Modelle zur Vorhersage von Lawinen

Der Schwerpunkt des Projekts besteht darin, die physischen Vorgänge zu ergründen und entsprechend zu verbessern, durch die der Schneefluss sowie der Grad des Schneeeintrags und der Suspension bestimmt werden. Dazu wurden Experimente in Originalgröße und mit neuen Sensoren auf Lawinentestplätzen und auch auf Bahnen im Labor durchgeführt. Mit diesem Wissen werden die mathematischen Modelle zum Lawinenfluss durch Messungen an Dämmen im Originalmaßstab verifiziert. In diesem Umfeld wurden kostengünstige Radarsysteme zur Überwachung und Verwaltung von Lawinengefahren an betroffenen Orten entwickelt.

Für die Studie wurde mit einem Hochleistungsradar gearbeitet, das auf dem Prinzip der Frequenzmodulation von Dauerwellen (FMCW – continuous-wave frequency modulation) basiert. Diese Arten von Pulsradar geben in kurzen Intervallen sehr starke Impulse ab und ermöglichen dadurch die Beobachtung von Objekten über kurze wie auch lange Entfernungen. Außerdem ermöglicht das FMCW-Radar die Messung von Geschwindigkeit und Abstand eines Objekts. Dieses Gerät dient der Messung der Fließtiefe, der Erosionsrate sowie der Kreuzkorrelation von Signalen eines Radarpaars. Diese stabil konstruierten Radargeräte werden innerhalb der Gleitbahn einer Lawine in einer Höhle und in Fließrichtung aufgestellt.

Das Gerät kann in schwer erreichbaren Gebieten von Lawinenabgängen sehr nützlich sein, wenn genaue Informationen zur Wahrscheinlichkeit eines Lawinenereignisses benötigt werden. Durch diese Informationen können Entscheidungen zur Sicherheit und möglichen Evakuierung eines Gebiets präziser und rechtzeitig getroffen werden. Mittels solcher Radarsysteme können auch Ampeln betätigt werden, die dann im Fall einer Lawine einen gefährdeten Straßenabschnitt sperren.

Zur Eindämmung der Kosten wird der Prototyp einer vereinfachten Version konstruiert, die danach als kostengünstiger Überwachungssensor der Schneedicke oder als Warngerät bei Lawinengefahr dient. Die neuen FMCW-Radarsysteme sind vielseitig einsetzbar und bedienen die Anforderungen eines kleinen, aber expandierenden Markts.