Waldbrand-Vorhersage: Computermodelle simulieren Waldbrände

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In Kalifornien wütet derzeit der größte Waldbrand in der Geschichte des Bundesstaats. Auch in Deutschland ist die Waldbrandgefahr sehr hoch: Durchschnittlich gibt es jährlich über 1.100 Waldbrände. Waldbrand-Experten weltweit nutzen hochkomplexe Computermodelle, um den Verlauf von Waldbränden zu berechnen. Das berichtet Technology Review in „Waldbrandvorhersage mit dem Computer“.

Im Küstenstädtchen Mati in Griechenland forderte ein Waldbrand im Juli mindestens 91 Tote. Anwohner und Touristen hatten keine andere Wahl, als ins Meer zu fliehen. Das hätte verhindert werden können, wären die Behörden besser vorbereitet gewesen, berichtete die BBC.

Maßnahmen zur Bekämpfung

Waldbrand-Experten aus Amerika und Australien sind besser vorbereitet. Neben bewährten Methoden wie Feuerschneisen und kontrollierten Bränden zur Verringerung von brennbarem Material werden hochkomplexe Simulationen im Computer genutzt, um das lokale Risiko von Bränden zu ermitteln und entsprechende Maßnahmen zur Prävention zu treffen. Analysen in Echtzeit helfen dabei, die lokale Entwicklung der Brände vorherzusagen und die Evakuierungs- und Löschmaßnahmen besser zu koordinieren.

Bei der Berechnung von Waldbränden spielt eine Vielzahl von Faktoren eine Rolle. Neben den Eigenschaften des brennbaren Materials müssen auch meteorologische und topologische Faktoren berücksichtigt werden. Große Feuer können außerdem so große Auswirkungen auf das lokale Klima haben, dass sie „ihr eigenes Wetter“ machen. Die aufsteigende Hitze und Feuchtigkeit können etwa tornadoartige Winde erzeugen.

Wenn die Simulation zu komplex wird

Es existieren unterschiedlich ambitionierte Modelle zur Waldbrandvorhersage, manche basieren auf empirischen Daten, andere auf hochkomplexen chemikalischen und physikalischen Simulationen. Der Wildland Fire Dynamics Simulator (WFDS) des US-amerikanischen National Institute of Science and Technology soll etwa die Entwicklung von Bränden berechnen, wenn ländliche und urbane Regionen aufeinandertreffen. Der Detailgrad ist aber so hoch, dass selbst Supercomputer deutlich länger für die Berechnung brauchen, als das Feuer in der Realität voranschreitet.

Diese Modelle dienen daher eher der Forschung und helfen dabei, die komplexen Prozesse innerhalb der Brände zu verstehen. Außerdem geben sie Hinweise, wo im Voraus Brennmaterial entfernt und Schneisen geschlagen werden sollten. Benötigt man Echtzeit-Vorhersagen, müssen der Detailgrad verringert oder simplere Modelle herangezogen werden.

Neue Daten

Höher auflösende Satellitenbilder liefern mittlerweile immer genauere Daten, sodass die Modelle auf präzisere Informationen zurückgreifen können. Forscher aus Deutschland nutzen Infrarotbilder, um die Menge der Vegetation zu bestimmen. Auch der Einsatz von künstlicher Intelligenz kann zukünftig bei der automatisierten Auswertung der Fotos helfen, wie das kanadische Start-up Tanka zeigt, das so Waldbrände per Satellit erkennt.

Mehr dazu bei Technology Review online:

• Waldbrandvorhersage mit dem Computer

(ghep)