Projektinfo
Lawinen entstehen bekanntlich an Schwachschichten in der Schneedecke. Daher ist es für die Lawinenwarnung vor einem prognostizierten Schneefall besonders wichtig zu wissen, wie die aktuelle Oberfläche aussieht. Diese kann nämlich zu einer potenziellen zukünftigen lawinenrelevanten Schwachschicht werden. Bei der Beobachtung der Oberflächenbeschaffenheit können Drohnen hilfreich sein, welche mit thermischen und optischen Sensoren ausgestattete sind.
Hintergrund
Die Schneedecke entsteht mit dem ersten Schneefall im Herbst und verändert sich über den gesamten Winter hinweg laufend durch Niederschlag und Umwandlungsprozesse. Dabei spielen meteorologische Parameter wie Strahlung, Temperaturverlauf, Windeinfluss, etc. eine große Rolle. Im Verlauf eines Winters entstehen unterschiedliche Schichten innerhalb dieser Schneedecke, die jeweils unterschiedliche Eigenschaften aufweisen und mehr oder weniger gut miteinander verbunden sind. Bei einer entsprechenden Belastung entsteht in diesen Schichten ein Bruch, wodurch die Bindung verlorengeht und es zu einem Lawinenabgang kommt. Für die Bildung zukünftiger Schwachschichten sind vor allem folgende Lawinenprobleme bzw. Gefahrenmuster relevant:
- Neu- oder Triebschneeproblem
- Temperaturschwankungen
- Niggeffekt bzw. Oberflächenreif (GM4)
- Graupel (GM9)
- Gleitschneeproble
Herangehensweise
Die Beschaffenheit der Schneeoberfläche VOR dem nächsten Neuschnee spielt in Bezug auf die Entwicklung neuer Schwachschichten bzw. deren spezifische Eigenschaften eine zentrale Rolle. Sie kann sowohl optisch als auch thermisch erfasst werden:
- Optisch erfassbare Eigenschaften: Dazu zählt insbesondere die Rauigkeit und Struktur der Schneeoberfläche sowie auch das Vorhandensein von Reifkristallen oder Graupel. Ebenso können Gleitschneerisse als Hinweis auf ein Gleitschneeproblem optisch festgestellt werden.
- Thermisch erfassbare Eigenschaften: Dazu zählen insbesondere die Oberflächentemperatur sowie die Temperaturunterschiede zwischen Schneeoberfläche und Umgebungsluft. Diese lassen wichtige Schlüsse zu, beispielsweise zum Auftreten eines möglichen Nassschneeproblems.
Beiden Untersuchungsmethoden gemeinsam ist die Tatsache, dass sie durch fachkundige Beobachter nur punktuell erfasst werden können. Damit gehen Inhomogenitäten (Hangneigungen, Expositionen, Windkolke, Befahrungsspuren, etc.) weitgehend verloren und die Aussagekraft wird eingeschränkt.
Eine großflächige optische und thermische Erfassung einer kompletten Geländekammer ist mit den bestehenden Methoden somit kaum möglich. Doch gerade diese wäre notwendig, um sich (insbesondere VOR prognostizierten Starkniederschlägen) ein großflächiges Bild der Schneeoberfläche machen zu können und so mögliche Schwachschichten bereits vorab zu erkennen.
Ziel
AIRBoSS zielt darauf ab, die Eignung von Drohnen (Unmanned Aircraft System – UAS) in Verbindung mit optischen und thermischen Sensoren für die Analyse der Schneeoberfläche zu überprüfen und so eine großflächige Erfassung der relevanten Parameter zu ermöglichen, ohne …
- … dafür Menschen in den Gefahrenbereich zu schicken.
- … negative Umweltauswirkungen zu verursachen (Lärm, Störung von Wildtieren, etc.).
- … nennenswerte Eingriffe in den Naturraum zu verursachen.
- … hohen Personal- und Kostenaufwand zu verursachen.
Daten/Fakten
Gewichtung/Anteil der Bereiche am Projekt (in %):
Status
laufend
