Lawinen verlieren bei hohem Tempo ihre Pufferwirkung

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.

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.

Knautschzone versagt bei hohem Tempo

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 und 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.