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Beobachten, messen, melden: Der Weg einer Frühwarnung

erstellt von timo_meyer zuletzt verändert: 17.11.2016 13:36 — abgelaufen

Das diesjährige Hochwasser zeigte einmal mehr: Naturkatastrophen gehören zur Realität vor unserer Haustür. Die Entwicklung von Frühwarnsystemen ist ein wichtiger Beitrag zum Schutz der Bevölkerung vor den Folgeschäden. Wie verläuft eine Frühwarnkette, bis am Ende Alarm geschlagen wird?

Saalehochwasser in Halle-Kröllwitz am 3. Juni 2013. (Bild: Einsamer Schütze, Wikimedia Commons)„Bitte verlassen Sie Ihre Häuser und Wohnungen“ – so lautet im Frühsommer dieses Jahres die Weisung an Einwohner in vielen Orten von Passau über Dresden bis Magenburg. Behörden und Katastrophenschützer hatten in Zusammenarbeit mit Wetterexperten beschlossen, dass dass Teile der Bevölkerung zu ihrem eigenen Schutz evakuiert werden müssen. In den letzten Jahren häufen sich solche Ereignisse, seit dem letzten sogenannten Jahrhunderthochwasser an der Elbe sind zum Beispiel gerade einmal elf Jahre vergangen. Die Lebens- und Produktionsweise des Menschen hinterlässt eben Spuren in der Natur: Die Häufung von Wetterextremen wie Hochwasser und Wirbelstürmen ist zu einem Teil menschengemacht. So kommt es im Zuge des Klimawandels vermehrt zu Wetterextremen. Und obwohl es bekanntermaßen gefährlich ist, dringt der Mensch weiter in exponierte Gebiete vor, besiedelt etwa natürliche Überflutungsgebiete an Flussläufen oder Küsten. Den Anwohnern bleibt somit immer weniger Zeit, sich vor einer drohenden Naturkatastrophe in Sicherheit zu bringen. Darum sind sie auf eine effektive und frühzeitige Warnung und konzertierte Schutzmaßnahmen angewiesen. Doch wie sieht eine solche Frühwarnkette aus? Auf welcher Basis wird die Entscheidung zu Schutzmaßnahmen gegen eine drohende Naturgefahr getroffen? Und wie erfahren die Betroffenen vor Ort von der Warnung?

Das erste Glied in der Frühwarnkette und die Basis einer jeden Extremwetter-Prognose bildet die kontinuierliche Beobachtung der Erde. Aktuelle Daten liefert ein Netz aus bodenbasierten und satellitengestützten Messstationen, die mit Radaraufnahmen, Schwerefeld-, Altimeter- und seismographischen Messungen arbeiten. Mit ihrer Hilfe lassen sich Meeresströmungen, Wellengang und Wolkenbildung sowie Erschütterungen des Meeresbodens oder tektonische Prozesse beobachten. Geowissenschaftler arbeiten daran, dieses Messnetz immer dichter zu spannen und die Datenübertragung noch schneller zu machen, damit sie präzisere Vorhersagen treffen können. Daraus erwächst eine stetig wachsende Datenmenge. Doch bereits jetzt stellt das enorme Datenvolumen die Forscher vor eine große Herausforderung.

Belastbare Prognosen gesucht

Evakuierungshinweise nach Hurrikan Katrina. (Bild: Infrogmation, Wikimedia Commons)Im zweiten Glied der Frühwarnkette muss diese beträchtliche Menge an Daten nun erfasst und ausgewertet werden. Dazu werden sie in Computermodelle eingespeist, die mögliche Szenarien simulieren, Wahrscheinlichkeiten errechnen und schließlich Vorhersagen für drohende Naturgefahren treffen. Diese Datenverarbeitung mittels computerbasierter Prognosen bildet das bislang kritischste Glied in der Frühwarnkette. Da die Vorhersagen als Entscheidungsgrundlage für die Risikobewertung dienen, hängt von ihrer Verlässlichkeit sehr viel ab. Deshalb suchen Geowissenschaftler nach Möglichkeiten, die Prognosen zu präzisieren. Eine Kombination mehrerer Simulationsmodelle gilt hierbei als viel versprechender Weg: Je näher die Prognosen mehrerer Modelle beieinander liegen, desto belastbarer sind sie schließlich. Des Weiteren richtet sich das Interesse der Wissenschaftler darauf, künftig lokale Einflussfaktoren wie die Vegetation in Computermodelle zu integrieren. So könnte beispielsweise die von Pflanzen verursachte Verdunstung, die die Bildung von Gewittern stark beeinflusst, künftig berücksichtigt werden. Erweiterungen wie diese sollen die Frühwarnsysteme verbessern, was noch immer dringend nötig ist. Denn fehlerhafte Gefahreneinschätzungen verschlechtern die Akzeptanz der Frühwarnung in der Bevölkerung und können dazu führen, dass sie Warnungen missachten.

Motorsirenen wurden in den 1990er Jahren vielerorts aus Kostengründen abgebaut. (Bild: Thomas Schulze, Wikimedia Commons)Dies führt zum letzten Glied in der Frühwarnkette, das als ebenso anspruchsvolle Herausforderung gilt: die Überbrückung der „letzten Meile“, also der Weg der Warnung zu den potentiell Betroffenen. Neben der Wahl der Kommunikationsmittel ist vor allem das Informationsmanagement der Behörden der Schlüssel, um das Wissen über eine bevorstehende Katastrophe so schnell wie möglich weiterzugeben. In den 1990er Jahren wurden hierzulande vielerorts aus Kostengründen Sirenen abgebaut, ohne zu klären, wie ein Alarm stattdessen verbreitet werden kann. Dadurch bietet sich aber gleichzeitig auch eine Chance zur Verbesserung: Der akustische Alarm hat ohnehin das Manko, dass er keine Informationen über die Art der befürchteten Katastrophe vermitteln kann. Auch ist er nicht barrierefrei – Gehörlose können den Sirenenton nicht wahrnehmen. Die neuen Medien könnten schon bald helfen, diese Lücke zu schließen: Wissenschaftler erforschen die Einbindung innovativer Kommunikationswege wie Mobilfunk, E-Mail und Soziale Netzwerke in ihre Frühwarnsysteme. Ergänzend könnten gar die Hupen parkender Autos genutzt werden, um akustische Warnsignale im öffentlichen Raum abzugeben. Daneben werden bereits heute Telefon, Radio, Fernsehen, Nachrichtenagenturen und Internetportale zur Warnung der Bevölkerung genutzt. Noch besser sind zielgruppenspezifisch präziser eingrenzbare Medien, denn sie mindern Streuverluste und tragen Informationen effizienter an genau jene Menschen weiter, die tatsächlich betroffen sind. Zudem gibt es bereits heute Mechanismen zur automatisierten Reaktion im Gefahrenfall. Geowissenschaftler haben auf Basis vorhandener Infrastrukturen wie der Verkehrsleitung der Eisenbahn, dem Strom- und Gasnetz Programme entwickelt, die auf Warnungen reagieren können. So können Züge angehalten und Strom oder Gas abgestellt werden, um größere Folgeschäden zu vermeiden. Zu guter Letzt bildet eine umfassende Entwarnung – auf ähnlichen Wegen wie die vorherige Warnung – nach Ende der Gefahrenlage das letzte Glied der Frühwarnkette. Erst dann können die Menschen aufatmen und das Aufräumen der Schäden beginnt.

ES, iserundschmidt 07/2013


Zwischen 2006 und 2010 wurden im Rahmen eines Forschungsschwerpunktes des FuE-Programms GEOTECHNOLOGIEN Projekte zum Thema „Frühwarnsysteme gegen Naturgefahren“ gefördert. Mehr dazu finden Sie hier.