Integriertes Waldbrandmanagement im Wald-Siedlungs-Grenzbereich: Fallstudie der Gemeinden Riba-roja de Túria und Paterna

PASTOR, E.¹, DALMAU, F.², ANGUIANO J.³, RUIZ M.⁴, DEL CAMPO. A.⁵, HERNÁNDEZ, F.⁶, GALISTEO, A.⁷, ADOBES, V.⁸

¹ Centre d’Estudis del Risc Tecnològic, Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech

² Medi XXI Gabinet de Solucions Ambientals, S.L.

³ HIDRAQUA, Gestión Integral de Aguas de Levante, S.A.

⁴ Cetaqua, Water Technology Centre

⁵ Universitat Politècnica de València

⁶ Forschungsgruppe Wasserökonomie (Grupo de Economía del Agua), Instituto Desarrollo Local, Universidad de Valencia

⁷ Stadtverwaltung Paterna (Ayuntamiento de Paterna)

⁸ Stadtverwaltung Riba-roja de Túria (Ayuntamiento de Riba-roja de Túria)

1. Einleitung

Europa sieht sich – vor allem infolge des Klimawandels – mit einer neuen Waldbrandsituation konfrontiert: Das Risiko extremer Ereignisse mit tödlichen Folgen im Wald-Siedlungs-Grenzbereich nimmt zu. Die Europäische Kommission rechnet damit, dass die waldbrandgefährdeten Flächen in Europa bis zum Ende des 21. Jahrhunderts um 200 % zunehmen werden (European Comission, 2018). Hinzu kommt, dass die fortschreitende Ausdehnung von Siedlungsgebieten in die Nähe von Waldflächen in Verbindung mit einem mangelnden Risikobewusstsein der Bevölkerung die Exposition und Verwundbarkeit der Gemeinschaften in diesen Grenzbereichen erhöht (Wigtil et al., 2016). All dies stellt Brandschutz und Katastrophenschutz vor enorme Herausforderungen (Pastor et al. 2020).

In den vergangenen fünf Jahren wurde das mediterrane Europa von schweren Bränden mit katastrophalen ökologischen, sozialen und wirtschaftlichen Folgen heimgesucht. Zu den verheerendsten Waldbränden dieses Zeitraums zählen die Brände auf Madeira (2016), bei denen drei Menschen ums Leben kamen und die Flammen bis in die Altstadt der Hauptstadt Funchal vordrangen; die Brände in der Region Valencia (2016–2018), insbesondere die Brände von Benitatxell und Llutxent, die rund 200 Wohnhäuser beschädigten; der Brand von Rognac (Frankreich, 2016), der den Wald-Siedlungs-Grenzbereich und kritische Infrastrukturen (z. B. Flughafen, petrochemischer Komplex) von Marseille, einer der bevölkerungsreichsten Städte Frankreichs, bedrohte; der Brand von Pedrógão Grande (2017), der mit 66 Toten und mehr als 200 Verletzten der tödlichste in der Geschichte Portugals war; sowie die Brände von Mati (Griechenland, 2018), die 102 Menschen das Leben kosteten und rund tausend Wohnhäuser vollständig zerstörten (Vacca et al, 2020). Die Gesamtauswirkungen der Waldbrände in diesen Jahren waren außerordentlich hoch, und belastbare Gesamtzahlen liegen noch nicht vor. Ein aussagekräftiges Beispiel ist das Jahr 2017: 1,2 Millionen Hektar verbrannte Fläche, 127 Todesopfer und 10 Milliarden Euro wirtschaftliche Schäden auf dem gesamten europäischen Kontinent (San-Miguel-Ayanz et al, 2018).

Diese neue Lage erfordert ein integriertes Brandmanagement, das sozioökonomische, ökologische und operative Aspekte in allen Phasen des Notfalls gemeinsam berücksichtigt: Prävention, Vorbereitung, Bekämpfung, Auswirkungen und Wiederherstellung. Das sogenannte integrierte Feuermanagement (z. B. Myers, 2006, Sande Silva et al, 2010) (englisch Integrated Fire Management, IFM) bietet diesen ganzheitlichen Rahmen und geht über den klassischen Ansatz hinaus, der die Brandbekämpfung gegenüber anderen Strategien bevorzugt. Das IFM-Paradigma umfasst unter anderem i) die Entwicklung von Waldbewirtschaftungsstrategien, die neben der Brandverhütung auch die Erhaltung der natürlichen Ressourcen, der Ökosystemleistungen und der Biodiversität einschließen und dabei eine nachhaltige Klima- und Energiepolitik berücksichtigen; ii) die Stärkung des Risikobewusstseins und der Vorbereitung der Bevölkerung auf Brände; und iii) die gemeinsame Planung und Umsetzung von Maßnahmen mit allen Beteiligten (Verwaltungen, Feuerwehren, Katastrophenschutzbehörden, Gemeinschaften usw.).

Das Projekt GUARDIAN ist ein sehr bedeutendes und innovatives Beispiel für integriertes Brandmanagement auf kommunaler Ebene. Sein Aktionsgebiet umfasst die Gemeinden Riba-roja de Túria und Paterna (Region Valencia), und sein übergeordnetes Ziel ist es, die Widerstandsfähigkeit beider Gemeinden gegenüber Bränden zu erhöhen, indem es die Grundprinzipien anwendet, auf denen das IFM beruht: ein ganzheitliches, nachhaltiges und auf der Mitwirkung aller Beteiligten basierendes Management.

In Abschnitt 2 werden die Grundlagen des Projekts GUARDIAN vorgestellt, wobei die innovativsten technischen Lösungen des Arbeitsprogramms besonders hervorgehoben werden. Anschließend werden in Abschnitt 3 die Herausforderungen bei der Umsetzung dieser Lösungen sowie die Machbarkeit und Übertragbarkeit von GUARDIAN auf andere Gemeinden mit Brandrisiko im Grenzbereich erörtert. Abschnitt 4 fasst schließlich die bisher gewonnenen Erkenntnisse als Schlussfolgerung zusammen.

2. Das Projekt GUARDIAN: ein Beispiel für integriertes Brandmanagement in der Region Valencia

Das Umland der Stadt Valencia besteht im Wesentlichen aus einer Ansammlung kleinerer Städte, von denen viele in erheblichem Maße an bewaldete Flächen grenzen. Diese Reibungszone birgt eine beträchtliche Gefahr von Bränden im Grenzbereich, unter anderem wegen der Aufgabe landwirtschaftlicher Nutzung und einer unzureichenden Waldbewirtschaftung. Im Sommer wird diese Gefahr zu einem nicht hinnehmbaren Risiko: Die Bevölkerung in der Gegend wächst, die Wetterbedingungen begünstigen die Entstehung von Waldbränden, und die Möglichkeiten zum Selbstschutz und zur Brandbekämpfung sind sehr begrenzt. Die Gemeinden Riba-roja de Túria und Paterna sind ein Paradebeispiel für diese Situation (Abbildung 1). Ihre Siedlungsgebiete grenzen gemeinsam an das geschützte Naturgebiet „la Vallesa“, das Teil des Parc Natural del Túria ist. Allein zwischen 2000 und 2016 wurde dieses Gebiet von 40 Waldbränden heimgesucht, die wegen der raschen städtebaulichen Entwicklung der Gegend zunehmend zerstörerisch ausfallen. Wie bei allen Bränden im Grenzbereich können die Auswirkungen eines Feuers in Riba-roja de Túria und Paterna nicht nur Menschenleben und Wohnhäuser betreffen, sondern auch kritische Infrastrukturen (Stromleitungen), Umweltschäden verursachen (z. B. Luftqualität, Erosion, Verlust an Biodiversität) und sich zudem negativ auf die Wirtschaft auswirken (z. B. auf den Tourismus).

Abbildung 1. Umsetzungsgebiet des Projekts GUARDIAN

Das Projekt GUARDIAN schlägt eine innovative IFM-Strategie vor, um die Widerstandsfähigkeit der Gemeinden Riba-roja de Túria und Paterna gegenüber Bränden zu erhöhen. GUARDIAN beruht auf einem Modell der nachhaltigen Bewirtschaftung des Naturraums, das den Schutz der Bevölkerung und ihres Eigentums vor Waldbränden gewährleistet und zugleich zur Erhaltung des Parc Natural del Túria beiträgt. Dank der Unterstützung durch das Programm Urban Innovative Actions der Europäischen Union und der koordinierten Arbeit aller Partner (die Stadtverwaltungen von Riba-roja und Paterna, das Umweltingenieurbüro MEDI XXI, das lokale Wasserversorgungsunternehmen HIDRAQUA, das Wassertechnologiezentrum CETAQUA sowie die Forschungsgruppen für Forstwissenschaft der Universitat Politècnica de València und für Wasserökonomie der Universitat de València) setzt GUARDIAN eine kombinierte Strategie um: den Einsatz von aufbereitetem Wasser zur Brandverhütung und zum Brandschutz mit automatischen Bewässerungsmustern im Grenzbereich, waldbauliche Arbeiten und Maßnahmen zur Verbesserung der Umweltqualität sowie die Sensibilisierung und Schulung der Bevölkerung im Umgang mit dem Risiko (Abbildung 2).

Abbildung 2. Konzeptioneller Entwurf des Projekts GUARDIAN (nach Dalmau, 2020)

Der Erfolg des Projekts hängt davon ab, i) eine hohe Wirksamkeit der geplanten Präventionsinfrastrukturen (der sogenannten grünen Brandschneisen) sicherzustellen; ii) ein Kreislaufwirtschaftsmodell für den Wasserkreislauf umzusetzen, bei dem aufbereitetes Wasser für die Bewässerung genutzt wird; iii) einen partizipativen Ansatz und die gemeinsame Umsetzung mit allen beteiligten Akteuren zu gewährleisten, insbesondere unter Einbeziehung der Bevölkerung im Grenzbereich; und iv) die Qualität der Ökosysteme des Parc Natural del Túria zu verbessern. Im Folgenden werden die wichtigsten technischen Aspekte zu diesen vier Punkten beschrieben.

2.1. Planung und Umsetzung grüner Brandschneisen

Die zentrale Achse der integrierten Brandmanagementstrategie von GUARDIAN ist der Bau grüner Brandschneisen – einer Infrastruktur zur Brandverhütung und zum Brandschutz, die an bestimmten Abschnitten des Randes der Grenzbereiche von Riba-roja de Túria und Paterna angelegt wird. Diese Infrastruktur ist eine innovative Lösung des nachhaltigen ökohydrologischen Waldbaus (del Campo et al., 2017), bei der waldbauliche Maßnahmen mit künstlicher Wasserzufuhr kombiniert werden, die über automatisch programmierte vorbeugende Bewässerung mit aufbereitetem Wasser erfolgt (Abbildung 3). Auch wenn die Technik auf europäischer Ebene neu ist, gibt es in anderen von Waldbränden betroffenen Regionen der Welt (z. B. China und den Vereinigten Staaten) Vorläufer grüner Brandschneisen (dort ohne künstliche Bewässerung), deren Entwürfe und Erfahrungen (z. B. St. John und Ogle, 2009; Cui et al, 2019, Wang 2017) als Grundlage für die Planung dieser Infrastruktur im Rahmen von GUARDIAN dienen.

Abbildung 3. Annäherung an das angestrebte Profil einer grünen Brandschneise (Quelle: Dalmau, 2020).

Die Maßnahmen, die GUARDIAN zur Anlage der grünen Brandschneisen durchführt – im Projekt konzipiert als 50 bis 60 m breite Schutzstreifen am Siedlungsrand mit feuerresilienter Vegetation, die über Wasserwerfer automatisch bewässert und so künstlich befeuchtet werden –, umfassen eine Abfolge multidisziplinärer Aufgaben. Zunächst gehören dazu klassische Strategien des vorbeugenden Waldbrandschutzes im Waldbau (d. h. Veränderung der Menge und Kontinuität des Brennmaterials innerhalb des Streifens durch Auslichtung, Entbuschung und Astung), kombiniert mit der Einbringung von Arten mit hoher Feuerresilienz (z. B. Arten mit hohem Feuchtigkeitsspeichervermögen in Blättern und Stängeln, geringer Brennstofflast und niedrigem Gehalt an ätherischen Ölen, mit geringer Neigung, stehende abgestorbene Vegetation anzusammeln, usw.) sowie mit innovativeren Aspekten wie der Berücksichtigung des Windfaktors bei Planung und Ausrichtung der Streifen. Darüber hinaus sind landschaftsplanerische, wasserbauliche und bautechnische Arbeiten für Planung, Dimensionierung und Installation des Beregnungsnetzes erforderlich. Schließlich sind die Maßnahmen zu nennen, die zur Einrichtung und Programmierung eines Sensornetzes notwendig sind (bestehend aus Branderkennungsgeräten, agronomischen Sensoren sowie Sensoren zur Messung meteorologischer und umweltbezogener Parameter). Dieses Netz steuert das automatische Beregnungssystem, das sich nach dem Bewässerungsbedarf der Brandschneise richten muss. Dabei werden je nach Ziel unterschiedliche Bewässerungsmuster festgelegt: Löschwasser (während des Brandes), präventives Wasser (nicht metabolisiert, an Tagen mit höchster Waldbrandgefahr ausgebracht) und strukturelles Wasser (metabolisiert, ausgebracht, um die Verfügbarkeit des Brennmaterials kurz- und mittelfristig zu verringern).

Die Festlegung, wann mit der Bewässerung begonnen werden soll und wie lange bewässert werden muss (unter Berücksichtigung der Umweltbedingungen und des Wasserzustands der Vegetation), ist eine wissenschaftliche Aufgabe, die einen erheblichen Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik darstellt. Zu diesem Zweck wurden experimentelle Feldforschungen durchgeführt, um die ökohydrologischen und energetischen Prozesse zwischen Atmosphäre, Bäumen und Boden auf einer repräsentativen Versuchsfläche im Waldgebiet „La Vallesa“ zu quantifizieren. Die Übertragung der Ergebnisse auf den gesamten Waldbestand beruht auf der Kalibrierung von Umweltmodellen (Dürre, Brandgefahr, Atmosphäre), ökophysiologischen Modellen (Wasserstress/Vitalität der Vegetation, Struktur, Brennstoffmodelle) und hydrologischen Modellen (Bodenfeuchte, Transpiration, Oberflächenabfluss), die anhand der im Feld gewonnenen Daten sowie verschiedener ökophysiologischer Parameter angepasst werden, welche die Reaktion auf die Bewässerungsbehandlungen unter unterschiedlichen Umweltbedingungen (sowohl meteorologischen als auch bodenkundlichen) anzeigen.

2.2. Wasserinfrastruktur für vorbeugende Bewässerung und Brandbekämpfung

Das in GUARDIAN verwendete Wasser ergibt sich aus einem Modell der nachhaltigen Bewirtschaftung des Wasserkreislaufs in den Gemeinden Riba-roja de Túria und Paterna, das Konzepte der Kreislaufwirtschaft anwendet. Das Weißbuch „Water and circular economy“ (Tahir et al., 2018) legt die Grundlagen dar, wie Wasserbewirtschaftung und Kreislaufwirtschaft in einem Kontext von Klimawandel und allgemeiner Wasserknappheit miteinander verknüpft werden können. Genannt werden dort unter anderem die Aufwertung und Wiederverwendung von Abwässern durch Aufbereitungsverfahren als nachhaltige Alternative zur Nutzung konventioneller Wasserressourcen. Diesen Empfehlungen folgend hat GUARDIAN eine technische Lösung entwickelt, um das Ablaufwasser der Kläranlage „Camp de Túria II“ (spanisch EDAR) aufzuwerten und für die Bewässerung der grünen Brandschneisen sowie für die Sanierung des Stausees „La Vallesa“ zu nutzen. Ziel der Behandlung ist die Entfernung der sogenannten organischen Mikroschadstoffe (OMP, nach der englischen Abkürzung). Diese Moleküle sind zweifellos anthropogenen Ursprungs (z. B. Pestizide, Arzneimittel, Kosmetika usw.) und kommen in den Oberflächengewässern des Júcar-Einzugsgebiets vor, bedingt durch den Einsatz von Insektiziden im Ackerbau und durch Einleitungen aus Kläranlagen.

Im Rahmen des Projekts wurde eine Anlage zur tertiären Behandlung für die Entfernung von OMP geplant und errichtet. Sie besteht aus einer Ozonbehandlung des Ablaufs der Kläranlage „Camp de Túria II“, gefolgt von einer Biofiltration und einer abschließenden Chlorung. Die Ozonung hat sich als wirksames Verfahren erwiesen, mit dem sich die Toxizität von Abläufen kostengünstig verringern lässt, indem der Großteil der OMP im Ablauf der Nachklärung kommunaler Kläranlagen entfernt wird (Gomes et al., 2017). Die Biofiltrationseinheiten bilden eine zusätzliche Barriere für Mikroschadstoffe, die der Ozonung entgangen sein könnten. Die abschließende Chlorung stellt schließlich sicher, dass keinerlei pathogene Mikroorganismen mehr vorhanden sind.

Die Behandlungskapazität der Wasseraufbereitungsanlage (ERA) beträgt 10 m³/h. Im vorgesehenen Dauerbetrieb wird die jährliche Produktion an aufbereitetem Wasser auf 80.000 m³/Jahr geschätzt. Dieses Wasser wird über insgesamt 6,5 km Leitungen und fünf (unterirdische oder halb eingegrabene) Speicherbecken zu 40 Wasserwerfern geleitet, die in verschiedenen Bereichen von Riba-roja und Paterna installiert sind (Abbildung 4). Die Wasserwerfer haben eine Reichweite von 40 m und arbeiten mit einem Durchfluss von 800 L/min (Abbildung 5). Im Laufe des Jahres 2021 wurden die Bauarbeiten an der gesamten Wasserinfrastruktur abgeschlossen und Inbetriebnahmetests durchgeführt, um die einwandfreie Funktion der Anlage sicherzustellen.

Abbildung 4. Wasserinfrastruktur von GUARDIAN. Das in der ERA erzeugte aufbereitete Wasser wird zum Hauptspeicherbecken „Alpha“ geleitet und von dort auf drei Grenzbereichszonen verteilt: „Cañada Norte“, „Cañada Sur“ und „Els Pous“. Die Infrastruktur in diesen drei Zonen besteht aus Wasserspeicherbecken („Bravo“, „Delta“ und „Charlie“) und Beregnungswerfern mit 40 m Reichweite (im Bild rot schraffierte Bereiche). Geplant ist die Installation von 6 Wasserwerfern in „Cañada Norte“ und „Els Pous“ sowie von 14 in „Cañada Sur“. In der Nordwestecke werden 14 Beregnungswerfer installiert, die ihr Wasser aus dem Speicherbecken „Echo“ beziehen. Dieses Becken wird aus einem bereits bestehenden Bewässerungskanal gespeist.

Abbildung 5. Hydraulische Tests des Bewässerungssystems © SIDEINFO im Grenzbereich von Masía Traver

2.3. Umfassende Verbesserung der Ökosysteme

Mit seinem ganzheitlichen Ansatz umfasst das Projekt GUARDIAN auch ergänzende Maßnahmen, um die Umweltqualität und die Feuerresilienz bestimmter gefährdeter Bereiche von „la Vallesa“ zu verbessern (Abbildung 6). Zunächst ist die maschinelle Entbuschung zur Beseitigung von Pfahlrohrbeständen vorgesehen, da es sich um eine invasive, leicht entflammbare Art mit einem großen Anteil an abgestorbener Biomasse handelt. Außerdem werden in übermäßig dichten Beständen (6.000–12.000 Stämme/ha), die sich nach dem Waldbrand von 1994 in diesem Gebiet natürlich verjüngt haben, Läuterungen der Aleppo-Kiefer (Pinus halepensis) durchgeführt. Die vorgeschriebene Eingriffsstärke soll die Dichte auf etwa 900 Stämme/ha reduzieren. Darüber hinaus sind in bestimmten Bereichen, in denen Leiterbrennstoffe beseitigt und Unterbrechungen im Waldbestand gefördert werden sollen, selektive Entbuschungen und Astungen geplant.

Ebenso umfasst GUARDIAN Maßnahmen zur Sanierung des Teichs von La Vallesa. Die Arbeiten zur Aufwertung dieses Ortes bestehen im Wesentlichen darin, überschüssigen Schlamm zu entfernen, aufbereitetes Wasser zuzuführen, um die Wasserqualität des Teichs zu verbessern, und die gesamte Umgebung (Damm, Wege, Geländer usw.) instand zu setzen und als Erholungsgebiet für Besucher herzurichten.

Abbildung 6. Ergänzende Arbeiten des Projekts GUARDIAN zur Verbesserung der Resilienz und der Umweltqualität. a) Beseitigung von Pfahlrohr; b) Teich von „La Vallesa“; c) Läuterung in Aleppo-Kiefern-Verjüngungen; d) selektive Astung.

2.4. Gemeinsame Umsetzung und Beteiligung der Akteure

Wie jedes IFM-Projekt wurde GUARDIAN so konzipiert, dass alle Beteiligten einbezogen werden. Hervorzuheben ist, dass das Projekt von Anfang an auf die Unterstützung der Coordinadora en Defensa de los Bosques del Túria zählen konnte, eines Zusammenschlusses von 27 verschiedenen Organisationen, darunter Nachbarschaftsvereine, Schulen sowie Umwelt- und Kulturorganisationen. Auch die Notfalldienste (Katastrophenschutz, Polizei und Feuerwehr) sind zentrale Akteure des Projekts und in alle Phasen (Planung, Umsetzung und Betrieb) maßgeblich eingebunden. Zudem erhielt das Projekt die Genehmigung der EPSAR (öffentliche Abwasserbehörde der Region Valencia), die für die Ausführung der Bauarbeiten an der Wasserinfrastruktur unerlässlich war, und stieß auf das Interesse verschiedener Organisationen aus dem Bereich Wasserbewirtschaftung und Gewässerschutz (z. B. der europäischen Wasserorganisationen WSSTP (Water Supply and Sanitation Technology Platform) und WRE (Water Reuse Europe)).

Was speziell die Bürgerinnen und Bürger betrifft – die vielleicht wichtigsten Endnutzer von GUARDIAN –, so umfasst das Projekt in seiner Umsetzungsphase ein Programm zur Schulung, Sensibilisierung und Risikokommunikation zum Thema Waldbrände für die Bevölkerung von Riba-roja de Túria und Paterna (Abbildung 7). Dieses Programm richtet sich an verschiedene Zielgruppen (z. B. Schulkinder, Anwohner im Grenzbereich, Menschen mit Behinderungen usw.) und umfasst verschiedene Aktivitäten, etwa partizipative Workshops und Vorträge (z. B. zur Bildung über den Klimawandel oder zur Feuerresilienz im Grenzbereich), Besuche der Maßnahmengebiete des Projekts GUARDIAN, Vorführungen mit kontrolliertem Feuer und vorbeugender Bewässerung sowie Schulungen zu feuerresilienter Gartengestaltung und Selbstschutz.

Abbildung 7. Informationsveranstaltung des Projekts GUARDIAN für Anwohner im Grenzbereich.

3. Diskussion

3.1 Wichtigste Herausforderungen bei der Umsetzung

Bei öffentlichen Innovationsprojekten mit ausgeprägt ganzheitlichem Ansatz wie GUARDIAN treten ständig Herausforderungen bei der Umsetzung auf. Sie ergeben sich im Wesentlichen aus der Komplexität, die ein integriertes und partizipatives Management mit sich bringt, aus den Schwierigkeiten bei der Umsetzung von Entwicklungsprojekten in öffentlich-privater Zusammenarbeit und aus dem Anspruch, einen deutlichen Fortschritt gegenüber dem Stand von Wissenschaft und Technik zu erzielen.

Einerseits ist zu berücksichtigen, dass die Umsetzung und Erprobung neuartiger, innovativer Lösungen mit einem echten partizipativen Ansatz, der die Wechselwirkungen zwischen sozialer, wirtschaftlicher und ökologischer Dimension berücksichtigt, für die Stadtverwaltungen ein hohes Risiko bedeutet. Verwaltungen im Allgemeinen und Beamte im Besonderen bewegen sich jedoch in einem Umfeld, das traditionell von hoher Risikoscheu geprägt ist. Hinzu kommt, dass öffentliche Vergabeverfahren und die Einholung von Genehmigungen mit den damit verbundenen Schwierigkeiten und Fristen sowie die finanziellen Belastungen großer Projekte wie GUARDIAN die erfolgreiche Umsetzung erheblich gefährden können. Aus diesen Gründen ist eine zentrale Voraussetzung für auf kommunaler Ebene umgesetzte Innovationsprojekte eine positive, proaktive und engagierte Führung während des gesamten Projektzyklus, um Gefahren effizient zu erkennen und Korrekturmaßnahmen zu ihrer Überwindung vorzuschlagen. Bei GUARDIAN lag die technische Leitung beim städtischen Ingenieurteam von Riba-roja, das diese Aufgabe vorbildlich wahrgenommen und dabei die Synergien eines bereichsübergreifenden, multidisziplinären und in mehrfacher Hinsicht heterogenen Teams genutzt hat: rechtlich (öffentliche Einrichtungen, Universitäten und private Unternehmen), nach Größe (große und kleine Unternehmen), organisatorisch usw. Ebenso bedurfte es einer politischen Führung und eines politischen Engagements der Kommunalverwaltungen, um einen guten Dialog mit der Bürgerschaft und anderen Beteiligten (regionalen und nationalen Verwaltungen, Risiko- und Notfallmanagern, Medien usw.) zu gewährleisten.

Tatsächlich gilt der Aufbau solider und vertrauensvoller Allianzen und Kooperationen zwischen öffentlichen Einrichtungen, Privatwirtschaft und Zivilgesellschaft weithin als Eckpfeiler einer wirksamen Politik für nachhaltige Stadtentwicklung (European Union, 2019). Organisationen ebenso wie Einzelpersonen und Endnutzer außerhalb der Stadtverwaltungen sind zunehmend bereit, zur Suche nach und Umsetzung von neuen Lösungen für die aktuellen gesellschaftlichen Herausforderungen beizutragen (von Shomberg, 2013, European Commission, 2013). Die Stadtverwaltungen sollten daher die kollektive Intelligenz der verschiedenen Beteiligten nutzen, um neue Ansätze zu finden, die wirksame Antworten auf ökologische und soziale Herausforderungen liefern – wie hier die Brände im Wald-Siedlungs-Grenzbereich. In diesem Sinne sind die Endnutzer von GUARDIAN Schlüsselakteure im Umsetzungsprozess. Wie bereits erwähnt, wurde das Projekt mit dem Ziel konzipiert, gemeinsam mit den lokalen Akteuren umgesetzt zu werden. Die aktuelle Pandemie hat diesen Prozess jedoch enorm erschwert. Die gesundheitliche Notlage brachte naturgemäß Einschränkungen im persönlichen Kontakt zwischen allen Beteiligten mit sich – einem für eine reibungslose und effiziente Kommunikation sehr wichtigen Aspekt. Zwar konnten einige Kommunikations- und Sensibilisierungsaktivitäten sowie Schulungsbesuche vor Ort durchgeführt werden, das in GUARDIAN vorgesehene Beteiligungsprogramm wird jedoch zwangsläufig erst in der Betriebsphase des Projekts abgeschlossen werden können.

Die technischen Herausforderungen eines innovativen Projekts wie GUARDIAN waren vielfältig und traten in verschiedenen Phasen der Umsetzung auf, da Innovation und Entwicklung in vielen Aufgaben des Arbeitsplans eine Rolle spielten. Zu nennen sind unter anderem die Optimierung der Betriebsbedingungen der ERA, um einen Ablauf in einer für die Bewässerung im Grenzbereich geeigneten Qualität zu erhalten, die Berechnung der Bewässerungsvorgaben für die grünen Brandschneisen unter Berücksichtigung der Umweltbedingungen, des Bedarfs der Vegetation und des jeweils verfügbaren Wassers, sowie die Planung eines Sensornetzes, das die Überwachung externer und interner Systemparameter für einen vollständig autonomen Betrieb ermöglicht. In all diesen Fällen waren der Innovationsgrad und der Fortschritt gegenüber dem Stand der Technik beträchtlich; ihre Wirksamkeit muss sich daher in der Betriebsphase von GUARDIAN erst noch erweisen.

3.2 Machbarkeit und Übertragbarkeit des Projekts GUARDIAN

GUARDIAN wurde als experimentelle Erprobung einer Lösung für ein nachhaltiges und integriertes Brandmanagement konzipiert, die in der Europäischen Union noch nie zuvor unter realen städtischen Bedingungen getestet wurde. Das Projekt muss wirtschaftliche, ökologische und soziale Ziele auf nachhaltige Weise erfüllen und dabei Synergien und gegenläufige Effekte zwischen den verschiedenen Ökosystemleistungen berücksichtigen – und das unter Bedingungen, in denen der Klimawandel die Komplexität weiter erhöht und neue Herausforderungen und Bedrohungen mit sich bringt, etwa die Erhaltung von Kohlenstoffsenken, lang anhaltende Dürreperioden oder neue Brandszenarien mit höherer Intensität und Schwere (Lagergren und Jönsson, 2017). All dies stellt große Anforderungen an die Quantifizierung der wirtschaftlichen Tragfähigkeit des Projekts und an die Gestaltung eines Monitoring- und Evaluierungsprozesses, der die Nachhaltigkeit und die Übertragbarkeit von GUARDIAN auf andere Grenzbereiche sicherstellt. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, hat GUARDIAN ein Indikatorensystem entwickelt, das eine große Hilfe sein wird, um die endgültigen Auswirkungen des Projekts zu quantifizieren und seine Umsetzung in anderen interessierten Gebieten zu bewerten. Ein wesentlicher Teil der Anfangsphase des Betriebs von GUARDIAN wird darin bestehen, beispielsweise die Fläche erhaltener natürlicher Lebensräume, die Produktion von aufbereitetem Wasser, die von den umgesetzten Waldbrandschutzmaßnahmen profitierende Bevölkerung, die Investitions-, Betriebs- und Instandhaltungskosten der Anlagen sowie den wirtschaftlichen Nutzen der Ökosystemleistungen zu quantifizieren, die GUARDIAN mit sich bringt (Erhaltung der Biodiversität, Wasserverfügbarkeit, Erholungsleistungen, Verringerung des Risikos von Naturkatastrophen usw.).

Das Übertragungspotenzial von GUARDIAN auf europäischer Ebene wird zunächst als hoch eingeschätzt, da sich im gesamten Mittelmeerraum ausgedehnte, waldbrandgefährdete Grenzbereiche finden. In jedem Fall erfordert die Umsetzung von GUARDIAN eine sorgfältige Parametrisierung des gesamten Systems unter Berücksichtigung der besonderen Gegebenheiten jedes Gebiets hinsichtlich Vegetation, Wasserkreislauf, Wetterbedingungen und erwartetem Brandverhalten. Das Beispiel und die in GUARDIAN entwickelten Methoden werden zweifellos ein sehr wertvoller Leitfaden für andere Gemeinden sein, die sich dieser Herausforderung stellen und eine Lösung für ein integriertes Waldbrandmanagement zum Nutzen der Bevölkerung und der Natur umsetzen möchten.

4. Schlussfolgerungen

GUARDIAN ist ein Beispiel für ein IFM-Projekt, das im Wesentlichen auf waldbaulichen Maßnahmen nach den Leitlinien und Kriterien einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung beruht (brandvorbeugend, auf Bestandsreife ausgerichtet, ökohydrologisch und an den Klimawandel angepasst). Es zielt darauf ab, die Intensität und Ausbreitung von Waldbränden zu begrenzen, die Widerstandsfähigkeit der Waldbestände zu verbessern und zur Schaffung verteidigungsfähiger Bereiche für die Einsatzkräfte in der Nähe der Siedlungen im Grenzbereich beizutragen. Die Umsetzung von GUARDIAN schafft darüber hinaus Schutzzonen von hohem ökologischem und landschaftlichem Wert rund um brandgefährdete Bereiche und fördert verschiedene Ökosystemleistungen (z. B. Aufwertung von Wasser, Bindung von Treibhausgasen, Schutz vor Erosion, Erhaltung der Biodiversität usw.). Der mit seiner Planung verbundene Innovationsaufwand war offenkundig und hat einen erheblichen Fortschritt beim Stand von Wissenschaft und Technik in der Forstwissenschaft und in der Waldbrandrisikoanalyse bewirkt. Nach Abschluss der Umsetzungsphase hängt der Erfolg von GUARDIAN in der Betriebsphase nun vom Engagement, der Verantwortung und dem Zusammenwirken aller beteiligten Akteure ab – angefangen bei den Kommunalverwaltungen und den Notfalldiensten, unter aktiver Einbeziehung der Bürgerinnen und Bürger als letztliche Nutznießer der Wirkung von GUARDIAN.

Danksagung

Diese Arbeit wurde von Urban Innovation Actions – European Union (UIA03-338 – GUARDIAN Project) finanziert.

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