Waldbrandprävention und Umwelt-Monitoring am. Heinz Nixdorf-Lehrstuhl für Medizinische Elektronik

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1 Waldbrandprävention und Umwelt-Monitoring am Heinz Nixdorf-Lehrstuhl für Medizinische Elektronik Kontakt: Heinz Nixdorf Lehrstuhl für Medizinische Elektronik, Technische Universität München - Dipl.-Forstwiss. Giancarlo Foderà, giancarlo.fodera@tum.de M.A. Karolin Herzog, herzog.ka@tum.de (Kommunikation und Projektkoordination) Heinz Nixdorf-Lehrstuhl für Medizinische Elektronik Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik

2 Hintergrund Klimawandel: Trockenheit und Waldbrände Aktuelle Studien wie die des Intergovernmental Panel on Climate Change 2013 weisen darauf hin, dass eine der Folgen der Klimaveränderungen die Zunahme von Waldbränden ist [1,2]. Der Temperaturanstieg sowie der Rückgang von Niederschlägen werden in den nächsten Jahren laut unterschiedlicher Voraussagemodelle das Zukunftsszenario der Wälder Mittel- und Südeuropas wesentlich bestimmen. Diese Faktoren führen zu grundsätzlichen Fragen nach den möglichen Auswirkungen, die dieses globale Phänomen auf die Eigenschaften der Wälder bzw. von pflanzlicher Biomasse haben wird (wie z.b. deren Brennbarkeit und die Geschwindigkeit, mit der sich ein Brand ausbreitet) [4]. In Kooperation mit dem Fachgebiet Ökoklimatologie der TU München beschäftigt sich eine Forschergruppe des Heinz Nixdorf-Lehrstuhls mit der Entwicklung von Sensoren für den Einsatz in der Waldbrandprävention.

3 Verbindung unserer Sensortechnologie mit interdisziplinärem Fachwissen => Vorhaben : Entwicklung eines Sensors zur Messung des Feuchtigkeitsgehaltes von lebender Biomasse [3] - wie Sträucher, Stauden und Bäume - durch elektrochemische Impedanzspektroskopie Grundlage der Analyse: Korrelation zwischen elektrischer Leitfähigkeit und Wassergehalt Direktes Einbringen des Sensors in das Pflanzenmaterial Kontinuierliche Kontrolle von Veränderungen des Brennmaterials in Echtzeit Übertragen und Auswerten der Daten durch telematische Kommunikationsnetze => sichere Waldbrandprävention und Bekämpfung; Einsatz in Forst- und Landwirtschaft Abb.1: Ausgehend von dem am Lehrstuhl entwickelten Implantat-Sensor zur Messung von Sauerstoff und ph über ein telemetrisches System, wird der Feuchtigkeits-Sensor für das Waldbrand-Monitoring entwickelt [5].

4 Stand der Forschung - Projektbeispiel FireLess (Schweiz und Italien) Abb.2: Darstellung von FireLess II - entwickelt durch Minteos (Italien) und Enveve (Schweiz) Quelle:

5 Konzept für ein Gesamtsystem zur Waldbrandprävention /-Detektion Datensendestation GPRS Drahtlos- Netzwerk Sensor zur Bestimmung der relativen Feuchte der Biomasse Station zu Datenerhalt und - Auswertung [1] IPCC (Intergovernamental Panel on Climate Change) - Climate Change 2013: Report. [2] Conedera M et al: Stima dell umidità dei combustibili forestali e del pericolo di incendio. In: Sherwood n. 185 Juli-August [3] Dossier ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l energia e lo sviluppo economico sostenibile) per lo studio dei cambiamenti climatici e dei loro effetti - Workshop Rom 20 März [4] CNR (Centro Nazionale per la Ricerca): Clima e cambiamenti climatici: le attività di ricerca del CNR 20 settembre 2007 ; [5] Clauss, J.; Becker, S.; Sattler, M.; Wolf, B.: In vivo Diagnostik mit intelligenten Implantaten. In: Bernhard Wolf (Hg.): Bioelektronische Diagnose- und Therapiesysteme. m 3 : microelectronic meets medicine. 1. Aufl. 2012, Aachen: Shaker Verlag, S ISBN: