3D-Modell von Blatten soll die Planung gegen Erdrutschrisiken in der Schweiz verbessern

Eine 5,4 Meter lange Nachbildung von Blatten eröffnet Schweizer Forschenden neue Möglichkeiten, zu untersuchen, wie sich Berghänge bewegen. Das WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF hat die Walliser Landschaft im Massstab 1:577 nachgebildet und das Modell anschliessend in einem ehemaligen Militärbunker bei Davos installiert. Die Forschenden untersuchen damit, wie sich Erdrutsche und andere Massenbewegungen durch komplexes Gelände bewegen.

Die Arbeit ist wichtig, weil Computersimulationen Entscheidungen darüber beeinflussen, wo Menschen wohnen, wo Strassen und Versorgungsleitungen gebaut werden können und wann Behörden möglicherweise Warnungen herausgeben müssen. Ein zuverlässigeres Verständnis des Fliessverhaltens könnte kantonalen und kommunalen Behörden helfen, solche Beurteilungen für Siedlungen und Infrastruktur zu verfeinern.

Das Modell von Blatten ist Teil intensiver Bemühungen, die Kräfte zu verstehen, die alpine Gemeinden prägen. Berghänge können Wasser, Fels, Erde und Geröll durch Rinnen bis in bewohnte Täler transportieren. Die Experimente des SLF bieten eine kontrollierte Umgebung, in der Forschende diese Bewegungen wiederholen, Bedingungen verändern und die Ergebnisse messen können. Das Projekt sagt kein bestimmtes künftiges Ereignis in Blatten voraus. Es stärkt die verfügbare Beweisgrundlage, wenn Behörden Gefahren in Gebieten mit ähnlichem Gelände beurteilen.

Das physische Modell besteht aus 56 einzeln gedruckten Teilen und benötigte rund 100 Tage für die Herstellung. Mit seinen Abmessungen von 5,4 Metern auf 4,5 Meter ermöglicht es den Forschenden, die Landschaft in einem Massstab nachzubilden, der gross genug für kontrollierte Fliessversuche ist. Das SLF bezeichnet das Modell als langfristige Investition in die Forschung.

Der Massstab gibt dem Team genügend Raum, um zu beobachten, wie sich Material ausbreitet, beschleunigt und ablagert, wenn es Hänge und Rinnen durchquert. Die Forschenden können vergleichen, was in verschiedenen Geländebereichen geschieht, und die Messungen nutzen, um die Annahmen digitaler Gefahrenmodelle zu überprüfen. Der physische Aufbau macht die Bewegung zudem auf eine Weise sichtbar, die sich allein mit Computermodellierungen nur schwer erfassen lässt.

Die Anlage steht bei Davos, weit entfernt vom Walliser Tal, das sie darstellt. Ihr Wert liegt in der präzisen Nachbildung und der Möglichkeit, wiederholbare Versuche durchzuführen. Die Forschenden können dieselbe Landschaft unter kontrollierten Bedingungen untersuchen und die gewonnenen Daten anschliessend nutzen, um Simulationen zu verbessern, auf die sich Behörden bei der Beurteilung von Strassen, Gebäuden und anderer naturgefahrenexponierter Infrastruktur stützen könnten.

Wasser, Sand und Ton dienen als kontrollierter Ersatz für eine Massenbewegung am Berg. Bei jedem Versuch leitet das SLF die Mischung über das Modell und zeichnet auf, wie sie sich verhält. Kameras verfolgen die Bewegung, Laser erfassen Veränderungen und Sensoren messen unter anderem Fliessgeschwindigkeit, Abflussmengen und die zurückbleibenden Ablagerungen.

Johan Gaume, Leiter der Forschungsgruppe Alpine Landslides am SLF, sagte, das Team konzentriere sich auf die Rolle der Geländekrümmung für die Dynamik der Fliessbewegungen. Gekrümmtes Gelände kann bewegtes Material umlenken, seine Geschwindigkeit beeinflussen und verändern, wo sich Geröll ansammelt. Diese Einzelheiten sind wichtig, wenn Behörden abschätzen, welche Teile eines Tals gefährdet sein könnten.

Die Experimente können auch zeigen, wo digitale Modelle angepasst werden müssen. Die Forschenden vergleichen die beobachteten Bewegungen mit Computersimulationen, ermitteln Abweichungen und verbessern die Formeln, die bei künftigen Beurteilungen zum Einsatz kommen. Die Versuche können nicht alle Faktoren eines realen alpinen Ereignisses nachbilden, darunter wechselnde Wetter- und geologische Bedingungen. Sie können jedoch den Einfluss der Geländeform isolieren und gemessene Erkenntnisse zu einem zentralen Teil der Gefahrenanalyse liefern.

Der praktische Nutzen des Blatten-Projekts wird sich in Planungsbüros und Einsatzzentralen in der ganzen Schweiz zeigen. Kantonale und kommunale Behörden verwenden Gefahrenbeurteilungen, wenn sie über Bauvorhaben entscheiden, Infrastruktur schützen und Massnahmen für Gemeinden in gefährdeten Tälern vorbereiten. Bessere Computermodelle könnten ihnen ein klareres Bild davon vermitteln, wie sich eine Massenbewegung durch das örtliche Gelände bewegen könnte.

Die Ergebnisse könnten die Frühwarnung unterstützen, doch das Ausgangsmaterial weist dem Modell keine Rolle bei der Auslösung eines bestimmten Warnsystems zu. Sein erklärtes Ziel ist es, die Zuverlässigkeit der Simulationen zu verbessern, die Behörden künftig für Risikobeurteilungen verwenden. Diese Unterscheidung ist wichtig: Forschungsdaten können Entscheidungen stärken, während die Verantwortung für Raumnutzungsregeln und Notfallmassnahmen bei den zuständigen Behörden bleibt.

Das Projekt ergänzt zudem die umfassendere Schweizer Forschung zu den sich verändernden Gefahren im Gebirge. Das SLF und weitere Fachleute untersuchen Erdrutsche, den Rückzug der Gletscher, Permafrost und die Kräfte hinter grossen alpinen Felsstürzen. Für die Einwohnerinnen und Einwohner von Blatten und anderen Berggemeinden können diese Erkenntnisse langfristige Entscheidungen darüber unterstützen, wo gebaut, was geschützt und wie man sich vorbereitet, während der Druck auf steiles Gelände wächst.