Quelle: ZARM 16. Juli 2024.

16. Juli 2024 – „Ein Brand an Bord eines Raumfahrzeugs ist eines der gefährlichsten Szenarien in der Raumfahrt“, erklärt Dr. Florian Meyer, Leiter der Forschungsgruppe „Verbrennungstechnologie“ am ZARM. „Es gibt kaum Möglichkeiten, sich in Sicherheit zu bringen oder von Bord zu fliehen. Daher ist es entscheidend, das Verhalten von Bränden unter diesen speziellen Bedingungen zu verstehen.“

Bereits seit 2016 führt das ZARM-Forschungsteam Experimente zur Ausbreitung von Bränden in der Schwerelosigkeit durch. Die Umgebungsbedingungen entsprechen in etwa denen auf der ISS – mit einem Sauerstoffanteil in der Atemluft und einem Umgebungsdruck ähnlich wie auf der Erde, sowie einer erzwungenen Luftzirkulation. Diese früheren Experimente haben gezeigt, dass sich Flammen in der Schwerelosigkeit völlig anders verhalten als auf der Erde. Ein Feuer brennt mit kleinerer Flamme und breitet sich langsamer aus, wodurch es lange Zeit unbemerkt bleiben kann. Es brennt allerdings heißer und kann dadurch auch Materialien entzünden, die auf der Erde prinzipiell nicht brennbar sind. Zudem können aufgrund von unvollständiger Verbrennung mehr giftige Gase entstehen.

Sauerstoff und Luftströmung als Brandbeschleuniger
Für zukünftige Raumfahrtmissionen plant man derzeit mit veränderten atmosphärischen Rahmenbedingungen. Die Crew soll einem niedrigeren Druck ausgesetzt werden. Dies bietet zwei entscheidende Vorteile: Die Astronaut:innen können sich schneller auf einen Außeneinsatz vorbereiten und das Raumfahrzeug kann leichter, also mit weniger Masse gebaut werden, was Treibstoff spart. Der Nachteil: Bei niedrigerem Druck benötigt die Crew einen höheren Sauerstoffanteil in der Atemluft – und das kann im Brandfall gefährliche Auswirkungen haben. Dass auch die Geschwindigkeit der Luftströmung einen starken Einfluss auf die Ausbreitung von Feuer hat, kennen wir aus verschiedensten Alltagssituationen, vom Anzünden der Grillkohle bis zur Bekämpfung von Waldbränden.

Die aktuelle Experimentreihe, die der Studie zugrunde liegt, wurde unter Schwerelosigkeitsbedingungen im Fallturm Bremen durchgeführt. Florian Meyer und sein Team haben die Flammenausbreitung nach dem Anzünden von Plexiglasfolien beobachtet und untersucht, wie das Feuer reagiert, wenn man jeweils einen der drei Aspekte Luftdruck, Sauerstoffanteil und Strömungsgeschwindigkeit stufenweise verändert. Die Ergebnisse der Experimentreihe sind eindeutig: Obwohl der niedrigere Druck abmildernd wirkt, überwiegen die brandbeschleunigenden Effekte des erhöhten Sauerstoffgehalts der Luft. Eine Anhebung des Sauerstoffanteils von 21 Prozent (wie auf der ISS) auf die geplanten 35 Prozent bei zukünftigen Raumfahrtmissionen führt dazu, dass sich ein Feuer dreimal schneller ausbreitet. Das bedeutet einen enormen Anstieg des Brandrisikos.

Florian Meyer betont: „Unsere Ergebnisse zeigen kritische Faktoren auf, die bei der Entwicklung von Brandschutzprotokollen für astronautische Raumfahrtmissionen berücksichtigt werden müssen. Wenn wir verstehen, wie sich Flammen unter verschiedenen atmosphärischen Bedingungen ausbreiten, können wir das Brandrisiko mindern und die Sicherheit der Astronaut verbessern.“

Publikation:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1540748924001664

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• Brandschutz und Brandereignisse in der Raumfahrt

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Quelle: ESA 3. August 2023.

3. August 2023 – In den letzten Wochen haben sich in Griechenland, Italien, Spanien, Portugal, Algerien, Tunesien und Kanada verheerende Waldbrände ausgebreitet, die Menschenleben forderten und massive ökologische und wirtschaftliche Schäden verursachten.

Waldbrände sind zwar ein natürlicher Bestandteil vieler Ökosysteme, aber Wissenschaftler*innen haben davor gewarnt, dass sie immer häufiger auftreten und sich immer weiter ausbreiten. Als Reaktion darauf ist jetzt eine aktualisierte Version des World Fire Atlas der ESA verfügbar, die eine detaillierte Analyse der Waldbrände auf der ganzen Welt bietet.

Der globale Temperaturanstieg und die zunehmende Häufigkeit extremer Wetterereignisse haben zu einem sprunghaften Anstieg der Zahl von Waldbränden geführt, die rasch große Vegetationsflächen und Waldgebiete vernichten. Länder wie Griechenland und Italien haben bereits die verheerenden Auswirkungen von Großbränden erlebt.

Nach Angaben des Europäischen Waldbrandinformationssystems (EFFIS) sind bis zum 29. Juli 2023 allein in diesem Jahr bereits mehr als 234.516 Hektar Land in der Europäischen Union verbrannt. Die Situation erfordert dringende Aufmerksamkeit und wirksame Maßnahmen zur Bekämpfung der wachsenden Gefahr, die von diesen Waldbränden ausgeht.

Angesichts der schweren Waldbrände hat die ESA ihren Weltfeueratlas wieder geöffnet, der einen Einblick in die Verteilung der einzelnen Brände auf nationaler und globaler Ebene bietet.

Über das interaktive Dashboard können die Nutzer*innen die Häufigkeit von Bränden zwischen den Ländern vergleichen und die Entwicklung der Brände im Laufe der Zeit analysieren. Der Atlas wurde ursprünglich 2019 eröffnet und unterstützte sowohl die europäischen Katastrophenschutzbehörden als auch die Feuerwehren.

Das Dashboard verwendet nächtliche Daten des Sea and Land Surface Temperature Radiometer (SLSTR) an Bord des Copernicus-Satelliten Sentinel-3A. Der Sensor, der wie ein Thermometer am Himmel funktioniert, misst die thermische Infrarotstrahlung, um die Temperatur der Landoberflächen der Erde zu messen, die zur Erkennung von Bränden verwendet wird.

Auch wenn der Atlas aufgrund von Einschränkungen durch Satellitenüberflüge und Wolkenbedeckung nicht alle Brände erfassen kann, ist er von einem Monat zum anderen und von einem Jahr zum anderen statistisch repräsentativ. Die Daten des Copernicus-Satelliten Sentinel-3B werden im Dezember 2023 hinzukommen.

Die Daten aus dem World Fire Atlas zeigen, dass in den vergangenen sieben Jahren eine große Anzahl von Bränden in Portugal, Italien, Griechenland, Frankreich und Spanien entdeckt wurde, wobei die höchste Anzahl von Bränden in Portugal im August 2016 und im Oktober 2017 erreicht wurde.

Die Daten zeigen auch, dass es in Kanada allein in den ersten sieben Monaten dieses Jahres 11.598 Brände gegeben hat. Dies ist ein Anstieg um 705% im Vergleich zu den in den vorangegangenen sechs Jahren entdeckten Bränden (im Vergleich zu den Bränden vom 1. Januar bis 31. Juli 2022).

Kanada kämpft derzeit mit der schlimmsten Waldbrandsaison seit Bestehen des Landes. Mehr als 10 Millionen Hektar Land sind verbrannt, und es wird erwartet, dass diese Zahl in den kommenden Wochen noch steigen wird.

Olivier Arino von der ESA sagte: „Die Neuauflage des Weltfeueratlas ist eine wertvolle Gelegenheit für Behörden, Forscher und Organisationen, ihr Verständnis für das weltweite Auftreten von Bränden zu erweitern. Durch die Nutzung dieser umfassenden Ressource können sie wirksamere Strategien für die Brandverhütung und -bekämpfung auf globaler Ebene entwickeln.

„Das anhaltende Engagement der ESA, von Copernicus und der EU, diese wertvolle Ressource kontinuierlich zur Verfügung zu stellen, unterstreicht die Bedeutung der Nutzung der Weltraumtechnologie zur Bewältigung kritischer Umweltprobleme.“

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• Planet Erde

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Quelle: Naturwald Akademie Matthias Fischer 18. August 2022

18. August 2022 – Seit heute kann jede Bürgerin und jeder Bürger verfolgen, ob und wo es in Deutschlands Wäldern brennt. Der Waldmonitor Deutschland [Waldmonitor] zeigt jetzt frei verfügbar neben den Informationen zum Waldzustand und der Verteilung der Hauptbaumarten auch, wo Satelliten Feuer im Wald erkennen.

Die Daten zeigen die Nah-Echtzeit Erkennungen aktiver Feuer durch die Satelliten-Instrumente MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) und VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) der letzten sieben Tage. Es werden nur die Feuerdetektionen dargestellt, die in Wäldern oder in direkter Nähe zu Wäldern auftreten, bzw. aufgetreten sind. Die Daten stammen vom NASA Fire Information for Resource Management System (FIRMS) und werden täglich mehrfach aktualisiert. Sie werden für den Waldmonitor Deutschland aufbereitet und gefiltert dargestellt, um nur die für Wälder relevanten Feuer darzustellen.

Schneller Überblick über den Zustand der Wälder in Deutschland
Der frei verfügbare Waldmonitor Deutschland ist eine Initiative der Naturwald Akademie und der Remote Sensing Solutions GmbH. Hier können sich Bürger*innen, aber auch Vertreter*innen von Kommunen, Ministerien und Medien schnell einen Überblick über den Zustand der Wälder machen.

Jonas Franke von Remote Sensing Solutions erklärt, warum die Daten öffentlich zugänglich sind: „Der Waldmonitor Deutschland zeigt, welche vielfältigen Wald-Informationen der kostenfreie Blick aus dem All liefern kann. Mit den Satellitendaten können wir schnell relativ verlässliche Daten über den Zustand unserer Wälder erhalten – und das im Falle von Waldbränden mehrmals täglich. Ein Gewinn für alle Bürger*innen und Wald-Freunde.“
„Der Schutz und damit auch die Zukunft unserer Wälder hängt immer mehr davon ab, dass wir schnell und flächendeckend Informationen zum Zustand der Wälder bekommen. Im Klimawandel müssen Entscheidungen von Forstexperten, Brandbekämpfern und Regierungsbehörden schnell getroffen werden. Die täglichen Informationen zu den Waldbränden zusammen mit den Daten über die Baumartenverteilung und dem allgemeinen Zustand der Wälder können dabei eine große Hilfe sein“, erläutert Torsten Welle von der Naturwald Akademie.

Deutschland hat in diesem Jahr laut dem Europäischen Waldbrand-Informationssystem (EFFIS) bis zum 13. August bereits 4.239 Hektar durch Waldbrände verloren. Das sind schon 10 % mehr als im gesamten „Waldbrand-Rekordjahr“ 2018. Europaweit haben in diesem Jahr bisher rund 660.000 Hektar mit Bäumen gebrannt.

Weitere Informationen:

Waldmonitor Deutschland

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• Planet Erde

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Quelle: DLR 17. August 2022.

17. August 2022 – Satellitendaten zeigen das ganze Ausmaß der Waldbrände, die aktuell in Europa lodern. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) bietet einen neuen Service an, mit dem die Entwicklungen tagesaktuell und im zeitlichen Verlauf beobachtet werden können. Die Satellitendaten werden automatisch ausgewertet und in eine Karte übertragen. Das ZKI Fire Monitoring System steht ab sofort zur Verfügung und ist kostenfrei nutzbar.

„Wir können nicht nur sagen, wo es gebrannt hat. Sondern auch, wie sehr die Vegetation betroffen ist. Dies ist unter anderem für die Abschätzung der entstandenen Emissionen wichtig“, sagt Gruppenleiter Dr. Torsten Riedlinger vom Deutschen Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) in Oberpfaffenhofen. Für einen großen Brand südlich der französischen Stadt Bordeaux, die in der vergangenen Woche besonders betroffen war, haben die Satelliten zum Beispiel eine verbrannte Fläche von fast 8100 Hektar erkannt. „Es handelte sich um einen besonders schweren Brand, bei dem dichter Wald zerstört wurde. Wir können das über einen speziellen Index feststellen, der die verbrannte Biomasse anzeigt“, erklärt Torsten Riedlinger.

45 größere Brände in Deutschland seit Anfang Juli
Auch in Deutschland kämpfen die Feuerwehren gegen Waldbrände, die durch die extreme Trockenheit begünstigt werden. Seit Anfang Juli gab es laut ZKI Fire Monitoring System in Deutschland 45 größere Brände. Dabei sind mehrere tausend Hektar Wald, Busch- und Weideland zerstört worden. Die schwersten Brände ereigneten sich in Brandenburg bei Falkenberg, wo eine Fläche von 780 Hektar brannte, und in der Sächsischen Schweiz in der Grenzregion zu Tschechien. Dort brannte in Tschechien und Deutschland eine Fläche von insgesamt 1160 Hektar.

Die Daten stammen von den beiden Sentinel-3 Satelliten, die mit unterschiedlichen Instrumenten zur Beobachtung der Land- und Ozeanoberflächen ausgestattet sind. Das Satelliten-Duo gehört zum europäischen Copernicus-Programm. Über ihre optischen Systeme erfassen die Sentinel-3 Satelliten die Erdoberfläche mit einer Bodenauflösung von etwa 300 Metern. Die Sentinel-3 Satelliten überqueren auf ihren polaren Umlaufbahnen in etwa 800 Kilometern Höhe Europa jeden Tag. Auch mit den amerikanischen Satelliten Aqua und Terra (Flughöhe rund 700 Kilometer) können Waldbrände mehrmals am Tag beobachtet werden. Sie senden täglich ihre Daten, sobald sie die DLR-Empfangsstationen in Neustrelitz (Mecklenburg-Vorpommern) oder Oberpfaffenhofen (Bayern) überfliegen. Die Ergebnisse sind schon etwa 20 Minuten nach dem Satellitenüberflug verfügbar.

Um die Qualität der Aussagen zu verbessern, werden die Daten über mehrere Tage hinweg kontinuierlich verfeinert. Das heißt, die Daten werden nachträglich noch einmal abgeglichen, neu berechnet und überprüft. Das läuft ebenfalls automatisch. Die Nachprozessierung ist wichtig, weil Satelliten mit optischen Instrumenten – anders als etwa Radarsatelliten – nicht durch eine Wolkendecke schauen können.

Unterscheidung zwischen Waldbränden und Bränden auf landwirtschaftlich genutzten Flächen
Die DLR-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben alle Brände in Europa seit 2016 analysiert. Die Karten zeigen, dass viele Brände – vor allem in Süd- und Osteuropa – nicht im Wald, sondern auf landwirtschaftlich genutzten Flächen vorkommen. Im vergangenen Jahr wurden zum Beispiel Brände mit einer Größenordnung von 3,7 Millionen Hektar erkannt. Davon handelte es sich bei rund 1 Million Hektar um Waldbrände. 2017 war das Jahr mit den stärksten Bränden im Beobachtungszeitraum: 5,2 Millionen Hektar standen in Flammen, davon entfielen 1,3 Millionen Hektar auf Wälder. „Besonders betroffen war in dem Jahr Portugal, wo sich Waldbrände auf 3,8 Prozent der gesamten Landesfläche ausdehnten“, sagt Dr. Michael Nolde von der DFD-Abteilung Georisiken und zivile Sicherheit, der die Auswertung der Daten leitet.

Georisiken und zivile Sicherheit
In der Abteilung Georisiken und zivile Sicherheit im Deutschen Fernerkundungsdatenzentrum (DFD) des DLR entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Informationsprodukte aus Erdbeobachtungsdaten. Die Forschenden integrieren die Informationsprodukte in Systemlösungen und betreiben entsprechende Services. Ein Schwerpunkt liegt auf der Unterstützung von Maßnahmen bei Umwelt- und Naturgefahren, bei humanitären Krisensituationen sowie zu Fragen der zivilen Sicherheit.

Die thematischen Services stellen aktuelle krisenrelevante Informationen bereit, die für die unmittelbare Krisenreaktion und Notfallkartierung benötigt werden. Außerdem werden sie für die Katastrophenvorsorge und Abschätzung von Georisiken, für die Frühwarnung bei Naturgefahren und technischen Unfällen sowie für Wiederaufbaumaßnahmen verwendet. Die Arbeiten sind in nationale, europäische und internationale Kooperationen eingebunden. Das Zentrum für Satellitengestützte Kriseninformation (ZKI) ist eine Einrichtung im DFD.

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• Planet Erde

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Ein Beitrag von Axel Nantes. Quelle: Indiatoday, International Business Times – India Edition, NDTV, PTI, The Indian Express, The Times Of India.

Die rund vierzig vor Ort befindlichen Mitarbeiter der Einrichtung blieben unverletzt, weil sie sich nicht in den betroffenen Räumlichkeiten befanden. Zwei Sicherheitsmitarbeiter paramilitärischer Sicherheitskräfte zum Schutz sensitiver Einrichtungen (Central Industrial Security Force, CISF) und zwei Feuerwehrmänner mussten jedoch wegen Einatmens giftiger Rauchgase in ein Krankenhaus eingeliefert werden.

Satellitennutzlasten, an deren Konstruktion im SAC gearbeitet wurden, und solche, die sich für Tests vor Ort befanden, sollen nicht beschädigt worden sein. Allerdings wurde das Antennentestzentrum und darin befindliche hochspezialisierte Testausrüstung stark in Mitleidenschaft gezogen.

Nach Angaben der Feuerwehr ist der Brand möglicherweise auf einen elektrischen Kurzschluss zurückzuführen. Von Seiten des SAC hieß es, die Brandursache werde polizeilich untersucht, Sabotage sei nicht auszuschließen, mögliche Kurzschlüsse dagegen hätten sich seit langem im Blickfeld des Brandschutzes des SAC befunden. Nicht auszuschließen ist, dass ein Kurzschluss als gern genommene Coverstory aufgegriffen wird, um eine Diskussion der wirklichen Ursache in der Öffentlichkeit zu vermeiden.

Die Feuerwehr (Ahmedabad Fire and Emergency Services, AFES) war am 3. Mai 2018 gegen 14:00 Uhr Ortszeit IST (8:30 UTC, 10:30 MESZ) über den Brand informiert worden. Sie benötigte dann rund zwei Stunden, um das Feuer zu löschen. Begonnen hatte der Brand irgendwo in den Stockwerken drei und vier des Gebäudes mit der Nummer 37.

Brand-beschleunigend wirkten sich (anwendungsbezogen nicht unüblich) mit Graphit getränkte Formteile aus Polyurethanschaumstoff („PU-Schaum“, „U-Foam“) zur Absorption von Mikrowellen an Wänden, Böden und Decken des Antennentestzentrums aus. Sogenannte Pyramidenabsorber verwandeln auftretende Energie in Wärme. Werden sie mit zu starker Sendeleistung oder mit gewisser Leistung zu lange bestrahlt, können sie durchaus in Brand geraten. Entsprechende Zwischenfälle sind nicht unbekannt.

Beim Feuer in Ahmedabad am 3. Mai 2018 trug zusätzlich eine für mehrere Räumlichkeiten gemeinsam genutzte Klimaanlage zur Ausbreitung des Feuers bei. Außerdem haben brennende und rauchende Verkleidungen aus expandiertem Polystyrol („Thermocol Sheets“ aus EPS) eine Ausdehnung der Löscharbeiten erforderlich gemacht.

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• ISRO

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