Seit Tagen brennt es in Brandenburg, 750 Hektar Wald standen am Donnerstag allein bei Jüterbog in Teltow-Fläming in Flammen. Durch drehende Winde und lange Trockenheit konnten sich Brandherde zu Flächenbränden ausbreiten. Wie Datenanalysen der Feuerwehr helfen können, zeigt ein Blick in die USA.

Je größer ein Feuer, desto unberechenbarer ist es. Waldbrände, die sich wie derzeit in Brandenburg über viele Quadratkilometer erstrecken, sind besonders unberechenbar. Wetter, Wind, die Bodenbeschaffenheit, die Vegetation und alles, was das Feuer sonst noch verschlingt, bestimmen seinen Weg und seine Ausbreitung, die sich innerhalb kurzer Zeit wieder ändern kann.

Seit vielen Jahren arbeiten deshalb nicht nur Feuerwehrleute daran, Waldbrände besser zu verstehen. Neue Löschmittel und mehr Einsatzkräfte helfen, flächendeckende Brände zu kontrollieren. Ebenso wichtig ist es aber, möglichst schnell viele Informationen über einen Brandherd zu erhalten, um das Feuer auf dieser Basis sinnvoll zu bekämpfen. Deshalb haben längst auch Start-ups, Informatikerinnen und Experten auf den Gebieten der künstlichen Intelligenz, virtueller Realität und Deep Learning damit begonnen, Technologien dafür zu entwickeln.

Gerade in den USA, wo es jedes Jahr zu großen Waldbränden – auch nahe von besiedelten Gebieten – kommt, wird die digitale Brandbekämpfung vorangetrieben. Solche Naturkatastrophen werden aber auch in Europa zunehmend zu einer Gefahr. Schon in den ersten Monaten dieses Jahres meldete das EU-Erdbeobachtungsprogramm Copernicus überdurchschnittlich viele Brände – in ganz Europa, aber auch in Deutschland. Darum könnten neue Technologien zu deren Bekämpfung auch hierzulande interessant werden.

Viele Daten ergeben ein besseres Bild

Wifire heißt ein interdisziplinäres Projekt der Universität von San Diego, das datengestützt erfassbar machen soll, wann ein Feuer entsteht und wie es sich wahrscheinlich ausbreiten wird. An mehreren Orten in Kalifornien wird es bereits getestet. Der Bedarf ist groß: In dem westlichen US-Bundesstaat brannten die Wälder allein im vergangenen Jahr insgesamt rund 8.500-mal. Es waren, gemessen an der zerstörten Fläche und dem entstandenen Schaden, die bisher schlimmsten Waldbrände in der Geschichte Kaliforniens.

Die Entwicklerinnen und Entwickler von Wifire beschreiben ihr Projekt als Cyberinfrastruktur. Es besteht nicht nur aus einer einzelnen Software, sondern umfasst ein komplexes Analysesystem, das Daten aus unterschiedlichen Quellen sammelt, zusammenführt und interpretiert.

Anfang des Jahres erläuterte Informatikerin und Wifire-Projektleiterin Ilkay Altintas vom San Diego Supercomputer Center in der Onlineausgabe des TIME Magazines das Konzept: "Während eines Feuers erreichen so viele Informationen die Einsatzkräfte", sagte Ilkay. Mit der von ihr und ihren Kollegen entwickelten Infrastruktur sei es möglich, einen Pin auf eine Landkarte zu setzen, Parameter einzugeben und dann den Verlauf des Feuers ziemlich genau angezeigt zu bekommen.

Das klingt einfacher als es ist. Bereits seit den Vierzigerjahren gibt es Forschung dazu, wie sich Brände mithilfe mathematisch-physikalischer Modelle berechnen lassen. Wildfire Modeling oder auch Fuel Modeling heißt das Verfahren (Progress in Energy and Combustion Science: Pastor et al., 2003). Doch während sich ein Feuer im Labor leicht analysieren lässt, ist das im Freien schwieriger. Für wirklich aussagekräftige Modelle müssen die Forscherinnen und Forscher viel mehr wissen, als aus welcher Richtung der Wind weht – auch wenn das nach wie vor ein wichtiger Faktor ist.