Schneebrettlawine (Oli Gagnon)
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Verbesserte Prognosen für Schneebrettlawinen


31.01.2017

Schneebrettlawinen sind unberechenbar und können verheerende Schäden anrichten. Forscher der EPFL und des SLF haben nun ein neues Modell entwickelt, mit dem sich solche Katastrophen besser voraussagen lassen.

Gibt eine zerbrechlichere Schneeschicht unter einem zusammenhängenden Schneebrett nach, kann dies lediglich wenige Meter oder gar mehrere Kilometer grosse Schneebrettlawinen auslösen. Dabei setzt sich der ursprüngliche Bruch wie ein einstürzendes Kartenhaus unter der Schneedecke fort und löst damit die eigentliche Lawine aus. Derartige Lawinen sind sowohl für Menschen als auch für Bauten besonders verheerend. Dies, nicht nur wegen der Schäden, die sie anrichten, sondern auch, weil sie sich nur sehr schwer voraussagen lassen.                          

Ein Forscherteam der ETH Lausanne und des Instituts für Schnee- und Lawinenforschung der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (SLF) hat nun ein Modell entwickelt, mit dem Schneebrettlawinen besser vorausgesagt werden können und mit dem sich laut SLF Lawinengefahrprognosen langfristig verbessert werden können.

Bis anhin gab es in der Wissenschaft zur Beschreibung solcher Lawinen zwei sich widersprechende Modelle: So geht das ursprüngliche Modell von 1979, davon aus, dass der sogenannte Scherbruch – dabei handelt es sich um einen Bruch dem zwei Bereiche gegeneinander versetzt sind –  ausschliesslich in Richtung des Abhangs erfolgt. Derweil berücksichtigt das Anticrack-Modell das Nachgeben der zerbrechlichen Schneeschicht und ermöglicht eine Reproduktion der Beobachtungen einer Fernauslösung im Flachen. „Wir sind der Meinung, dass kein Modell besser ist als das andere“, sagt Johan Gaume vom EPFL-Labor Cryos und erster Autor des neuen Modells. „Denn aus theoretischer Sicht ist es zu schwierig, alle physikalischen Parameter zu berücksichtigen.“

Ansätze miteinander komibiniert

Das gemeinsam vom SLF in Davos und der Universität Genoble Alpes (Irstea) entwickelte digitale Modell kombiniert nun die beiden früheren Ansätze miteinander. „Im Flachen ist das Anticrack-Modell effizient, bei grosser Hangneigung von mehr als 30 Grad erweise sich jedoch das ursprüngliche Modell mit dem Scherbruch als besser, so Gaume. „Folglich ergänzen sie sich gegenseitig.“ Damit kann mit dem neuen digitalen Modell berücksichtigt genau diese Komplexität berücksichtigt werden. Es basiert auf Simulationen und befasst sich mit der Ausbreitung der Risse in der Schneedecke und bezieht dabei das komplexe mechanische Verhaltens der zerbrechlichen Schneeschicht mit ein, aber auch die Auswirkungen der Spannungszustände im Schneebrett und jene beim Bruch der zerbrechlichen Schneeschicht.

Ihre Forschungsergebnisse haben die Wissenschafter nun im Modell „Snowpack“ umgesetzt, das in der Schweiz für die Unterstützung von Lawinenprognosen verwendet wird. Wie das SLF mitteilt, sind die Validierungen zwar noch nicht abgeschlossen, aber es deute alles darauf hin, dass sich mit den neuen Erkenntnissen die Lawinenvorhersagen deutlich verbessern dürften. (mai/mgt)