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Waldbrandgefahr wird heutzutage meistens mittels indirekter Ermittlung der Trockenheit auf der Basis von meteorologischen Daten geschätzt. Mit Fireless2 ist es nun möglich, mittels Sensoren direkt und online die Feuchtigkeit des Brandgutes, also der der Streu und der Humusschicht, zu messen. Dadurch ist eine viel genauere Schätzung der Auslösungs- und Verbreitungsgefahr von Waldbränden möglich.
Fireless2 besteht aus Sensoren, die laufend Feuchtigkeitsdaten an eine vor Ort installierte Empfangsstation, einem sogenannten Gateway, übermitteln. Dieser schickt die Daten per Mobilfunk an einen Computer, wo sie auf Konsistenz geprüft, gespeichert und visualisiert werden. Der Gateway ist solarbetrieben und wird durch ein Vogelhaus geschützt. Um ein vollständiges Bild der Lage zu erhalten ist es wichtig, dass die Daten in unterschiedlicher Bodentiefe gemessen werden. Hohe Trockenheitsgrade in der Streuschicht alleine geben nämlich nur Auskunft über die Gefahr der Entstehung eines Waldbrandes, sagen aber wenig aus über dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit und mögliche Intensität.
Viel relevanter sind für diesen Zweck die Daten aus der Humusschicht. Diese Schicht ist der Nährboden für ein Feuer. Ist sie besonders trocken, braucht ein Feuer nur wenig Energie um rasch an Intensität zu gewinnen und dank schneller Ausbreitung grosse Flächen zu erfassen. Ist die Trockenheit hingegen auf die Streuschicht begrenzt, ist zwar ein Waldbrand möglich, kann aber im Normalfall rasch unter Kontrolle gebracht werden, da das Feuer viel Energie für die Ausbreitung in die Humusschicht benötigt. Die Pilotphase hat aufgezeigt, dass die ermittelten Brandgutfeuchtigkeiten sehr gut mit der effektiven Brandgutfeuchte (z.T. r2 > 0.7) und somit mit dem Waldbrandgeschehen im Tessin übereinstimmen. Das System hat sich zudem sehr stabil betreffend Witterungsbeständigkeit, Energiekonsum und Datentransfer erwiesen. Erste Aufträge sind schon in Aussicht (Aostatal, BAFU, Kanton Tessin).
Details zum Projekt
Projektdauer
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Projektleitung
Kommunikation: 433 MHz für die Verbindung der Sensoren mit dem Gateway und GSM für die Kommunikation zwischen Gateway und Zentrale. Es wird ein Collision Detect Algorithmus verwendet, um Übertragungsfehler zu erkennen und behandeln.
Stromversorgung: Die interne Batterie wird durch ein Solarpanel geladen. Es können die Daten von bis zu 30 Tagen gespeichert werden. Eine zweite Batterie dient als Reserve in kritischen Situationen. Die Sensoren haben je eine Batterie und sind für einen minimalen Stromverbrauch optimiert - sie bleiben damit bis zu fünf Jahre lang autonom.<br/>
Sicherheit: Das gesamte System ist Wasser- und Windfest. Die Datenverbindungen sind verschlüsselt.
- Gateway (Abschnitt "Sensors on Board" betrifft optionale Meteostation)