Daten zur nächtlichen Beleuchtung zeigen Ungleichgewichte bei der Wiederherstellung der Stromversorgung nach Hurrikan Michael

Zu den vielen verheerenden Folgen eines Hurrikans gehören Stromausfälle, deren Wiederherstellung Tage oder sogar Wochen dauern kann. Gemeinden, die mit dem Verlust der Elektrizität zu kämpfen haben, haben möglicherweise Schwierigkeiten, auf lebenswichtige Dienste wie Nahrungsmittel, Kraftstoff und Gesundheitsversorgung zuzugreifen.

2018 richtete Hurrikan Michael, ein Sturm der Kategorie 5, in Florida verheerende Schäden an, als er in den USA an Land ging. Er war der stärkste Sturm, der je im Florida Panhandle auftrat, mit Windgeschwindigkeiten von fast 259 km/h und einer Sturmfluthöhe von 2,7 bis 4,3 Metern. Mexico Beach, Panama City Beach und Cape San Blas erlebten die größte Verwüstung.

Mehrere Landkreise in den am stärksten betroffenen Gebieten berichteten, dass 100 % ihrer Kunden mehrere Tage lang keinen Strom hatten. Acht der 14 Landkreise in der Region gelten als ländlich und in fünf dieser Landkreise liegt die Armutsrate über 20 %. Auf Haushaltsebene kann ein Stromausfall schwerwiegende Folgen für Familien haben, die keine Möglichkeit haben, gekühlte Lebensmittel zu retten und zu ersetzen.

Nach einer Katastrophe ist eine schnelle Schadensbewertung entscheidend, um Such- und Rettungsmaßnahmen einleiten und die Wiederherstellung der Versorgungseinrichtungen priorisieren zu können. Allerdings erschweren inkonsistente öffentliche Daten zu Stromausfällen und fehlende Standardisierung die Notfallmaßnahmen. Dies ist insbesondere in diversifizierten, benachteiligten oder ländlichen Gebieten eine Herausforderung.

Um die komplexen Auswirkungen des Hurrikans Michael auf den Florida Panhandle zu entschlüsseln, kombinierten Forscher der Florida Atlantic University und ihre Kollegen Fernerkundungsdaten, offizielle Aufzeichnungen von Stromausfällen und Volkszählungsdaten, um einen detaillierten Überblick über die anfänglichen Schäden, den Wiederherstellungsprozess und die Auswirkungen auf gefährdete Bevölkerungsgruppen zu erhalten.

Sie untersuchten den Zusammenhang zwischen Schadenshöhe und Wiederherstellungsraten der Stromversorgung, indem sie die geschätzte prozentuale Wiederherstellung, die aus dem Tag-/Nachtband (DNB) der Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) der NASA (auch als Nachtlichtdaten bekannt) abgeleitet wurde, mit einer Neuklassifizierung der Emergency Response Imagery der National Geodetic Survey der NOAA überlagerten. Diese Bilder wurden in verschiedene Arten von Bodenschäden kategorisiert, darunter Schutt, Sand, Wasser, Bäume, Ödland und Dächer rund um Mexico Beach.

Ergebnisse der Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Fernerkundungzeigen bemerkenswerte Unterschiede in der Wiederherstellungsrate der Stromversorgung zwischen städtischen und ländlichen Gebieten und zwischen benachteiligten und wohlhabenderen Gemeinden. Die Ergebnisse zeigen, dass die Wiederherstellung der Stromversorgung in Blockgruppen mit einem höheren Anteil an Minderheiten, Mehrfamilienhäusern, ländlichen Gebieten und Haushalten, die Sozialhilfe beziehen, langsamer verlief als in städtischen und wohlhabenderen Vierteln.

Durch die Hotspot-Analyse wurden erhebliche Unterschiede bei den Wiederherstellungsraten der Stromversorgung festgestellt. In städtischen Gebieten, insbesondere in der Umgebung von Tallahassee, sind die Raten deutlich höher als in ländlichen Regionen und in Gebieten, die stark von Gebäudeschäden betroffen sind, wie beispielsweise Mexico Beach.

„Eine verzögerte Wiederherstellung wichtiger Infrastrukturen wie des Stromnetzes wird diese Gemeinden noch mehr schädigen. Der Betrieb von Klimaanlagen, die Lagerung von Nahrungsmitteln, Unterhaltung, Arbeit, Schulbildung und sogar Trinkwasser für Haushalte mit Brunnen sind alle von Elektrizität abhängig“, sagte Dr. Diana Mitsova, leitende Autorin und Leiterin und Professorin der Abteilung für Stadt- und Regionalplanung am Charles E. Schmidt College of Science der FAU.

„Folglich haben Stromausfälle und eine verzögerte Wiederherstellung der Stromversorgung tiefgreifende negative Auswirkungen auf Haushalte und Familien, von der Gesundheit bis hin zur wirtschaftlichen Produktivität.“

Für die Studie verwendeten die Forscher über eine Woche gemittelte Ausfalldaten der Florida Public Service Commission und VIIRS DNB-Daten der NASA. Sie verwendeten außerdem räumliche Verzögerungsmodelle, um zu untersuchen, wie die Geschwindigkeit der Wiederherstellung der Stromversorgung mit dem sozioökonomischen Status zusammenhängt. Die Forscher unterschieden zwischen städtischen und ländlichen Bezirken anhand eines Klassifizierungsschemas der US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention und des National Center for Health Statistics.

Für 14 Landkreise wurden Wiederherstellungsraten und -kurven entwickelt, um die Muster der Wiederherstellung der Stromversorgung zwischen diesen Regionen zu vergleichen. Außerdem wurden die Stromausfall- und Wiederherstellungsraten auf Blockgruppenebene anhand von Daten aus der American Community Survey 2013–2017 aggregiert.

„Unsere Ergebnisse bestätigen außerdem, dass unzureichende Wiederaufbaumaßnahmen nach Katastrophen Haushalte und Familien in benachteiligten Stadtteilen und ländlichen Gemeinden überproportional treffen“, sagte Mitsova. „Diese Gemeinden sind anfälliger für Naturkatastrophen und erleiden im Vergleich zu anderen Gebieten oft größere Schäden.“

Die Erkenntnisse dieser Studie unterstreichen nicht nur, wie wichtig es ist, die Bauvorschriften zu überprüfen und neue Hilfsvereinbarungen zwischen ländlichen Elektrizitätsgenossenschaften und größeren Unternehmen innerhalb und außerhalb Floridas zu schließen. Sie unterstreichen auch die Notwendigkeit einer gezielteren wissenschaftlichen Untersuchung der unterschiedlichen Auswirkungen von Katastrophen auf kleinere ländliche Gemeinden sowie Küsten- und Agrarökosysteme und der Entwicklung politischer Lösungen zur Beseitigung dieser Unterschiede.

„Unsere Studie unterstreicht die Bedeutung der Integration sozioökonomischer Faktoren in die Katastrophenvorsorge und Wiederaufbauplanung und betont die Notwendigkeit gezielter Interventionen, um Unterschiede in den Wiederaufbauzeiten nach Naturkatastrophen zu verringern“, sagte Mitsova. „Derartige Initiativen und Studien sind vielversprechend für die Bewältigung zukünftiger Herausforderungen und die Verbesserung der Widerstandsfähigkeit überwiegend ländlicher und unterversorgter Gemeinden.“

Co-Autoren der Studie sind Yanmei Li, Ph.D., außerordentliche Professorin am Department für Stadt- und Regionalplanung der FAU; Ross Einsteder; Tiffany Roberts Briggs, Ph.D., Vorsitzende und außerordentliche Professorin am Department für Geowissenschaften am Charles E. Schmidt College of Science der FAU; Alka Sapat, Ph.D., Professorin und Direktorin der School of Public Administration am Dorothy F. Schmidt College of Arts and Letters der FAU; und Ann-Margaret Esnard, Ph.D., renommierte Universitätsprofessorin für öffentliches Management und Politik an der Georgia State University.