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Der Wald erfüllt für Menschen in Bergregionen eine sehr wichtige Schutzfunktion. Er bewahrt Siedlungen und Infrastruktur vor Rutschungen, Murgängen, Steinschlag und Lawinen. Im Vergleich zu künstlichen Verbauungen ist Bergwald eine wesentlich kostengünstigere und ökologischere Schutzmassnahme. Wie jedoch beeinflusst er die Schneemassen, so dass sie nicht bis ins Tal vordringen und Schäden anrichten können? Stehende und am Boden liegende Bäume stabilisieren die Schneedecke und verhindern, dass Lawinen entstehen oder verkleinern zumindest deren Anrissfläche. Zudem sorgen die Baumkronen dafür, dass die Schneedecke im Wald anders als im Freifeld aufgebaut ist. Einerseits fällt Schnee von den Bäumen, andererseits verändert das Kronendach die Energiebilanz an der Schneeoberfläche. Die Schneedecke im Wald ist daher kleinräumig unregelmässig und die für die Lawinenbildung wichtigen Schwachschichten bilden sich weniger leicht. Ausserdem können kleine Lawinen vom Wald abgebremst und gestoppt werden.
Wald bremst Lawinen
Wenn sich eine grosse Lawine weit über der Waldgrenze löst, entwickelt sie so viel Energie, dass sie Wald flächig zerstören und mächtige Bäume in kleinste Holzspäne zerlegen kann. Daher kommen Waldschneisen in schneereichen Bergregionen häufig vor. Halten die Bäume dem grossen Druck hingegen stand, verliert die Lawine an Energie und dringt weniger weit ins Tal vor. Wie jedoch kann man den Einfluss von Wald auf Lawinen quantifizieren? Wie wirken sich verschiedene Waldstrukturen auf das Fliessverhalten von Lawinen aus? Wie kann man Wald in physikalischen Modellen charakterisieren und damit die Auslauflänge von Lawinen vorhersagen? Um diese Fragen zu beantworten, wurden in den letzten Wintern zahlreiche Waldlawinen untersucht, dokumentiert und simuliert.
Modelle für Waldlawinen entwickeln
Auf der Basis der Feldstudien zur Wechselwirkung zwischen Wald und Lawinen haben die Wissenschaftler neue Theorien zu Energie- und Massenbilanz von Lawinen entwickelt und diese als Testversion in das am SLF entwickelte Computerprogramm RAMMS (RapidMAssMovementS) integriert.
Es hilft kommunalen Entscheidungsträgern, Bauingenieuren und Förstern, Schutzmassnahmen gegen Lawinen zu dimensionieren, Zonenpläne auszuarbeiten oder waldbauliche Massnahmen zu planen. RAMMS berechnet und zeigt wie Lawinen im dreidimensionalen Gelände ins Tal stürzen.
Um das Modell weiter zu verbessern, sind zusätzliche Feldaufnahmen und Laborversuche nötig. Winzige Glaskügelchen, die eine steile Rutsche hinunterfliessen und auf verschiedene Waldstrukturen treffen, simulieren dabei den Lawinenschnee.
In Zukunft soll RAMMS berechnen, wie sich Wald auf Auslauflänge, Geschwindigkeit und Druck von Lawinen auswirkt. Dies hilft Sicherheitsverantwortlichen, die ökonomischsten Schutzmassnahmen zu finden und zu entscheiden, ob sie eine Siedlung oder Strasse mit künstlichen Verbauungen schützen müssen oder ob es genügt, den Wald aufzuforsten oder zu verdichten.
Details zum Projekt
Projektdauer
2012 - 2016