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Neues Tool zur Bestimmung von Lawinenanrissgebieten

 

Im Rahmen der Interreg Projekte STRADA und STRADA 2.0 wurde ein neues Modell zur semiautomatischen Bestimmung von Lawinenanrissgebieten entwickelt. Es unterstützt Lawinenexperten in der Abschätzung des Gefährdungspotentials durch Lawinen. Eine neue wissenschaftliche Publikation beschreibt die Entwicklung des Tools.

Lage und Grösse von Lawinenanrissgebieten sind wichtige Faktoren, um zu beurteilen, ob und wie stark Lawinen Strassen, Bahnlinien oder sonstige Infrastruktur gefährden. Lawinenanrissgebiete abzuschätzen ist sehr komplex und beruht auch heute noch grösstenteils auf Expertenwissen.

Im Rahmen seiner Dissertation ging SLF-Forscher Jochen Veitinger den Charakteristiken von Lawinenanrissgebieten systematisch auf den Grund. Er wertete Daten von Lawinen aus, die während der letzten 20 Jahre im experimentellen Testgelände des SLF, im Vallée de la Sionne (Gemeinde Arbaz, VS), ausgelöst wurden. Dabei zeigte sich, dass die potentielle Anrissfläche auch von der Schneehöhe im Anrissgebiet abhängt. Eine mächtige Schneedecke scheint Geländeunebenheiten wie Felsen oder Grate, welche einen Bruch in einer Schneeschicht stoppen können, zunehmend abzudecken. Dadurch können grössere, zusammenhängende Schneebrettlawinen entstehen.

Um diesen sogenannten Glättungseffekt der Schneedecke auf die Geländeoberfläche zu erfassen, führten die Forschenden während dreier Winter hochaufgelöste Schneehöhenmessungen mittels Laser in einem hochalpinen Einzugsgebiet durch. Mithilfe dieser Messungen gelang es, eine Methode zu entwickeln, um die Oberflächenstruktur mit der Schneehöhe zu verknüpfen, das heisst, dass zum Beispiel raue Elemente mit zunehmender Schneehöhe verschwinden. Weil der Schnee in jedem Winter bis zu einem gewissen Grad sehr ähnlich verteilt ist, war zudem eine systematische Integration des Glättungseffekts möglich.

Vor diesem Hintergrund entwickelte der Doktorand ein neues Modell, das ausgehend von Geländeeigenschaften wie Neigung und Rauigkeit und der Schneehöhe berechnet, wie gross die Wahrscheinlichkeit ist, dass eine Geländepartie Anrissgebiet einer Schneebrettlawine sein könnte. (Abb. 1). Das Tool ist in ein geografisches Informationssystem GIS implementiert.Die Wechselwirkung zwischen Schneehöhe und Wintergeländeoberfläche wurde mithilfe eines schneehöhenabhängigen Rauigkeitsparameters in den neuen Algorithmus für GIS integriert. Somit lassen sich potenzielle Anrissgebiete für verschiedene Schneedeckenszenarien berechnen. Zusätzlich erlaubt ein ebenfalls integrierter Windeinflussparameter, variierende Schneeablagerungen aufgrund wechselnder Windrichtungen zu erfassen. Das Tool bietet somit zusätzliche Anhaltspunkte für die mögliche Ausdehnung des Anrissgebiets, sowohl für extreme Lawinen in der Gefahrenzonenplanung, aber auch für die Gefahrenbeurteilung häufiger Lawinen z. B. an einer Verkehrsachse, wo unterschiedliche Schnee- und Windverhältnisse entscheidend für das Gefährdungspotential sein können. Dementsprechend zeigte das neue Werkzeug in einem Vergleich mit historisch dokumentierten Lawinenereignissen, insbesondere für die Abschätzung von häufigen Lawinen, verbesserte Ergebnisse.