Dirk Schneider - Waldbrandfrüherkennung

Bild 3: Gefahrenstufen nach Waldbrandgefahrenindex

geringer (»low«), mittlerer (»medium«) und hoher (»high«) Häufigkeit unterschieden. Die Häufigkeit gibt dabei ein periodisch wiederkehrendes, gleichartiges Brandereignis an, welches bei geringer Häufigkeit bis zu seiner Wiederholung über 200 Jahre dauert, bei mittlerer Häufigkeit zwischen 20 und 200 Jahren und sich bei hoher Häufigkeit innerhalb von 20 Jahren wiederholt (Hirschberger, 2012). Bei den Verlaufsformen des Brandes wird zwischen Boden- (»Surface«) und Kronenfeuern (»Crown«) unterschieden. Die Brandursachen (vgl. Kapitel 3) werden gemäß ihren Hauptursachen in natürliche (»N« = natural) und anthropogen (»H« = human) bedingte Schadensereignisse eingeteilt (Lavorel et al., 2007).

Die Verwendung des Begriffes »Kronenfeuer« (auch als »Wipfelfeuer« bezeichnet) entspricht dem herkömmlichen Sprachgebrauch, stellt jedoch keine eigenständige Waldbrand- oder Verlaufsform dar, da ein »Kronenfeuer« ausschließlich mit einem Vollbrand (auch als »Totalfeuer« bezeichnet) einhergeht (König, 2007). Wald- und Vegetationsbrände lassen sich somit in

Moor- bzw. Erdbrände (Abbrand unterirdischer organischer Schichten),

Bodenbrände (Abbrand des brennbaren Bodenbelages und -bewuchses),

Stammbrände (Abbrand eines einzelnen Baumstammes) und

Vollbrände (Totalfeuer)

unterscheiden (König, 2007 und Schott/Ritter, 2013).

Eine Besonderheit bei den Erdbränden ist der Abbrand unterirdischer Kohleschichten, der sehr zur globalen Luftverschmutzung und Treibhausemissionen beiträgt. Infolge dieser weltweit bestehenden Problematik des ungewollten Abbrandes von Kohlevorkommen beschäftigt sich das interdisziplinäre geowissenschaftliche Verbundprojekt »The Sino-German Coal Fire Research Initiative« mit den Möglichkeiten der Erkundung, Bekämpfung und Überwachung von unterirdischen Kohlebränden.

Die Einteilung bzw. Unterscheidung von unterschiedlichen Verlaufsformen der Brände in Wald- und Vegetationsgebieten ist für die Auswahl und Anwendung geeigneter und nachhaltig wirkender Maßnahmen zur Brandbekämpfung durch die Feuerwehr von Bedeutung (Cimolino, 2014 und Cimolino et al., 2015). Die Beschreibung taktischer und strategischer Einsatzmaßnahmen sowie der hierfür benötigten Ausrüstung der Feuerwehr ist jedoch nicht Gegenstand des Buches. Vielmehr stellt dieser Themenkomplex ein eigenes Tätigkeitsfeld dar, welches sich nach präventiv wirkenden Maßnahmen des Waldbrandschutzes (Waldbrandprävention) nahtlos an die Früherkennung von Wald- und Vegetationsbränden anschließt.

Die Gesamtheit der durch Schadenfeuer verbrannten Waldfläche in der Bundesrepublik Deutschland weist derzeit, betrachtet ab dem Jahr 2002 (Bild 4), eine zunehmende Tendenz auf (Quelle: Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, 2020). Im Einsatzjahr 2018 kam es dabei nicht nur zu den meisten Waldbränden seit 15 Jahren, sondern auch zur in Deutschland größten vernichteten Waldbrandfläche seit 26 Jahren. Die vernichtete Fläche von 2348,81 Hektar entspricht dabei ungefähr einer Fläche von 3290 Fußballfeldern (Quelle: Deutscher Landwirtschaftsverlag GmbH, 2020)

Bild 4: Verbrannte Waldfläche in der Bundesrepublik Deutschland seit dem Jahre 2002 (Quelle: Forstpraxis.de)

»Das Talent der Menschen, sich einen Lebensraum zu schaffen,

wird nur durch ihr Talent übertroffen, ihn zu zerstören.«

Georg Christoph Lichtenberg

Brandursachen in Wäldern und Vegetationsgebieten lassen sich anhand des Zündquellenkataloges der Explosionsschutzrichtlinie, der Einteilung von Brandursachen aufgrund von Erfahrungswerten nach Schneider (1997) oder auch der Waldbrandstatistik der Bundesrepublik Deutschland, geführt durch die Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (Tabelle 1 und 2), auf zwei Hauptursachen reduzieren: natürliche und anthropogen bedingte Brandursachen.

Natürliche Brandursachen sind der Blitzeinschlag sowie Vulkanausbrüche. Zudem können unterirdische Kohleschichten durch exotherm verlaufende Selbstentzündungsprozesse in Brand gesetzt werden (Drebenstedt et al., 2010), in deren Folge auch Brände an der Oberfläche möglich sind. Während die Selbstentzündung von Kohle der Reaktion mit der Umgebungsluft oder Lufteinschlüssen in der Kohle selbst geschuldet ist, lässt sich die relativ seltene (König, 2007) Selbstentzündung von Torf auf das Vorhandensein thermophiler, vorwiegend aerober Mikroorganismen zurückführen (Schwarz, 1964, Schneider, 2003 bis 2009). Bedingung hierfür ist jedoch eine einhergehende Dürre (König, 2007).

Die Blitzeinschläge, die zu einer Zündung von natürlichen Brennstoffen in der Vegetation führen, unterliegen, betrachtet man die Region im Bereich des Landkreises Bautzen, einer Zunahme (Sobczyk, 2019). Dies kann einerseits an einer bereits einsetzenden Klimaänderung liegen, in deren Folge durch vermehrten Wassereintrag in die Atmosphäre und stärkere Winde zunehmend elektrische Ladungen und Spannungsfelder entstehen, die sich mittels Blitz(einschlag) entladen. Andererseits ist es den hochmodernen meteorologischen Erkennungssystemen (vgl. Kapitel 4.2.1.10) geschuldet, welche Blitzeinschläge im Vergleich zu früheren Zeiten heute präzise erkennen, analysieren und aufzeichnen.

Aussagen, die Meteoriten als Brandursache bei baulichen Anlagen oder in Vegetationsgebieten nennen, können nicht bestätigt werden. Meteoriten verbleiben infolge der hohen Fluggeschwindigkeit nur kurzzeitig in der Atmosphäre und verlieren während des Fluges deren geschmolzene Oberfläche (Ablation), wodurch ein vollständiges

Tabelle 1: Anzahl Waldbrandursachen in der BRD 2018 (Quelle: Bundesamt für Landwirtschaft und Ernährung, 2019)

Bund / LandVorsatz (Brandstiftung)FahrlässigkeitSonstige handlungsbed. EinwirkungenNatürliche UrsachenUnbekannte UrsachenZusammen

Durchheizen des Meteoriten unterbleibt. In der letzten Phase des Fluges (Dunkelphase) verliert der Meteorit infolge sich reduzierender Geschwindigkeit seine dünne Schmelzkruste, wodurch die beim Durchlaufen der Atmosphäre mögliche einhergehende Leuchterscheinung zum Erliegen kommt. Erfahrungswerte belegen, dass gleich nach dem Fall gefundene Meteoriten handwarm sind, woraus gefolgert werden darf, dass die Zündtemperaturen von natürlichen in Wald- und Vegetationsgebieten vorkommenden Brennstoffen nicht erreicht werden können. Größere auf der Erde einschlagende Himmelskörper können große Krater verursachen, jedoch reicht auch hier weder die Temperatur der Meteoritenoberfläche noch die mitgeführte kinetische Energie dazu aus, einen Brand in der Vegetation zu verursachen. Sehr große Meteoriten hingegen können Materie zur Entzündung bringen, nicht jedoch durch deren Eigenwärme, sondern durch die thermische Energie, die bei der atmosphärischen Abbremsung durch die Umwandlung der Bewegungsenergie entsteht. Dabei wird kurz vor dem Einschlag auf dem Erdboden eine nach unten gerichtete thermische Impulswelle erzeugt, die brennbare Stoffe entzündet und hinsichtlich der Wirkung mit einer Atombombe vergleichbar ist (Flohrer, 2017).