Wie genau ist das Fire-Kit?

Menschen treffen echte Entscheidungen über Waldbrände, daher sollten Sie wissen, inwieweit Sie einem Ergebnis des Fire-Kits vertrauen können. Diese Seite erklärt, worauf die Simulation basiert, wie wir sie testen, was sie auslässt und wie man ein Ergebnis sicher interpretiert.

Kurz gesagt: Das Fire-Kit ist ein Planungswerkzeug. Es eignet sich gut zum Vergleichen von Orten, Szenarien und Optionen: welche Hänge am schnellsten brennen, wohin sich ein Feuer von einer Stromleitung ausbreiten würde, wie viel schlimmer ein sehr trockener, windiger Tag ist. Es ist keine Vorhersage eines realen Feuers. Nutzen Sie es niemals, um zu entscheiden, ob Sie evakuieren müssen. Folgen Sie bei einem aktiven Feuer den Anweisungen Ihrer lokalen Rettungsdienste.

Worauf es basiert

Das Kit nutzt die standardmäßige Brandverhaltensforschung, die auch von US-Landverwaltern verwendet wird:

• Bodenfeuer: Rothermels Ausbreitungsmodell (1972, mit Albinis Update von 1976), mit den 40 Brennstoffmodellen nach Scott und Burgan sowie den ursprünglichen 13.
• Kronenfeuer: Van Wagners Modell für den Zeitpunkt, an dem ein Feuer in die Bäume steigt, Rothermels Modell von 1991 für die Geschwindigkeit, mit der sich ein Kronenfeuer ausbreitet, und Finneys Methode für Feuer, die sich teilweise im Kronendach befinden.
• In Kanada: das Canadian Forest Fire Behaviour Prediction (FBP) System (Forestry Canada 1992, aktualisiert von Wotton und anderen im Jahr 2009), Kanadas eigenes Modell, das auf experimentellen Bränden in kanadischen Wäldern basiert. Es arbeitet mit den Brandwetter-Codes, die kanadische Behörden täglich verwenden.
• Ausbreitung auf der Karte: eine Methode der minimalen Laufzeit (Minimum Travel Time), derselbe Ansatz, der auch von FlamMap des US Forest Service verwendet wird. Das Feuer nimmt den schnellsten Weg durch jede Zelle, bergauf und mit dem Wind zuerst.

In den USA sind dies die Modelle hinter FARSITE, FlamMap und BehavePlus, den US-Werkzeugen für die Brandplanung; in Kanada ist das FBP-System das Modell hinter Kanadas nationalen Brandverhaltenskarten und Prometheus.

Die zugrunde liegenden Daten

Wie gut ein Ergebnis ist, hängt am meisten von den Daten ab:

• Brennstoffe (USA): LANDFIRE, die nationale Karte der Brennstofftypen und des Baumkronendachs des US-Innenministeriums und des US-Landwirtschaftsministeriums, mit einer Auflösung von 30 m. Die 48 zusammenhängenden Staaten verwenden das neueste LANDFIRE-Update, wobei die vorherige Version eventuelle Lücken füllt. Alaska und Hawaii verwenden ihre eigenen LANDFIRE-Versionen.
• Brennstoffe (Kanada): Die nationale Brennstofftypenkarte von Natural Resources Canada (2024) mit einer Auflösung von 30 m: Fichte, Kiefer, Espe, Mischwald, Gras und nicht brennbares Land.
• Gelände: Scribble Maps-Höhendaten, basierend auf USGS-1-m-Lidar-Daten in den meisten Teilen der USA und 30 m andernorts.
• Wind: In den USA startet das Kit mit der stündlichen Vorhersage des National Weather Service für Ihre Region; andernorts mit einem konstanten Westwind von 20 km/h. Sie können dies ändern, um beliebige Windverhältnisse zu testen.

Die Berichtskarte zeigt, welche Brennstoffdaten wie viel von Ihrer Fläche abgedeckt haben und wie verlässlich diese sind. Beide Karten zeigen die Brennstoffe so, wie sie zum Zeitpunkt der Erstellung waren (LANDFIRE 2024 and 2025, die kanadische Karte 2024). Ein Brand, eine Holzernte, eine Brennstoffbehandlung oder neue Häuser seit diesem Zeitpunkt sind darin nicht enthalten.

Wie wir es überprüfen

Was wir heute testen:

• Die Berechnungen zum Brandverhalten werden mit einer unabhängigen Open-Source-Implementierung derselben Modelle (Pyretechnics) abgeglichen. Auf flachem Gelände stimmen die Ausbreitungsrate, die Intensität des Feuers und seine Form innerhalb von 0,5 % überein. Bei einer Kombination aus Wind und Hangneigung stimmen sie innerhalb von 10 % überein, da die beiden Werkzeuge Wind und Hangneigung auf leicht unterschiedliche Weise kombinieren, die jedoch beide in der Praxis angewendet werden.
• Das kanadische Modell wird mit den veröffentlichten Tabellen des Fire Weather Index (dem Initial Spread Index) abgeglichen, und die Ausbreitung, das Kronenfeuerverhalten sowie der Brennstoffverbrauch jedes Brennstofftyps werden mit den veröffentlichten FBP-Gleichungen abgeglichen.
• Bekannte Formen: Ohne Wind auf flachem Gelände breitet sich das Feuer kreisförmig aus, und mit Wind wächst es zu der Ellipse heran, die die Modelle vorhersagen.
• Dinge, die niemals passieren dürfen: Feuchter Brennstoff brennt nicht, Straßen, Wasser und Felsen stoppen ein Feuer (selbst bei diagonaler Überquerung), und ein Feuer brennt niemals länger als die von Ihnen eingestellte Zeit.
• Echte Brennstoffdaten: Wenn wir eine neue LANDFIRE-Version laden, überprüfen wir deren Werte an bekannten Orten (Wald, Strauchwerk, Gras, Städte), bevor das Kit sie verwendet.

Die Modellprüfungen sind Teil unserer automatisierten Tests.

Was wir hinzufügen (Benchmarks):

• Vergangene Brände: Wir simulieren reale Waldbrände in den USA und Kanada mit den Brennstoffen und dem Wetter von der Zeit vor dem jeweiligen Brand und vergleichen die simulierte verbrannte Fläche mit den realen Brandgrenzen (den nationalen behördenübergreifenden Brandaufzeichnungen der USA und Kanadas National Burned Area Composite). Jedes Ergebnis wird mit einem einfachen Kreis derselben Fläche um den Ausgangspunkt verglichen, um zu zeigen, wie viel besser das Modell im Vergleich zu einer bloßen Schätzung ist. Wir werden die Ergebnisse auf dieser Seite nach Brennstofftyp und Region veröffentlichen.
• FlamMap-Vergleich: Dieselben Landschaften werden mit FlamMap, dem Werkzeug des US Forest Service, simuliert, um zu zeigen, wie nah unsere Ergebnisse beieinander liegen.
• Keine Rückschritte: Sobald diese Ergebnisse vorliegen, wird eine Änderung am Modell nur dann freigegeben, wenn sie die Ergebnisse nicht verschlechtert.

Wir werden diese Seite aktualisieren, sobald die jeweiligen Benchmarks veröffentlicht werden.

Was es auslässt

Reale Brände können schneller und größer sein als die Simulation. Folgendes wird nicht modelliert:

• Glutflug: Wind kann brennende Glut weit vor ein Feuer tragen und neue Brandherde entfachen. Auf diese Weise brennen viele Häuser ab. Das Kit stoppt ein Feuer an Straßen, Gewässern und Häuserblocks, die ein reales Feuer überspringen kann.
• Häuser als Brennstoff: LANDFIRE kartiert die meisten bebauten Gebiete als nicht brennbares Land, sodass das Feuer am Stadtrand stoppt. Reale Brände können sich von Haus zu Haus ausbreiten.
• Sich änderndes Wetter: Der Wind und die Trockenheit des Brennstoffs bleiben während des gesamten Durchlaufs gleich. Reale Brände verändern sich mit der Tageszeit, Winddrehungen und Wetterfronten.
• Brandbekämpfung: Einsatzkräfte, Flugzeuge und Brandschutzstreifen werden nicht modelliert.
• Feuer, das sein eigenes Wetter erzeugt: Sehr große Brände können eigene Winde erzeugen.

Wie man ein Ergebnis interpretiert

• Vergleichen, nicht vorhersagen: Nutzen Sie es, um Szenarien zu vergleichen: welche Entzündung schlimmer ist, wie viel ein trockenerer Tag ausmacht, welche Hänge und Schluchten das Feuer am schnellsten weitertragen.
• Achten Sie auf die Verlässlichkeitslinie: Vertrauen Sie einem Ergebnis mehr, wenn die Berichtskarte angibt, dass die Brennstoffdaten das Gebiet mit hoher Verlässlichkeit abdecken.
• Betrachten Sie Zeitangaben als Richtwerte: „Brennt in Stunde 6“ bedeutet „unter diesen konstanten Bedingungen“. Starker Wind und trockener Brennstoff machen reale Brände schneller.
• Bedenken Sie den Glutflug in der Nähe von Häusern: Wo das Feuer den Rand eines Wohngebiets erreicht, sollten Sie davon ausgehen, dass der Glutflug es weiter tragen könnte.

Mehr erfahren

• Fire - Wildfire Spread Simulation: Wie Sie das Kit verwenden.