldbrandforschung mittels integrativer Fernerkundung einnehmen kann.

Forstbehörden, Feuerwehren und Infrastrukturbetreiber erhalten eine bessere Entscheidungsgrundlage, um Vorbeugemaßnahmen gegen Waldbrände zu treffen. Damit können gesellschaftliche Kosten der Waldbrandbekämpfung und nachfolgender Wiederaufforstungsmaßnahmen reduziert werden. (Quelle: FFG Projektdatenbank)

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