Flammenfrontausbreitung bei Unterbodenbränden – Zusammensetzung, Struktur und Eigenschaften des Unterbodenmaterials

  • Ort: Campus Süd/West

    Motivation:                    

    Klimatische und ökologische Veränderungen, hervorgerufen durch den Klimawandel, führen zu einer Zunahme der Häufigkeit und Intensität von Waldbränden. Je nachdem wie Waldbrände entstehen, sich ausbreiten und was sie auszeichnet, wird zwischen Boden-, Vollfeuer, Moor- (Unterboden-) und Stammbrände unterschieden. Die globale Erderwärmung beeinflusst direkt die Temperaturen eines Waldes. Dies führt dazu, dass nicht nur die Bäume, sondern auch die Vegetation in der Bodennähe, auf dem Boden sowie im Unterbodenbereich von Austrocknung gefährdet ist. Durch die Austrocknung von Mooren, Unterbodenmaterial und die dadurch entstandenen unterirdischen Hohlräume steigt die Gefahr eines Waldbrandes, da solche Brände meistens vom Boden her beginnen. Moorbrände, oder allgemein Unterbodenbrände sind durch eine sich langsam ausbreitende Flammenfront gekennzeichnet. Dieser wird durch die Verbrennungssituation im Unterboden eines Waldes hervorgerufen - es herrschen Schwelbrandbedingungen, da die Verbrennungsreaktion wegen Luftmangels mit einer geringen Wärmefreisetzung abläuft. Dies führt zu einer unvollständigen und langsamen Oxidation des Bodenmaterials, stark abhängig von lokalen Umgebungsrandbedingungen wie Zusammensetzung, Feuchte und Porosität des Brennmaterials. Den Saum eines Unterbodenbrandes zu orten ist meistens schwierig. Wird ein solcher Brand nicht vollständig gelöscht, kann er über Monate hinweg schwelen, ohne dass eine nennenswerte Rauchentwicklung auf einen Brand hindeutet.

     

    Aufgabenstellung:

    In Rahmen der Bachelorarbeit soll die Flammenfrontausbreitung im Unterbodenbereich eines Waldes untersucht werden. Da diese stark von den Eigenschaften und Struktur des Unterbodenmaterials abhängig ist, ist es zuerst von großer Bedeutung diese Bodeneigenschaften deutschlandweit zu untersuchen und zu definieren.

     

    Aufgabensteller:

    Prof. Dr.-Ing. Dimosthenis Trimis