Mitteleuropäische Wälder waren bis vor einigen Jahren kaum von Waldbränden betroffen. Wegen langanhaltender Trockenheit hat sich das vor allem in den letzten beiden Jahren geändert. Nun müssen Feuerwehren und Forstwirtschaft schnell Waldbrandwissen aufbauen.
Modelle sollen vorhersagen, wie sich ein Feuer im Wald unter den vorhandenen Bedingungen ausbreitet.
Gabi Zachmann, KIT
"Waldbrände sind in Deutschland von Natur aus sehr selten, da es keine Zündung oder Selbstentzündung durch Sonneneinstrahlung gibt, wie man dies häufig in den Mittelmeerregionen beobachten kann." Dies schreiben die Autoren des Kapitels "Dürre, Waldbrände, gravitative Massenbewegungen und andere klimarelevante Naturgefahren" im Springer-Fachbuch "Klimawandel in Deutschland". Allerdings schrieben sie das im Jahr 2017. Doch jetzt, so heißt es von Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), gerade in den letzten beiden Jahren, entstanden in Deutschland viele, mitunter großflächige Feuer – hervorgerufen durch langanhaltende Trockenheit. Allein 2018 seien in Deutschland 2.349 Hektar Wald verbrannt, der größte durch Feuer verursachte Forstschaden seit 26 Jahren.
Denn Klimawandel manifestiert sich nicht alleine in der Zunahme der Lufttemperatur mit Rückkopplungseffekten innerhalb des physikalischen Systems, sondern darüber hinaus in einer Häufung von Klimarisiken wie Starkregenereignissen und Hochwassern, langen und intensiven Hitze- und Dürreperioden sowie Stürmen. So wird es im Kapitel "Klimaschutz 4.0" des Springer-Fachbuchs "Handbuch Industrie 4.0: Recht, Technik, Gesellschaft" beschrieben. Auch das Risiko für Waldbrände werde zunehmen, schreibt Katja Trachte.
Zunehmende Waldbrandgefahr in Deutschland
Diese Entwicklung hat zur Folge, dass Waldbrand-Know-how bei Feuerwehen und der Forstwirtschaft aufgebaut beziehungsweise erweitert werden muss. Geschehen soll dies unter anderem durch das interdisziplinäre Forschungsprojekt "Erweiterung des ökologischen, waldbaulichen und technischen Wissens zu Waldbränden (ErWiN)".
Laut dem bereits erwähnten Kapitel "Dürre, Waldbrände, gravitative Massenbewegungen und andere klimarelevante Naturgefahren" hat sich zwar vor allem das Monitoring verbessert, da inzwischen automatisierte Detektionssysteme eingesetzt werden. Doch die Forscher des KIT wollen nicht nur weiter daran arbeiten, wie gefährdete Flächen erkannt, sondern auch wie das Risiko für Brände reduziert und verbrannte Wälder wieder nachhaltig aufgeforstet werden können.
Mit Simulationen dem Risiko entgegenwirken
Dazu übertragen sie im ersten Teil des Forschungsprojekts bereits vorhandene Feuerausbreitungsmodelle auf deutsche Verhältnisse, wobei als Vorbild Simulationen von Waldbränden aus den USA oder dem Mittelmeerraum dienen. So spielen für die Branddynamik beispielsweise die Bodenbeschaffenheit, die Lichtdurchlässigkeit der Baumkronen sowie Wetter und Witterung eine Rolle. Außerdem wird ein Klassifikationsschlüssel für hierzulande vorkommende Brennmaterialtypen entwickelt. Dr. Fabian Faßnacht vom Institut für Geographie und Geoökologie (IFGG) erklärt: "Ein dicker Baumstamm fängt beispielsweise nicht so schnell an zu brennen, wie trockene Laubblätter." Die Datengrundlage dafür erhalten die Wissenschaftler vom kooperierenden Thünen-Institut für Waldökosysteme.
Daraufhin wollen die Wissenschaftler Maßnahmen identifizieren, mit denen das Brandrisiko reduziert werden kann. Das Anlegen von Feuerschneisen oder auch das Anpflanzen bestimmter Baumarten könnten dafür geeignet sein. So sind beispielsweise dichte Waldbestände anfälliger für Waldbrände, da das Risiko von Kronenfeuern steigt, wie es im Kapitel "Mediterrane Gebiete" des Springer-Fachbuchs "Klimawandel und Vegetation – Eine globale Übersicht" heißt.
Einen Fokus auf die Aufforstung legen
Im zweiten Projektteil sammeln die KIT-Wissenschaftler dann Daten im am stärksten von Waldbränden betroffenen Bundesland in Deutschland: auf verbrannten Waldflächen in Brandenburg. Dort möchte man auch untersuchen, wie sich unterschiedliche Baumarten nach einem Brand regenerieren. Und auch die Keimung von auf den Brandflächen gesammelten Samen soll untersucht werden – ebenso die Reaktion unversehrter Samen der zehn häufigsten Baumarten Deutschlands nach simulierten Bränden. "Unser Ziel ist es herauszufinden, welche Samen nach der Hitzebehandlung noch auskeimen können", sagt Dr. Somidh Saha vom Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) des KIT. Da Brachflächen im Wald nach einem Feuer durch die nun fehlende Beschattung stärkerer Sonneneinstrahlung ausgesetzt seien und sich der dunkle, verkohlte Untergrund infolgedessen stark aufheizen könne, werde zudem die Widerstandsfähigkeit der Keimlinge gegenüber Hitze- und Trockenstress bestimmt.
Nicht erwähnt als Gegenstand der Untersuchungen im besagten Projekt, aber im Kapitel "Einführung in die Fernerkundung und digitale Bildverarbeitung" des Springer-Fachbuchs "Geoinformatik in Theorie und Praxis" erwähnt, ist die Einsatzmöglichkeit der Fernerkundung – speziell von Satellitendaten – für die Waldklassifikation, Waldschadenserfassung, Ertragsschätzung und Waldbranderfassung.
Am Ende ihrer Untersuchungen wollen die KIT-Wissenschaftler sagen können, wie sich die verschiedenen Baumarten nach einem Brand wieder erholen und fortpflanzen können. Dieses Wissen könne für das zukünftige Waldmanagement genutzt werden, um den Wald insgesamt widerstandsfähiger zu machen.