Realistische 3-D-Simulation von Lawinen

Um Lawinen vorherzusagen braucht es möglichst genaue Simulationen. Schweizer Forscher haben nun die nach Eigenangaben erste wirklich realistische 3-D-Simulation von Schneebrettlawinen vorgestellt. Zugute kommt dies auch Animationsfilmen.

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 (EPFL) und dem Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung (SLF), um die bisher naturgetreueste 3-D-Simulation von Schneebrettlawinen zu entwickeln.

Dieses verbesserte Modell gebe nie dagewesene Einblicke, wie Lawinen funktionieren, schrieben SLF und EPFL in einer Mitteilung. 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.

Simulation einer Schneebrettlawine:

Macht Vorhersagen möglich

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. Ein tödliches Risiko für Schneesportler.

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 Institutionen mitteilten. Der Forschergruppe 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.

Die Zusammenarbeit mit den Experten von der UCLA war dabei in zweierlei Hinsicht ein Gewinn. Vorderhand sollte die 3-D-Simulation dazu dienen, Lawinen besser vorherzusagen. Aber mit Hilfe der Messdaten und Expertise der Schweizer Forscher können die UCLA-Wissenschaftler nun auch noch besseren digitalen Schnee für Animationsfilme erzeugen.

science.ORF.at/sda