Wucht von Lawinen nimmt stärker zu als gedacht
Neue Forschungsergebnisse zeigen, warum die Wucht von Lawinen bei steigendem Tempo stärker zunimmt, als erwartet.
Das Wichtigste in Kürze
- Lawinen verlieren bei steigendem Tempo ihre sogenannte «Knautschzone».
- Die Wucht der Schneemassen wird dadurch besonders stark.
- Neue Computermodelle helfen, die Wirkung von Lawinen besser zu verstehen.
Bei schnellen Lawinen versagt die sogenannte «Knautschzone» des Schnees. Das heisst: Der Aufprall auf Masten und Bauten ist dann viel heftiger als gedacht.
Dies zeigen detaillierte Simulationen eines Forschers des WSL-Instituts für Schnee- und Lawinenforschung (SLF), wie die Forschungsinstitution am Mittwoch mitteilte.
Strom- oder Seilbahnmasten in Berggebieten sind immer wieder Lawinen ausgesetzt. Um solche Bauten zu sichern, müssen Ingenieurinnen und Ingenieure den Druck kennen, den die Schneemassen auf sie ausüben.
Computermodelle sollen besseres Verständnis für Lawinen ermöglichen
Um die dabei wirkenden Kräfte besser zu verstehen, hat der Forscher Michael Kohler vom SLF Computermodelle entwickelt.
Bisherige Berechnungen gingen oft davon aus, dass sich Schnee nicht zusammendrücken lässt. Kohlers Simulationen zeigen jedoch, dass gerade kalter, trockener Schnee stark komprimierbar ist.
Trifft solcher Schnee mit lediglich moderater Geschwindigkeit auf ein Hindernis, wirkt die Kompressibilität laut SLF wie die Knautschzone beim Auto. Die Verdichtung des Schnees vor dem Objekt dämpft die Wucht des Aufpralls, wie der Forscher erläutert.
Bei sehr schnellen Lawinen aus lockerem Schnee kehrt sich dieser Effekt laut den Simulationen aber überraschend um.
Der Druck auf das Hindernis nimmt stark zu, weil die Pufferwirkung versagt. Das lockere Material kann die Information über den bevorstehenden Aufprall nicht schnell genug weitergeben. Sie trifft mit voller Wucht auf das Bauwerk.
Für seine Untersuchung nutzte der Forscher ein «numerisches Labor». In diesem Computermodell simulierte er das Verhalten von bis zu fünf Millionen virtuellen Schneepartikeln.
Dies ermöglichte es ihm, gezielt einzelne Eigenschaften des Schnees wie die innere Reibung zu verändern und deren Auswirkungen zu analysieren.
