Rauchsignale senden

Angesichts der vielen aufsehenerregenden Vorfälle in dieser Saison stehen Waldbrände in letzter Zeit im Mittelpunkt unserer Aufmerksamkeit. Von Kanada bis Hawaii sind zahlreiche Brände außer Kontrolle geraten, haben weitreichende Verwüstungen hinterlassen und die Landschaften, Ökosysteme und menschlichen Gemeinschaften in ihrem Verbreitungsgebiet beeinträchtigt. Die von ihnen verursachten Schäden sind umfangreich und vielfältig und wirken sich sowohl unmittelbar als auch langfristig auf die betroffenen Regionen aus.

Menschliche Gemeinschaften tragen oft die Hauptlast der Schäden durch Waldbrände. Häuser, Infrastruktur und Lebensgrundlagen sind gefährdet, da sich die Flammen schnell über Waldgebiete und städtische Schnittstellen ausbreiten. Evakuierungen werden notwendig, beeinträchtigen das Leben und verursachen emotionalen Stress. Im schlimmsten Fall kann es zu Todesfällen kommen und die Feuerwehrleute sind bei ihren Bemühungen, die Flammen einzudämmen, mit gefährlichen Bedingungen konfrontiert.

Die wirtschaftlichen Kosten von Waldbränden sind erheblich. Allein in den Vereinigten Staaten brannten in der Waldbrandsaison 2020 rund 10,3 Millionen Hektar Fläche nieder, wobei die Kosten für die Brandbekämpfung mehr als 2 Milliarden US-Dollar betrugen. Zu den unmittelbaren Kosten zählen Brandbekämpfungsmaßnahmen, Evakuierung und Notfallmaßnahmen sowie Sachschäden. Zu den langfristigen Kosten zählen die Wiederaufforstung, die Wiederherstellung von Lebensräumen und die Reparatur der Infrastruktur. Darüber hinaus kann der Verlust von Tourismus und Outdoor-Freizeitaktivitäten aufgrund von Brandschäden Auswirkungen auf die lokale Wirtschaft haben, die auf diese Industrien angewiesen ist.

Leider ist es kein realistisches Ziel, alle Waldbrände zu verhindern. Von Dürren über Blitzeinschläge bis hin zu vulkanischer Aktivität können wir einfach nicht alle Faktoren kontrollieren, die zu diesen Bränden führen. Das bedeutet, dass wir reagieren müssen, aber es gibt noch viele Möglichkeiten, es besser zu machen. Derzeit werden die meisten Waldbrände visuell erkannt. Wenn ein Brand auf diese Weise entdeckt wird, ist er bereits groß und schwer zu löschen, was die Wahrscheinlichkeit, dass er außer Kontrolle gerät, erheblich erhöht.

Experten sind sich weitgehend einig, dass eine Verkürzung der Reaktionszeiten die Ergebnisse erheblich verbessern könnte. Und das ist das Ziel, das das in Berlin ansässige Unternehmen Dryad Networks mit seinen Netzwerken aus KI-basierten Sensoren erreichen will, die in der Lage sind, einen Waldbrand innerhalb von Minuten aufzuspüren, der sonst vielleicht stundenlang unbemerkt bleibt. Sobald ein Waldbrand erkannt wurde, können die Sensoren durch eine clevere Vernetzungstechnik auch in abgelegenen Waldregionen in Echtzeit drahtlos mit den Feuerwehrleuten kommunizieren.

Die etwa menschenhandgroßen Sensoren werden an Bäumen aufgehängt, wobei jeder Sensor eine Fläche von etwa der Größe eines Fußballfeldes überwachen kann. Die Geräte nutzen Gassensoren, um nach winzigen Mengen an Gasen wie Wasserstoff und Kohlenmonoxid zu suchen, die auf das Vorhandensein eines Feuers hinweisen könnten. Jede Einheit wird durch eine Solarzelle aufgeladen, so dass sie unabhängig vom Stromnetz betrieben werden kann. Um das Risiko zu vermeiden, selbst Brände zu entfachen, speichern die Sensoren Energie in Kondensatoren und nicht in den üblicheren Lithium-Ionen-Batterien, die in den meisten tragbaren Elektronikgeräten zu finden sind.

Welche chemische Signatur genau auf das Vorhandensein eines Waldbrandes hinweist, ist schwer zu definieren, daher laufen auf den Sensoren maschinelle Lernalgorithmen, die darauf trainiert wurden, die relevanten Muster zu erkennen. Darüber hinaus variieren die Indikatoren von Standort zu Standort. Beispielsweise kann es vorkommen, dass in manchen Gebieten vorbeifahrende LKWs verkehren, die Abgase ausstoßen, während dies in anderen Regionen nicht der Fall wäre. Um in solchen Situationen Fehlalarme zu vermeiden, aktualisieren die Geräte ihr maschinelles Lernmodell kontinuierlich, um es an den Standort anzupassen, an dem es sich befindet.

Wenn ein Waldbrand vermutet wird, können sich die Sensoren in den meisten Fällen nicht einfach mit dem nächstgelegenen Mobilfunkmast verbinden, um nach Hause zu telefonieren, da sie abgelegen sind – die meisten Mobilfunkmasten decken nur einen Radius von einigen Meilen ab. Vielmehr bilden die Sensoren ein Mesh-Netzwerk, in dem sie miteinander kommunizieren und die Nachricht von einem zum nächsten weitergeben. Auf diese Weise gelangt die Nachricht schnell an den Waldrand, wo sie dann über herkömmliche Mobilfunknetze übertragen werden kann, um die Einsatzkräfte über die Situation zu informieren.

Durch die Benachrichtigung über den genauen Ort eines vermuteten Feuers innerhalb von Minuten haben Feuerwehrleute die Möglichkeit, das Feuer zu löschen, bevor es außer Kontrolle geraten kann. Die Technologie wurde kürzlich in Regionen der Redwood-Wälder Nordkaliforniens eingeführt, sodass wir in den kommenden Jahren erfahren werden, wie effektiv sie in der Praxis ist.