Waldbrand, Index

ÅNGSTÖM-Index

Der ÅNGSTRÖM Feuergefahren Index (fire ignition index) wurde in Schweden für ganz Skandinavien entwickelt (ÅNGSTRÖM 1942). Es ist ein einfacher Ansatz, der lediglich auf den täglichen Daten von Temperatur und Luftfeuchtigkeit um 13 Uhr (CHANDLER et al. 1983) basiert. Auf einer fünfstufigen Skala wird das Waldbrandrisiko für den Folgetag ausgedrückt (LANGHOLZ & SCHMIDTMAYER 1993).

Das Verfahren ist einfach anzuwenden. Allerdings neigt es zu einer Überschätzung der tatsächlichen Gefahrenlage, da der direkte Einfluss von Niederschlägen vernachlässigt wird. Niederschläge werden bei diesem Ansatz nur indirekt über die Parameter Temperatur und Luftfeuchte ausgedrückt (PATZELT 2008).

BAUMGARTNER-Index

Die Gefahrenstufen nach BAUMGARTNER et al. (1967) basieren auf der statistischen Auswertung von Waldbränden in Bayern. Neben einer Untersuchung zur regionalen Verteilung, Häufigkeit und Größe von Waldbränden wurde bei der Entwicklung des Index ebenfalls ein Bezug zwischen dem zeitlichen Auftreten von Waldbränden (Jahreszeit bzw. Tageszeit) unter Berücksichtigung der meteorologischen Einflüsse hergestellt.

Zur Berechnung der fünf Waldbrandgefahrenstufen wurde die Differenz zwischen potentieller Verdunstung und den Niederschlagsmengen der letzten fünf Tage herangezogen.

Canadian Forest Fire Weather Index

Der kanadische Waldbrand Wetter Index (FWI) wurde zur Ermittlung der Brandgefahr in den Waldgebieten von Kanada entwickelt. Er basiert auf der kontinuierlichen Messung von Temperatur, relativen Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und des 24h-Niederschlags (von 12.00 h bis 12.00 h) (cwfis.cfs.nrcan.gc.ca).

Der FWI besteht aus sechs Komponenten, die die Auswirkungen von Feuchtigkeit und Wind auf das Feuerverhalten berücksichtigen:
Die ersten drei Komponenten sind numerische Beschreibungen der Feuchtigkeitsgehalte von Streu und anderen Feinmaterialien in Wäldern (Fine Fuel Moisture Code, FFMC), dem durchschnittlichen Feuchtegehalt von locker geschichtetem, zersetztem, organischem Material in einer Tiefe von 5-10 cm (Duffy Moisture Code, DMC) und dem durchschnittlichen Feuchtegehalt von verdichtetem organischem Material in tiefer liegenden Schichten (Drought Code, DC).

Die anderen drei Komponenten sind Indices zur Beschreibung des Brandverhaltens. Sie repräsentieren die Geschwindigkeit der Brandausbreitung. Der Initiale Ausbreitungsindex (Initial Spread Index, ISI) verbindet die Windgeschwindigkeit mit dem FFMC und stellt somit einen Wert für die Ausbreitung bei einem Feuer dar, ohne den Einfluss der Brennstoffmenge zu kennen (cfs.nrcan.gc.ca). Der Brennstoff Index (Buildup Index, BUI) kombiniert den DMC und DC und stellt die Summe an Brennstoffen dar, die zur Ausbreitung des Feuers zur Verfügung stehen. Der FWI kombiniert den ISI und den BUI und stellt die Stärke des sich aus-breitenden Feuers als einen Wert der Energiefreisetzung pro Längeneinheit der Feuerfront dar. Diesem Wert kann eine Gefahrenstufe zugeordnet werden (cfs.nrcan.gc.ca).

NESTROV-Index

Auf dem Gebiet der ehemaligen UdSSR arbeitet man mit dem NESTEROV-Index (NESTEROV 1949), der speziell für kalte gemäßigte Klimazonen entwickelt wurde. Grundlage dieses fünfstufigen Klassifikationssystems sind die Messung von Temperatur und Luftfeuchte um 13:00 Uhr. Diese Werte werden für jeden einzelnen Tag summiert, an dem weniger als 3 mm Niederschlag gefallen sind. Der Indexwert wird auf Null zurückgesetzt, wenn die Temperatur unter Null Grad Celsius sinkt oder wenn es mehr als 3 mm/d regnet (LEHSTEN et al. 2010).

Waldbrandgefahrenindex M-68

Der Waldbrandgefahrenindex M-68 beschreibt das meteorologische Potenzial für die Feuergefährdung eines Waldes. Es ist nicht mit der Waldbrandwarnstufe vor Ort identisch, die von Landes- oder örtlichen Behörden festgelegt wird (STOCK et al. 2012).

Meteorologische Eingangsgrößen für diesen Index sind die Mittagswerte der Lufttemperatur, relative Luftfeuchte und Windgeschwindigkeit sowie die Niederschlagssumme der letzten 24 Stunden und die morgendliche Schneehöhe (nur im Frühjahr). Zusätzlich wird der Zustand der Bodenvegetation mitberücksichtigt, da er als Indikator für die Bodenfeuchte dient.

Nach 1990 wurde das Verfahren als „M-68 Modell nach KÄSE“ in den neuen Bundesländern mit geringfügigen Modifikationen, weitergeführt. Wegen seiner Zuverlässigkeit wurde das Prognoseverfahren M-68 Mitte der 1990er Jahre vom DWD in seinen operationellen Dienst zur Bestimmung und Vorhersage der Waldbrandgefährdung als Waldbrandgefahrenindex M-68 integriert (STOCK et al. 2012). Die Ergebnisse werden während der Waldbrandsaison als täglich aktualisierte Waldbrandgefahrenprognosen für Deutschland vom DWD im Internet bereitgestellt (http://www.dwd.de). Im Unterschied zum herkömmlichen M68-Modell nutzt der DWD eine dreidimensionale Funktion in Abhängigkeit von Temperatur und relativer Feuchte. Die Gefährdungsstufe wird wie international üblich von 1 bis 5 klassifiziert.

Waldbrandkennziffer nach KÄSE

Das Verfahren nach KÄSE (1969) wurde für die klimatischen Bedingungen Mitteleuropas entwickelt und basiert auf meteorologischen und phänologischen Daten, die in Verbindung mit Wetterprognosen die Vorhersage der Waldbrandgefahr in Form einer Waldbrandkennziffer (WBKZ) erlauben.

Zur Vermeidung negativer Werte wird zu der gemessenen Temperatur 10 addiert. Bei Temperaturen unter -0,9°C wird der Tageswert der Kennziffer auf Null gesetzt. Vor der Addition des Tageswertes wird die bis zum Vortag aufsummierte Waldbrandkennziffer entsprechend der in den vergangenen 24 Stunden gefallenen Niederschlagsmenge bzw. im Fall des Vorhandenseins einer geschlossenen Schneedecke und entsprechend des aktuellen Vegetationsstandes korrigiert. Es wird jeweils die Korrektur durchgeführt, die zu der stärkeren Reduktion der WBKZ führt (STOCK et al. 2012).

Quellen (Stand 28.10.13)