Lausanne/Los Angeles – Wissenschafter arbeiten an besseren Vorhersagen für Lawinenabgänge. Naturgetreue Simulationen sind dafür ein vielversprechendes Werkzeug. Forscher aus der Schweiz und den USA haben nun die erste realistische 3D-Simulation von Schneebrettlawinen vorgestellt – neben der Wissenschaft soll dies auch der Produktion von Animationsfilmen zugute kommen.

Mit dem Animationsfilm "Frozen" ("Die Eiskönigin") landete Disney 2013 einen Hit. Damit der Schnee im Film möglichst realistisch aussieht, zog das Animationsstudio Experten von der University of California in Los Angeles (UCLA) heran. Mit diesen Forschern arbeitete auch Johan Gaume von der ETH Lausanne zusammen, um die bisher naturgetreueste 3D-Simulation von Schneebrettlawinen zu entwickeln. Die Ergebnisse wurden im Fachblatt "Nature Communications" vorgestellt.

Komplexer Prozess

Dieses verbesserte Modell gebe nie dagewesene Einblicke, wie Lawinen funktionieren, so der Forscher. Die Vorgänge in einer Lawine von der Auslösung bis zum Ende des Abgleitens werden durch ein Zusammenspiel verschiedener Parameter und physikalischer Prozesse bestimmt, die dreidimensional schwierig am Computer nachzubilden seien.

Eine Schneebrettlawine entsteht, wenn unter der kompakten Schneedecke ("Schneebrett") eine schwächere Schicht liegt, die dem Schneebrett wenig Halt bietet. Durch einen Bruch in der schwächeren Schicht – zum Beispiel durch das Gewicht eines Wanderers oder Skifahrers – kollabiert diese, das darauf liegende Schneebrett verliert die Verbindung zu den unteren Schichten und gleitet ab.

Bisher war es nicht möglich, den Bruch und das Abgleiten in einem einzigen Modell darzustellen, weil diese Vorgänge sich auf unterschiedlichen Skalen abspielen, wie die Forscher mitteilten. Dem Team um Gaume sei dies nun erstmals gelungen. Außerdem integrierten sie Parameter wie Bruch, Reibung und die Kompaktheit des Schnees, die bestimmen, wie sich der Schnee zu verschiedenen Zeitpunkten des Lawinenabgangs verhält. Das Modell erlaube auch, die mögliche Größe einer Lawine, ihre zurückgelegte Distanz und den Druck auf Objekte auf dem Weg ins Tal vorherzusagen, sagte Gaume. (APA, 6.8.2018)