Asset-Herausgeber

null Waldbrände mit Daten löschen

Waldbrände mit Daten löschen

von Jan Dennis Gumz

Die Gefahr steigt

Gesunde Wälder sind ein Schlüssel für Nachhaltigkeit. Sie tragen zum Erhalt einer Vielzahl von Tier- und Pflanzenarten bei, dienen als Erholungsgebiete für Menschen und leisten einen wichtigen Beitrag zur Abmilderung des Klimawandels, indem sie CO2 speichern.

Unsere Wälder sind jedoch zunehmend bedroht. Für die Holzwirtschaft typische Monokulturen wie etwa Kiefernplantagen sind besonders anfällig für Schädlingsbefall und Brände verbreiten sich dort schneller als in Mischwäldern. Dürre und Hitze schwächen Bäume, wodurch sie weniger resistent gegenüber Schädlingen und Feuer sind. Monokulturen, Schädlingsbefall und Wetterextreme stellen also Bedrohungen für gesunde Wälder dar, die sich in ihrem Effekt zudem gegenseitig verstärken.

Waldbrände sind nicht grundsätzlich ein Problem, sondern ein natürliches Phänomen, das zur Erneuerung von Wäldern beiträgt. Aufgrund klimawandelbedingter Wetterextreme werden Waldbrände jedoch zunehmend großflächiger und führen so zu erheblichen ökologischen sowie ökonomischen Schäden. Mitunter bedrohen sie kritische Infrastrukturen oder sogar Menschenleben. Der Erhalt von gesunden Wäldern und die Prävention und Bekämpfung von Waldbränden ist daher wichtiger denn je.

Abbildung 1: Waldbrände und Klimawandel in verschiedenen Medien (eigene Zusammenstellung)

Neue Möglichkeiten durch Daten

Bei der Prävention und Bekämpfung von Waldbränden besteht derzeit das Problem, dass relevante Informationen weit verteilt sind und Daten oftmals zeitaufwändig manuell zwischen Systemen übertragen werden müssen. Dies kann u.a. schwerwiegende Folgen für die Einsatzplanung der Feuerwehr haben, da relevante Informationen zu spät zur Verfügung stehen oder gänzlich fehlen. Die Erhebung, Sammlung, Analyse und Visualisierung von Daten können helfen, zeitnah evidenzbasierte Entscheidungen zu treffen und die Prävention und Bekämpfung von Waldbränden zu erleichtern.

Dabei müssen zuerst verschiedene Daten an zentraler Stelle zusammengeführt und ergänzende Daten erhoben werden. Dazu gehören z. B. Echtzeit-Daten zur lokalen Wetterlage, die mit vernetzten Sensoren engmaschig erhoben werden können. Zudem relevant sind Geo-Daten zum Waldzustand, die Auskunft über Holzvorrat und Totholzanteil, zur Artenvielfalt und zum Verhältnis von Nadelholz zu Laubholz geben. Von Bedeutung sind außerdem Geo-Daten zu kritischen Infrastrukturen, etwa Kraftwerken, und zu Ressourcen zur Brandbekämpfung, etwa Notunterkünften, Löschwasserquellen und Feuerwachen.

Abbildung 2: Die Grundlagen datenbasierter Entscheidungen (ÖFIT)

Der Demonstrator

Aus Daten zum Wetter und zum Waldzustand kann ein Index für das ortsabhängige Brandrisiko berechnet werden. Ein solcher Index kann dann als Grundlage für ein Frühwarnsystem dienen, bei dem Warnungen automatisiert an relevante Stellen versendet werden. Fließen diese Daten in mathematische Modelle ein, können diese für Prognosen über die voraussichtliche Richtung und Geschwindigkeit eines Waldbrands genutzt werden. Anhand von Prognosen lässt sich dann auch der Einsatz von Ressourcen so planen, dass er möglichst effektiv und effizient erfolgt. Solche Modelle ermöglichen zudem Simulationen, die Schwachstellen im Brandmanagement aufdecken, bevor der Ernstfall eintritt.

Abbildung 3: Entwicklung des Brandrisikoindex beim Demonstrator (ÖFIT)

Für eine unkomplizierte Bedienung durch die Entscheider:innen der öffentlichen Verwaltung sollten die Daten und Ergebnisse der mathematischen Modelle durch Dashboards anschaulich visualisiert werden. Dabei ist wichtig, dass die Visualisierung überregional erfolgt, da Waldbrände nicht vor Stadt-, Gemeinde- oder Landesgrenzen haltmachen. Zusammen mit der Software AG hat das Kompetenzzentrum ÖFIT am Fraunhofer FOKUS einen Demonstrator für ein solches Dashboard entwickelt. Dieses Dashboard ist zunächst für die Anwendung durch Politik und Verwaltung konzipiert. Jedoch sind an andere Zielgruppen angepasste Varianten denkbar, z. B. als öffentlich zugängliche Open-Government-Data-Anwendung. Durch die aufbereiteten Informationen zu Waldgesundheit und Brandgefahr werden die Entscheidungen der Verwaltung dann auch für die Bürger:innen transparenter.

Abbildung 4: Ortsabhängige Gefahrenmeldung beim Demonstrator (ÖFIT)

Mittelfristig erlaubt ein datenbasierter Ansatz auch eine kontinuierliche Verbesserung der Prävention und Bekämpfung. Anhand von über die Zeit gewonnen Erkenntnissen ist es z. B. möglich, Erhebungsbedarf für Daten zu identifizieren, Koordinationsprozesse zu optimieren und Modelle zu verbessern.

Abbildung 5: Kreislaufartige Verbesserung durch die Nutzung von Daten (ÖFIT)

Um aber tatsächlich die datenbasierte Prävention und Bekämpfung von Waldbränden zu ermöglichen, müssen das Einpflegen von Daten und die Modellierung als Aufgaben angenommen werden. Dazu gehört, dass erforderliche Kompetenzen und Prozesse etabliert werden und den verantwortlichen Mitarbeiter:innen dauerhaft Ressourcen zur Verfügung gestellt werden. Es handelt sich hier um eine kontinuierliche Aufgabe, die in den kommenden Jahren zunehmend wichtiger zu werden droht.

Weiterführendes von ÖFIT:

Strategische Bereitstellung offener Verwaltungsdaten

Dieses White Paper soll dazu beitragen, öffentliche Einrichtungen, die vor oder inmitten der Aufgabe stehen, Open Government Data in ihr Handeln zu integrieren, bei der Erarbeitung einer Strategie zur Einführung und Etablierung offener Daten zu unterstützen.

Dr. Jens Klessmann, Torsten Staab (2018)

Berlin: Fraunhofer FOKUS: Kompetenzzentrum Öffentliche IT

Zur Publikation
Evidenzbasiert steuern - Die integrierte Nutzung von Verwaltungsdaten

Dieses White Paper befasst sich mit den strategischen Überlegungen zu einem organisationalen Steuerungs- und Monitoringsystem und der Integration eines solchen Systems in digitale Verfahren.

Juliane Schmeling, Anja Marx, Holger Kurrek (2019)

Berlin: Fraunhofer FOKUS: Kompetenzzentrum Öffentliche IT

Zur Publikation