Studierende der NORDAKADEMIE unterstützen mit innovativen Lösungen bei digitaler
Waldbrandprävention
In den letzten Jahren haben die heißen und trockenen Sommer in Deutschland zu einer Zunahme von verheerenden Waldbränden geführt. Obwohl der Klimawandel nur die Ausbreitung und Intensität begünstigt, ist die Ursache der meisten Brände immer noch menschliche Fahrlässigkeit. Laut Expert:innen des BMEL werden über die Hälfte aller Waldbrände mit bekannter Ursache durch achtloses Verhalten ausgelöst – egal ob Lagerfeuer in Waldnähe, weggeworfene Zigarettenkippen oder andere Unachtsamkeiten.
Oft liegt das Problem darin, dass die Bevölkerung sich der akuten Waldbrandgefahr nicht bewusst ist. Die Daten dazu sind häufig schwer zugänglich, unverständlich oder nur mühsam zu finden. Hier setzt die 2020 gegründete Initiative FIRE Technology an: Ihr Ziel ist es, die Menschen digital auf einfache und verständliche Weise vor der herrschenden Waldbrandgefahr zu warnen.
Und das mit Erfolg! Über 10 Millionen Mal wurde das digitale Angebot bereits genutzt. Da FIRE Technology ebenfalls aus einem Studierenden-Projekt entstand, holte sich die Initiative im letzten halben Jahr frischen Wind ins Haus: In Zusammenarbeit mit Studierenden der NORDAKADEMIE wurden im Rahmen eines interdisziplinären Masterprojekts innovative neue Lösungen zur digitalen Waldbrandprävention entwickelt. Ein gelungenes Beispiel, wie Nachwuchskräfte zur Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen beitragen können.
Technische Verbesserungen: Backend-Überarbeitung
Die Studierenden der NORDAKADEMIE haben das Backend-System von FIRE Technology umfassend analysiert, Schwachstellen erkannt und mit der Hilfe von modernen Konzepten überarbeitet. Zuvor nutzte das System simple Technologien wie ExpressJS und eine MariaDB-Datenbank zur Verwaltung und Authentifizierung der Benutzeranfragen, diese konnten jedoch mit dem steigenden Nutzungsaufkommen nicht mehr mithalten.
Die Optimierung der Antwortzeiten und die Minimierung der Abhängigkeit von externen
Datenquellen stellte dabei die größte Herausforderung dar. Eine neue und potentere, und dabei noch kostengünstigere Infrastruktur sowie moderne Technologien wie FastAPI und MongoDB, sowie Caching und asynchrone Aufgabenverarbeitung ermöglichen schnelle und zuverlässige Datenzugriffe und verbessern die Leistung, Skalierbarkeit und Wartbarkeit der Anwendung deutlich.
Beispielhafte Einbindung der API und Darstellung der Waldbrandgefahr
Data Science: Methodischer Vergleich zweier Datenquellen
Ein wesentlicher Bestandteil des Projekts war der Vergleich des Waldbrandgefahrenindex des Deutschen Wetterdienstes (DWD) und des European Forest Fire Information System (EFFIS), um zu ermitteln, welcher Index besser für die Vorhersage von Waldbränden in Deutschland geeignet ist. Der DWD-Waldbrandgefahrenindex basiert auf Wetterparametern wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit und Niederschlagsmengen und wird täglich aktualisiert. Im Gegensatz dazu nutzt EFFIS den Fire Weather Index (FWI), der neben den Wetterparametern auch komplexere Berechnungen und Modellierungen einbezieht, um die Waldbrandgefahr in Europa zu bewerten.
Die Analyse historischer Wetterdaten und Waldbrandvorfälle zeigte, dass der EFFIS-Index in einigen Aspekten detailliertere und präzisere Vorhersagen liefern kann, besonders in spezifischen klimatischen Regionen. Der DWD-WBI ist jedoch speziell an die deutschen Gegebenheiten angepasst und bietet eine hohe Zuverlässigkeit. Aufgrund dieser Ergebnisse wurde empfohlen, beide Indizes in die FIRE Technology Plattform zu integrieren, um eine umfassende und genaue Waldbrandgefahreneinschätzung zu ermöglichen. Die Bereitstellung dieser Informationen über die Fire Technology API stellt sicher, dass Nutzer:innen zukünftig stets die besten verfügbaren Daten zur Waldbrandprävention nutzen können.
Steigende durchschnittliche Waldbrandgefahr in den letzten 13 Jahre
Entwicklung des Unternehmens: Ein Blick in die Zukunft
Dank der Zusammenarbeit mit den Studierenden der NORDAKADEMIE konnte FIRE Technology nicht nur technische Verbesserungen umsetzen, sondern auch wertvolle organisatorische Erkenntnisse gewinnen. Die Studierenden haben Vorschläge zur Optimierung der Organisationsstruktur erarbeitet und Empfehlungen zur Finanzierung und Förderung des Projekts gegeben. Dies umfasst unter anderem die Möglichkeit, die Unternehmensform zu einer gemeinnützigen Unternehmergesellschaft (gUG) zu ändern, um zusätzliche Fördermittel zu erhalten und die gesellschaftliche Wirkung der Initiative zu betonen.
Parallel zur Backend-Überarbeitung wurde ein neues Konzept für das User-Frontend entworfen. Ziel war es, die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern und den Zugang zu den relevanten Informationen zu erleichtern.
Fazit: Ein gelungenes Projekt!
Alle drei Teilprojekte wurden von den Studierenden der NORDAKADEMIE erfolgreich und
zukunftsorientiert umgesetzt, sodass FIRE Technology nun optimal auf die kommenden Jahre und steigende Nutzerzahlen vorbereitet ist. Die erfolgreiche Integration neuer Technologien und Methoden demonstriert, wie innovative Ansätze und frische Gedanken von jungen Studierenden entscheidend zur Bewältigung gesellschaftlicher Herausforderungen beitragen können. FIRE Technology bedankt sich herzlich bei den beteiligten Studierenden und der NORDAKADEMIE für die hervorragende Zusammenarbeit.
Moderne microservice-orientierte Archtitektur des API Backends
🔗 Weitere Infos: https://www.fire-technology.info/
