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Drohnen sollen Schneedecke kartieren

Wann und wo wie viel Schnee vom Himmel fällt, interessiert nicht nur Schi- oder Autofahrer. Die räumliche und zeitliche Verteilung von Schnee wirkt sich auch auf den Wasserkreislauf und das Naturgefahrenrisiko aus.

Forscherinnen und Forscher aus Österreich und der Schweiz haben nun eine kostengünstige und effektive Methode zur Schneehöhenmessung entwickelt.

Wenn Schnee im Gebirge fällt, liegt er nicht überall im Gelände gleich hoch, da er von Wind, Schneerutschen oder Lawinen verfrachtet wird. Je genauer man die räumliche Verteilung des Schnees in einem Gebiet kennt, desto sinnvoller kann man etwa künstliche Lawinenauslösesysteme platzieren. Das Wissen darüber, wie viel Schnee in welchen Bächen im Frühjahr als Schmelzwasser wieder vom Berg herunter kommt, hilft auch bei der Planung von Wildbachregulierungen.

Um die Vorgänge, die zu Naturkatastrophen führen, besser verstehen zu können, brauchen die Expertinnen und Experten Daten. Die nun entwickelte Methode ermöglicht es, eine Menge relevanter Daten auf einfachem Weg zu sammeln.

Diese Methode macht unsere Arbeit sehr effektiv und hilft in weiterer Folge Gemeinden, Betrieben und Betroffenen bei der Lösung von Problemen im Bereich Naturgefahren.

Peter Mayer, Leiter des BFW

An Methoden zur Schneemessung mangelt es in den Alpen eigentlich nicht. Das Netz an Wetterstationen, die permanent Schneehöhe, Temperatur und ähnliche Parameter messen, ist relativ dicht und oft mit dem Internet in Verbindung, so dass jedermann die Daten von der warmen Stube aus abrufen kann. Die Schneehöhen im Gelände dazwischen werden hochgerechnet, der Datensatz ist daher sehr ungenau.

Drohnen-Einsatz hält Kosten niedrig

Eine Alternative ist die Messung mittels Laserscanning vom Boden aus, so kann man ein ganzes Gebiet abdecken. Im inhomogenen Gelände im Gebirge ist aber auch diese Methode sehr aufwändig. Dafür muss man den Laserscanner in die Luft bringen und das Gebiet überfliegen. Bemannte Fluggeräte sind hierfür gut geeignet, deren Betrieb ist aber relativ kostenintensiv.

Drohnen liefern die Daten über die Schneehöhe (Bild: Andreas Huber / BFW).

Ein Team aus Schweizer und österreichischen Forscherinnen und Forschern hat daher das Potenzial von günstigen ferngesteuerten Drohnen für die Messung der Schneehöhenverteilung in den Alpen erkundet. Seit Herbst 2014 ist Marc Adams vom Bundesforschungszentrum für Wald (BFW) in Innsbruck gemeinsam mit Yves Bühler und Andreas Stoffel vom Institut für Schnee- und Lawinenforschung (SLF) in Davos und Ruedi Bösch von der eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) in der Bergwelt unterwegs, um Daten zu sammeln und Flächen zu vermessen.

Zwei Arten von Drohnen

Als Fluggeräte werden Multikopter- und Hubschrauberdrohnen für steiles, unwegsames Gelände und ein Flächenflieger für größere zusammenhängende Gebiete verwendet. Vorab werden Kontrollpunkte ausgelegt und eingemessen, anhand derer man sich bei der Ausarbeitung der Bilder orientieren kann. Mit einer Digitalkamera ausgestattet, die in kurzen regelmäßigen Abständen ein Foto macht, fliegt die Drohne das eingegrenzte Gebiet rasterförmig ab. Schiebt man nun zwei sich überlappende, aus verschiedenen Perspektiven aufgenommene, Einzelbilder übereinander, entsteht so ein dreidimensionales Bild der Oberfläche.

Die Forscher haben im Sommer 2015 die Geländehöhen ohne Schnee aufgenommen und verglichen die Daten dann mit den Winter-Aufnahmen. So lässt sich die Höhe der Schneedecke an jedem Punkt im Gelände exakt angeben. Die Ergebnisse der Studie wurden auf wissenschaftlichen Konferenzen und in Fachzeitschriften, wie dem internationalen Journal „The Cryosphere“ publiziert.