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Fernerkundung in der Entwicklungszusammenarbeit

Themenfeld “Verantwortung für unseren Planeten – Klima und Energie”

Picture 1/2: Der Rauch auf dem hier gezeigten Bild, das am 31. Dezember 2019 von einem der Sentinel-2 Satelliten aufgenommen wurde, weist auf die Waldbrände in Australien. Die großen bräunli-chen Flächen stellen verbrannte Vegetation dar und vermitteln eine Vorstellung von der Grö-ße des hier von den Bränden betroffenen Gebietes entlang der australischen Ostküste. Fern-erkundung wird heute schon routiniert zur Erkennung von Naturkatastrophen genutzt. Quelle: ESA, CC BY-SA 3.0 IGO, Sentinel-2, bearbeitet durch MapTailor Geospatial Consulting GbR.

Picture 2/2: 2017 haben Regenfälle in Nord- und Zentralalbanien zu schweren Überschwemmungen geführt. Die Radaraufnahme eines der Sentinel-1 Satelliten zeigt überflutetes Ackerland nördlich der Hauptstadt Tirana ESA, Sentinel-1, 2017, bearbeitet durch MapTailor Geospatial Consulting GbR

Fokus: Potentiale im Krisen- und Kastastrophenmanagement

Durch den Klimawandel nehmen Dürren, Überschwemmungen, Erdrutsche und außergewöhnliche Temperaturschwankungen weltweit zu. Die Auswirkungen solcher Ereignisse führen immer häufiger zu hohen wirtschaftlichen Schäden und dem Verlust von Menschenleben. Zusätzlich können Katastrophen, insbesondere in den verletzlichsten Ländern dieser Erde, bereits erzielte Entwicklungserfolge zunichte machen.

Eine Intention der Agenda 2030 mit dem Nachhaltigkeitsziel (SDG) 13 „ Maßnahmen zum Klimaschutz“ ist es, umgehend Maßnahmen zur Bekämpfung des Klimawandels und seiner Auswirkungen zu ergreifen.

Vor diesem Hintergrund ist ein (räumliches) Verständnis von Katastrophenrisiken wichtig um Anpassungsmaßnahmen gezielt durchzuführen. Risikoanalysen bilden die Basis für ein umfassendes Risikomanagement und ermöglichen eine vorausschauende und an den lokalen Kontext angepasste Planung. Wichtige Fragen haben immer einen Raumbezug: Wo sind Gefahren und Schutzgüter räumlich verortet? Wo treffen diese zusammen? Wo könnte ein Schadensereignis eintreten? Vor diesem Hintergrund bieten Fernerkundung und Geoinformationssysteme (GIS) eine Fülle neuer Möglichkeiten, umfangreiche, raumbasierte Analysen durchzuführen und Krisenbewältigung und Prävention zu unterstützen.

Fernerkundung stellt zeitnah räumlich konsistente Informationen über Naturgefahren und Risiken in großen und unzugänglichen Flächen bereit, unabhängig von nationalen Grenzen. Mit Fernerkundung kann die Datenerhebung in allen Phasen des Krisenmanagementzyklus, d.h. während einer Krise oder für die Katastrophenvorsorge, verbessert und transparente und einheitliche Entscheidungsparameter bereitgestellt werden. Die Verarbeitung von Fernerkundungsdaten trägt dazu bei, Datenlücken zu schließen.
Die Themen, die mit Hilfe der Fernerkundung bearbeitet werden können, sind sehr vielfältig: Schadensabschätzung, Planungen zu Klimaanpassung, Risikoanalysen, Koordinierung von Notfallmaßnahmen und Evakuierungsplanungen, Katastrophenvorsorge, Sendai-Rahmenwerk, Indexversicherungen gegen Klimarisiken, innovative Finanzierungsinstrumente (bspw. Forecast-Based Financing) und Frühwarnsysteme.

Konkrete Informationsprodukte der Fernerkundung umfassen bspw. Schadenskarten, die im Ereignisfall für national zuständige Stellen oder Krisenstäbe relevante Lageinformationen auch in entlegenen Regionen für die Koordinierung von Notfallmaßnahmen bereitstellen. Neben Hochwasser können auch andere Naturgefahren wie Waldbrand, Erdbeben, oder Erdrutsche erfasst werden. In GIS können durch räumliche Überlagerung von Schadensflächen (bspw. Hochwasser) und Infrastrukturen oder Gebäuden auch Aussagen zur Betroffenheit der Bevölkerung oder den eingetretenen ökonomischen Schäden abgeleitet werden.

Im Bereich der Katastrophenvorsorge trägt Fernerkundung dazu bei, Risiken besser einzuschätzen und potentielle Risikogebiete auszuweisen oder Katastrophen wie Dürren, Überflutungen oder Erdrutsche vorherzusagen. Konkrete Informationsprodukte für das Katastrophenrisikomanagement umfassen Frühwarn- und Gefahrenkarten, Analysen der Risikoexposition sowie Schadensmodelle für verschiedene Szenarien des Klimawandels und einer sich ändernden Umwelt.

Fernerkundung wird häufig in Frühwarnsystemen für Dürren, Überflutungen oder Waldbrände verwendet oder um die Auswirkungen von Dürren auf die Agrarproduktion zu verstehen und um drohende Ernährungsunsicherheit frühzeitig zu erkennen. Fernerkundung wird daher auch zum Aufbau von Indexversicherungen genutzt, bei denen Fernerkundungsdaten Schwellenwerte für Auszahlungen definieren.
Die Bereitstellung und Analyse von Satellitendaten können oft mehrere Stunden oder Tage dauern – somit kommt eine direkte Verwendung in einsatztaktischen Entscheidungen in der Regel nicht in Frage. Für umfassende Risikoanalysen werden neben Fernerkundungsdaten weitere Informationen benötigt, bspw. Infrastrukturen (Exposition) oder sozioökonomische Kennziffern über Bevölkerung und Altersstrukturen (Vulnerabilität). Die Verarbeitung von Fernerkundungsdaten setzt Expertenwissen, Zeit und Ressourcen voraus, die bei (Einsatz)Behörden oft nicht vorhanden sind. Daher wurden nationale und internationale Fachverfahren und Dienste entwickelt, beispielsweise die International Charter Space and Major Disasters (kurz: Charter) oder der Emergency Management Service des Erdbeobachtungsprogramms Copernicus (CEMS), um die Leistungserbringung zu bündeln und die Fähigkeiten, Krisen- und Risikoinformationen aus Satellitendaten für verschiedenste Nutzer kostenfrei verfügbar zu machen.
Fernerkundungsinformationen haben im Krisen- und Kastastrophenmanagement mindestens die folgenden wichtige Nutzergruppen:

Krisenstäbe und verantwortliche Stellen, die aktuelle Informationen zur Unterstützung Lagebewältigung einsetzen wollen

Behörden und Institutionen, die an (großräumigen) Informationen zu Katastrophenrisiken interessiert sind

Beispielprojekte und -anwendungen

Hier finden Sie inspirierende Vorhaben, in denen Fernerkundung erfolgreich im Themenfeld Krisen, Konflikte, Katastrophenvorsorge in Projekten der EZ zum Einsatz gekommen ist. Darüber hinaus erfahren Sie mehr über frei verfügbare Datenportale und deren Anwendungsmöglichkeiten.

Fernerkundung verbessert die Datenlage in Bezug auf Schwellenwerte von Indexbasierten Versicherungen. Erfahren Sie mehr über die Potentiale der Fernerkundung bei der Entwicklung von Versicherungssystemen, insb. Klimarisikoversicherungen und Projektbeispiele in einer vom International Fund of Agricultural Development (IFAD) herausgegebenen Broschüre.

Broschüre mit Anwendungsbeispielen der Fernerkundung für Indexversicherungen. Quelle: IFAD (https://www.ifad.org/en/web/knowledge/publication/asset/39552352)
Fernerkundung wurde genutzt, um die Raten der Bodenabsenkung im Mekong-Delta zu ermitteln. Damit wird die Planung von Abwassersystemen in drei Städten im Delta und langfristig die Wasserwirtschafts und Landnutzungsplanung unterstützt. Erfahren Sie mehr über die Nutzung von Fernerkundung in einem Projekt der GIZ in Vietnam.

Karte der durchschnittlichen Bodenabsenkung [cm/Jahr] im Mekong-Delta für den Zeitraum 2014–2019. Quelle: Datenquelle: Copernicus Emergency Management Service (© 2019 European Union), EMSR062, Layout Quelle: Layout - GIZ.
Mit Fernerkundungsdaten kann die Umsetzung des Sendai Rahmenwerk für Katastrophenvorsorge 2015-2030 unterstützt werden. Satellitenbildauswertungen stellen wertvolle Informationen für ein besseres Verständnis von Katastrophenrisiken bereitgestellt. Damit wird das im Sendai-Rahmenwerk vorgesehene Indikatorenmonitoring untersützt. Hier erfahren Sie mehr.

Sendai Framework for Disaster Risk Reduction 2015 - 2030 Source: https://www.undrr.org/.

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