Wald in der Lawinensimulation

Schutzwälder können die Entstehung und Größe, sowie teilweise auch die Richtung und Reichweite von Lawinen beeinflussen. Die Berücksichtigung der Schutzwirkung von Waldbeständen in physikalisch-numerischen Simulationsmodellen ist deshalb ein wichtiges Thema in der Gefahrenbeurteilung von Lawinen.

Traditionellerweise wird in der Gefahrenbeurteilung von Lawinen nur die Wirksamkeit von Waldbeständen zur Verhinderung von Lawinenanbrüchen berücksichtigt, was für Ereignisse mit geringer Wahrscheinlichkeit und großer Magnitude durchaus gerechtfertigt ist. Für die Analyse von häufiger auftretenden, kleineren Lawinenereignissen, welche zum Beispiel für die Infrastruktur in Skigebieten oder entlang von alpinen Transportrouten (Bahn, Straße) relevant sind, ist jedoch die zusätzliche Beurteilung der Wechselwirkung zwischen Wald und Lawine in der Sturzbahn und dem Ablagerungsbereich von Bedeutung.

Abbildung der „Waldwirkung“

Während die Schutzwirkung des Waldes gegenüber Lawinenanbrüchen gut modelliert werden kann, besteht – obwohl grundlegende Einflüsse bereits abgebildet werden können – bei der Beurteilung der Bremswirkung von Waldbeständen in der Sturzbahn und im Ablagerungsgebiet von Lawinen (insbesondere bei der Modellierung kleiner und mittlerer Lawinen, für welche eine Bremswirkung des Waldes am ehesten relevant ist) noch Forschungs- und Entwicklungspotential.

Umgang mit Unsicherheiten

Sowohl bei der Beurteilung der Waldschutzwirkung auf Basis von Felderhebungen und/oder Fernerkundungsdaten, als auch bei der Beschreibung der Waldschutzwirkung in der Lawinensimulation ergeben sich Unsicherheiten. Eine Möglichkeit diese Unsicherheiten in Simulationsmodellen zu erfassen, ist die Durchführung von so genannte Ensemble-Simulationen. Dabei wird eine Vielzahl von Simulationen mit variierenden Eingangsparametern durchgeführt und die resultierenden Ergebnisse analysiert. Eine Darstellung der Variabilität der Modellergebnisse auf Grund der unsicherheitsbedingten Variation der Eingangsparameter kann mögliche Szenarien aufzeigen und damit dem Anwender wertvolle Hilfe bei Fragestellungen wie der Planung von Schutzmaßnahmen geben.

Ergebnisse

Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel bei dem die Bremswirkung des Waldes in tausend Simulationen variiert wird.

Die blaue Linie zeigt zum Vergleich den zu erwartenden Lawinendruck von 1 kPa ohne Berücksichtigung der Bremswirkung des Waldes an. Die weiteren Farben geben an, in wie vielen Fällen die Modellergebnisse Maximaldrücke größer 1 kPa prognostizieren gelbe Flächen zeigen an, dass mindestens eine Simulation einen Wert von größer als 1 kPa liefert – die Ausdehnung der Fläche ist dementsprechend groß, die Bremswirkung spielt nur eine untergeordnete Bedeutung. Orange bedeutet, dass 5 % der Simulationen einen Druck von größer als 1 kPa liefern. In rot sind jene Flächen gehalten, bei denen in jeder der tausend Simulationen ein Maximaldruck von mehr als 1 kPa auftritt dies entspricht der maximalen Bremswirkung des Waldes für das gezeigte Beispiel.