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Waldbrandvorbeugung und Waldbrandbekämpfung u. a.
bei zusätzlicher Berücksichtigung munitionsbelasteter Flächen
in Wäldern Deutschlands
Fakultät Umweltwissenschaften Fachrichtung Forstwissenschaften
Institut für Waldbau und Waldschutz
Professur für Waldschutz
Prof. Dr. Michael Müller
Pienner Straße 8
01737 Tharandt
Dresden/Tharandt, 12./25. Oktober 2018
Prof. Dr. Michael Müller: Waldbrandvorbeugung und
Waldbrandbekämpfung
Folie 2
1. Ursachen und natürliche Bedeutung von Waldbränden
in Deutschland
2. Aktuelle Prädisposition der Wälder für Waldbrände
3. Ziele und Prinzipien von Waldbrandfrüherkennung,
Waldbrandvorbeugung und Waldbrandbekämpfung
4. Modifikation der Waldbrandvorbeugung und
Waldbrandbekämpfung unter Berücksichtigung von
munitionsbelasteten Flächen
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Prof. Dr. Michael Müller: Waldbrandvorbeugung und
Waldbrandbekämpfung
Folie 3
1. Ursachen und natürliche Bedeutung von Waldbränden in
Deutschland
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Waldbrände werden in Deutschland fast ausschließlich unmittelbar oder
mittelbar von Menschen verursacht. Die einzige natürliche
Waldbrandursache in Deutschland - der Blitzschlag bei Gewitter -
verursacht höchstens 10 % der Waldbrände von der Anzahl her und
höchstens 1 % der Waldbrandfläche.
Waldbrände spielen keine Rolle in der natürlichen Ökosystementwicklung
von Wäldern in Deutschland. Jegliches Management von Waldflächen unter
absichtlicher Verwendung von Feuer ist deshalb als vollständig naturfern
und unnötig einzustufen.
Alle Ziele und Maßnahmen müssen deshalb in Deutschland auf die
Verhinderung sowie auf die möglichst schnelle Erkennung und
Eindämmung von Waldbränden ausgerichtet sein.
Prof. Dr. Michael Müller: Waldbrandvorbeugung und
Waldbrandbekämpfung
Folie 4
1. Ursachen und natürliche Bedeutung von Waldbränden in
Deutschland
2. Aktuelle Prädisposition der Wälder für Waldbrände
FLORIAN Dresden, Waldschutz Tharandt, 12./25.10.2018
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Prof. Dr. Michael Müller: Waldbrandvorbeugung und
Waldbrandbekämpfung
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Linear (mittl. Fläche)
Abb. : Wichtige statistische Daten zu Waldbränden im Land Brandenburg von
1975 bis 2017 (Daten aus Waldbrandstatistiken des LBF Brandenburg)
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Blitzschl. ges. Fl. Blitzschl. Anz.
Abb. : Wichtige statistische Daten zu Waldbränden im Land Brandenburg von
1975 bis 2017 – nur Ursache Blitzschläge (Daten aus Waldbrandstatistiken des LBF Brandenburg)
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Waldbrandbekämpfung
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Altersklassen
Abb.: Altersstruktur von Wäldern
der Gemeinen Kiefer (Pinus
sylvestris L.) in Deutschland
(BWI II, 2002)
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bis
129
130
bis
140
über
140
Altersstufen
1994
2003
Abb.: Altersstruktur von Wäldern
der Gemeinen Kiefer
(Pinus sylvestris L.) und deren
Veränderung von 1994 bis 2003
(Daten von LFE, 2003)
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Waldbrandbekämpfung
Folie 8
1. Ursachen und natürliche Bedeutung von Waldbränden in
Deutschland
2. Aktuelle Prädisposition der Wälder für Waldbrände
3. Ziele und Prinzipien von Waldbrandfrüherkennung,
Waldbrandvorbeugung und Waldbrandbekämpfung
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Waldbrandbekämpfung
Folie 9
Ziele:
Alle Ziele und Maßnahmen müssen in Deutschland auf die
Verhinderung sowie auf die möglichst schnelle Erkennung und
Eindämmung von Waldbränden ausgerichtet sein.
Das bedeutet konkret:
- Öffentlichkeitsarbeit und technische Maßnahmen zur Verhinderung
der Entstehung von Feuer
- Technische und waldstrukturelle Vorbeugungsmaßnahmen zur
Hinderung der horizontalen und vertikalen Ausbreitung von Feuer
- Erkennung von Waldbränden mindestens innerhalb von 10 Minuten ab
Sichtbarkeit der Rauchentwicklung von 10 m Breite in bis 10 km
Entfernung vom Beobachtungspunkt (FireWatch)
- Eintreffen der ersten Löschmannschaften innerhalb von maximal 20
Minuten ab Alarmierung
- Kontrolle des Waldbrandens unterhalb einer Waldbrandfläche von
deutlich unter einem Hektar
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Waldbrandbekämpfung
Folie 10
Drei Grundvoraussetzungen für die Entstehung
und Ausbreitung von Waldbränden:
- Brennmaterial und
- Energie und
- Sauerstoff
Energieübertragung
(für Trocknung und Zündung)- (Wärme)Strahlung
- Konvektion
- Wärmeleitung
- Massentransport
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Waldbrandbekämpfung
Folie 11
Arten von Waldbränden und typisches Brandmaterial
Bodenfeuer:
Es brennt die trockene Bodenvegetation und trockene Streuauflage
Vollfeuer:
Es brennt die trockene Bodenvegetation und trockene Streuauflage mit so hoher
Energieabgabe, dass das Brennmaterial im Stamm- und Kronenbereich der Bäume (Laub,
Zweige, Äste usw.) getrocknet und gezündet wird. Trockene Äste und geringe Abstände
zwischen Bodenfeuer und Kronenansatz sind dabei Voraussetzung für die vertikale
Feuerausbreitung. Das Holz zuvor lebender Bäume brennt fast niemals.
Moorbrände:
Es „brennt“ der ausgetrocknete Moorkörper.
Flugfeuer:
keine „Feuerart“, sondern bedeutender Sonderfall der Feuerausbreitung als Form des
Massentransports
Außerdem: Feuer brennen hangaufwärts schneller als hangabwärts, stärker mit der
Windrichtung und stärker in Richtung des „besseren“ Brennmaterials.
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Waldbrandbekämpfung
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Arten von Waldbränden und typisches Brandmaterial
Bodenfeuer:
Es brennt die trockene Bodenvegetation, trockene Streuauflage, Totholz am Boden
Abb.: Bodenfeuerausbreitung
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Waldbrandbekämpfung
Folie 13
Arten von Waldbränden und typisches Brandmaterial
Bodenfeuer:
Es brennt die trockene Bodenvegetation und trockene Streuauflage
Vollfeuer:
Es brennt die trockene Bodenvegetation und
trockene Streuauflage mit so hoher Energieabgabe,
dass das Brennmaterial im Stamm- und
Kronenbereich der Bäume (Laub, Zweige, Äste usw.)
getrocknet und gezündet wird. Trockene Äste und
geringe Abstände zwischen Bodenfeuer und
Kronenansatz sind dabei Voraussetzung für die
vertikale Feuerausbreitung. Das Holz zuvor
lebender Bäume brennt fast niemals.
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Abb.: Vollfeuerentstehung und -ausbreitung
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Abb.: Vollfeuerentstehung und -ausbreitung
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Abb.: Vollfeuerentstehung und -ausbreitung
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Abb.: Vollfeuerentstehung und -ausbreitung
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Folie 18
Abb.: Vollfeuerentstehung und -ausbreitung
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Folie 19
Abb.: Vollfeuerentstehung und -ausbreitung
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Abb.: Vollfeuerentstehung und -ausbreitung
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Waldbrandbekämpfung
Folie 21
Arten von Waldbränden und typisches Brandmaterial
Bodenfeuer:
Es brennt die trockene Bodenvegetation und trockene Streuauflage
Vollfeuer:
Es brennt die trockene Bodenvegetation und trockene Streuauflage mit so hoher
Energieabgabe, dass das Brennmaterial im Stamm- und Kronenbereich der Bäume (Laub,
Zweige, Äste usw.) getrocknet und gezündet wird. Trockene Äste und geringe Abstände
zwischen Bodenfeuer und Kronenansatz sind dabei Voraussetzung für die vertikale
Feuerausbreitung. Das Holz zuvor lebender Bäume brennt fast niemals.
Moorbrände:
Es „brennt“ der ausgetrocknete Moorkörper.
Flugfeuer:
keine „Feuerart“, sondern bedeutender Sonderfall der Feuerausbreitung als Form des
Massentransports
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Folie 22
Abb.: Abschließende Fläche des Waldbrandes vom 17.05.2000 in der Oberförsterei
Hammer, AfF Königs Wusterhausen, Brandenburg
(Wind aus Süd-West, Ursache: alte Munition - „Kessel von Halbe“)
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Arten von Waldbränden und typisches Brandmaterial
Bodenfeuer:
Es brennt die trockene Bodenvegetation und trockene Streuauflage
Vollfeuer:
Es brennt die trockene Bodenvegetation und trockene Streuauflage mit so hoher
Energieabgabe, dass das Brennmaterial im Stamm- und Kronenbereich der Bäume (Laub,
Zweige, Äste usw.) getrocknet und gezündet wird. Trockene Äste und geringe Abstände
zwischen Bodenfeuer und Kronenansatz sind dabei Voraussetzung für die vertikale
Feuerausbreitung. Das Holz zuvor lebender Bäume brennt fast niemals.
Moorbrände:
Es „brennt“ der ausgetrocknete Moorkörper.
Flugfeuer:
keine „Feuerart“, sondern bedeutender Sonderfall der Feuerausbreitung als Form des
Massentransports
Außerdem: Feuer brennen hangaufwärts schneller als hangabwärts, stärker mit der
Windrichtung und stärker in Richtung des „besseren“ Brennmaterials.
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Abb.: Bergaufwärts Brennen
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Waldbrandbekämpfung
Folie 25
Der Waldbrand (40 ha) von Fichtenwalde 2018 – südwestlich des
Autobahndreiecks Leipzig BAB 10 – BAB 9
- Zündung an der Autobahn durch menschliche Ursache (kein Blitzschlag)
- Feuerausbreitung an der Autobahn entlang in südlicher Richtung sowie auf breiter
Front in den Wald hinein in westlicher Richtung auf Fichtenwalde zu und in
nordwestlicher Richtung
- Überqueren einer breiten Energietrasse als Bodenfeuer in nordwestlicher Richtung,
Brand im Wald als Bodenfeuer, ein kleines Vollfeuerereignis nördlich der
Energietrasse
Fragen:
- Übergreifen von Autobahnrand auf den Wald – Böschung, Wundstreifen?
- Kein befahrbarer Weg zwischen Europaradweg (letzte Haltelinie) und Ortslage
Fichtenwalde?
- Keine Wundstreifen auf der Energietrasse?
- Kein Wasserreservoir im Waldgebiet, Wasserversorgung der Gemeine Fichtenwalde
nachmittags zusammengebrochen, 4,3 bzw. 4,7 km lange Wasserleitungen zum
Spargelhof Kalistow und zum Schwielowsee (über BAB 10 hinweg) erforderlich?
- 1,5 Mio Liter Löschwasser ausgebracht.
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Waldbrandvorbeugung
Vermeidung von Brennstoff oder Energie oder Sauerstoff
- Sauerstoffvermeidung als Vorbeugung ist nicht möglich.
- Energievermeidung bedeutet in der Vorbeugung im Wesentlichen
Öffentlichkeitsarbeit und technische Einrichtungen zur Vermeidung von
Zündungen, zum Teil auch das Bereithalten von Löschmitteln.
Abb.: Löschwasserbevorratung im Wald
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Waldbrandvorbeugung
Vermeidung von Brennstoff oder Energie oder Sauerstoff
- Sauerstoffvermeidung als Vorbeugung ist nicht möglich.
- Energievermeidung bedeutet in der Vorbeugung im Wesentlichen
Öffentlichkeitsarbeit und technische Einrichtungen zur Vermeidung von
Zündungen, zum Teil auch das Bereithalten von Löschmitteln.
- Verbleibt als wesentliche Vorbeugungsmaßnahe die planmäßige
Beeinflussung des Brennstoffes in horizontaler und vertikaler Anordnung
(Wundstreifen und Waldbrandriegel).
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Abb.: Intensiv gepflegte Vegetation und
gut ausgeformte Wund- und
Schutzstreifen an Straßenrändern
erschweren das Entstehen und
Ausbreiten von Waldbränden (ÄfF Königs
Wusterhausen und Borgsdorf, 1997).
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Abb.: Waldbrandriegel - gute Ausformung mit Kiefern oder Birken
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Abb.: Waldbrandriegel - ausgezeichnete Ausformung mit
Rot-Eiche
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Abb.: „Waldbrandriegel“ - mangels Bewirtschaftung funktionslos
geworden, wirken als Brandbeschleuniger und lebensgefährliche
Fallen für die Einsatzkräfte
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Waldbrandbekämpfung
Entzug von Brennstoff oder Energie oder Sauerstoff
Entzug von Brennstoff Beräumen oder Vernichten
(Bodenbearbeitung, Vorfeuer, Gegenfeuer)
Entzug von Energie Kühlen oder chemische Reaktionen
(Löschmittel Wasser und dessen Zusätze, Einsatz und Verteilung;
Retardants)
Entzug von Sauerstoff
(nicht direkter Sauerstoffentzug – sondern Trennung des Brennstoffs von der
Sauerstoffzufuhr durch Abdecken mit Boden, Schaum u. dgl.
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Waldbrandbekämpfung
Entzug von Brennstoff oder Energie oder Sauerstoff
Entzug von Brennstoff Beräumen oder Vernichten
(Bodenbearbeitung, Vorfeuer, Gegenfeuer) = grundlegendste Art der
Waldbrandbekämpfung
Abb.: Einsatz eines
Waldpfluges
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Abb.: Gegenfeuer
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Abb.: Gegenfeuer
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Abb.: Gegenfeuer
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Abb.: Gegenfeuer
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Abb.: Gegenfeuer
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Abb.: Gegenfeuer
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Folie 40
Waldbrandbekämpfung
Entzug von Brennstoff oder Energie oder Sauerstoff
Entzug von Brennstoff Beräumen oder Vernichten
(Bodenbearbeitung, Vorfeuer, Gegenfeuer)
Entzug von Energie Kühlen oder chemische Reaktionen
(Löschmittel Wasser und dessen Zusätze, Einsatz und Verteilung;
Retardants)
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Abb.: Löschwassereinsatz
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Waldbrandbekämpfung
Entzug von Brennstoff oder Energie oder Sauerstoff
Entzug von Brennstoff Beräumen oder Vernichten
(Bodenbearbeitung, Vorfeuer, Gegenfeuer)
Entzug von Energie Kühlen oder chemische Reaktionen
(Löschmittel Wasser und dessen Zusätze, Einsatz und Verteilung;
Retardants)
Entzug von Sauerstoff
(nicht direkter Sauerstoffentzug – sondern Trennung des Brennstoffs von der
Sauerstoffzufuhr durch Abdecken mit Boden, Schaum u. dgl.
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Folie 43
1. Ursachen und natürliche Bedeutung von Waldbränden
in Deutschland
2. Aktuelle Prädisposition der Wälder für Waldbrände
3. Ziele und Prinzipien von Waldbrandfrüherkennung,
Waldbrandvorbeugung und Waldbrandbekämpfung
4. Modifikation der Waldbrandvorbeugung und
Waldbrandbekämpfung unter Berücksichtigung von
munitionsbelasteten Flächen
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Abb.: Kampfmittel - keine
Ausnahme …
Bildquelle Internet
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Waldbrandbekämpfung
Folie 45
Zusatzerfordernisse für die Bekämpfung:
- Halten des nötigen Abstandes zur Feuerfront (300 m bzw. 1.000 m)
- Noch bessere Vorbeugung und noch bessere
Orientierungsmöglichkeiten und Informationen über Waldstrukturen
- schnelle, bewegliche, geländegängige, kurzfristig einsetzbare und
dennoch hoch wirksame Löschtechnik und -methoden
- Dauerhaftigkeit der Wirkung
- kompatibel mit üblicher Technik oder Anbau- oder Anhängetechnik
- einfach bedienbar,
- ohne spezielle Erlaubnisse (z. B. Sprengmeister) verfügbar,
- Angriffsoptionen auch bei Vollfeuer,
- umgehende Brandbekämpfung gewährleistend, d. h. ggf.
Fernsteuerung
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Folie 46
S 5
S 6
Planungs-
bereich d
Melde-
kopf
Legende:
Lösch-
w asser
offen
Weg mit Waldbrandriegel
Weg zum Löschwasser
Begrenzung eines Wegeabschnittes
Wegeabschnitt für Planungb
8
Flachspiegelbrunnen (FSB) Neubau
Lösch-
w asser
FSB
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2
3
1
5
6
789
6 5
4 3 2
16 5 4 3 2
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8
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1
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6
61
4
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2
Abb.: Noch wichtiger
der Schwerpunkt
Orientierung,
Hier noch fehlend:
Baumarten- und
Altersstrukturen im
Wald zur Abschätzung
der zu erwartenden
Feuerart
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Waldbrandbekämpfung
Entzug von Brennstoff oder Energie oder Sauerstoff
Entzug von Brennstoff Beräumen oder Vernichten
(Bodenbearbeitung, Vorfeuer, Gegenfeuer)
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Abb.: Neue Ansätze für
Brennstoffentzug: Sprengen,
Hochdruckwasser, Pressluft
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Folie 49
Waldbrandbekämpfung
Entzug von Brennstoff oder Energie oder Sauerstoff
Entzug von Brennstoff Beräumen oder Vernichten
(Bodenbearbeitung, Vorfeuer, Gegenfeuer)
Entzug von Energie Kühlen oder chemische Reaktionen
(Löschmittel Wasser und dessen Zusätze, Einsatz und Verteilung;
Retardants)
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Waldbrandbekämpfung
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Abb.: Wasser ist der limitierende
Faktor, weniger begrenzt, weil
durch die Fahrzeige länger
bereitstellbar, wären z. B.
Elektroenergie und Pressluft –
bessere oder andere Ausnutzung
der verfügbaren Ressourcen?
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Abb.: Neue Ansätze für
Kühlen: Feinstverteilung
geringer Wassermengen
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Waldbrandbekämpfung
Entzug von Brennstoff oder Energie oder Sauerstoff
Entzug von Brennstoff Beräumen oder Vernichten
(Bodenbearbeitung, Vorfeuer, Gegenfeuer)
Entzug von Energie Kühlen oder chemische Reaktionen
(Löschmittel Wasser und dessen Zusätze, Einsatz und Verteilung;
Retardants)
Entzug von Sauerstoff
(nicht direkter Sauerstoffentzug – sondern Trennung des Brennstoffs von der
Sauerstoffzufuhr durch Abdecken durch Boden, Schaum u. dgl.)
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Abb.: Neue Ansätze für Sauerstoffentzug: schnelles und länger
wirksames Abdecken des Brennmaterials mit Schäumen
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Abb.: Neue Ansätze für Sauerstoffentzug: schnelles und länger
wirksames Abdecken des Brennmaterials mit Schäumen
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Folie 55
Abb.: Neue Ansätze für Sauerstoffentzug: schnelles und länger
wirksames Abdecken des Brennmaterials mit Schäumen
FLORIAN Dresden, Waldschutz Tharandt, 12./25.10.2018
Prof. Dr. Michael Müller: Waldbrandvorbeugung und
Waldbrandbekämpfung
Folie 56
Abb.: Neue Ansätze für Sauerstoffentzug: schnelles und länger
wirksames Abdecken des Brennmaterials mit Schäumen
FLORIAN Dresden, Waldschutz Tharandt, 12./25.10.2018
Prof. Dr. Michael Müller: Waldbrandvorbeugung und
Waldbrandbekämpfung
Folie 57
Waldbrandbekämpfung
Luftfahrzeuge und Löschpanzer
Luftfahrzeuge sind eine taktische Komponente bei bestimmten Situationen
von Vollfeuern.
Löschpanzer sind eine Komponente bei seltenen lokalen Besonderheiten in
Form von Angriffen bei hohen Temperaturen und bei direkt anliegender
Munitionsbelastung, ansonsten zu „Träge“ für die meisten Erfordernisse.
Abb.:
Löschflugzeug
M 18 und Lösch-
hubschrauber
CH 53
FLORIAN Dresden, Waldschutz Tharandt, 12./25.10.2018
Prof. Dr. Michael Müller: Waldbrandvorbeugung und
Waldbrandbekämpfung
Folie 58
Erfordernisse - Zusammenfassung:
- Variabilität im Halten des nötigen Abstandes zur Feuerfront
- Noch bessere Vorbeugung und noch bessere
Orientierungsmöglichkeiten und Informationen über Waldstrukturen
- schnelle, bewegliche, geländegängige, kurzfristig einsetzbare und
dennoch hoch wirksame Löschtechnik und -methoden
- Dauerhaftigkeit der Wirkung
- kompatibel mit üblicher Technik oder Anbau- oder Anhängetechnik
- einfach bedienbar,
- ohne spezielle Erlaubnisse (z. B. Sprengmeister) verfügbar,
- Angriffsoptionen auch bei Vollfeuer,
- umgehende Brandbekämpfung gewährleistend, d. h. ggf.
Fernsteuerung
- Luftfahrzeuge und gepanzerte Technik für Spezialfälle