Einblick in das riesige 3D-Modell der Schweiz zur Vorhersage von Erdrutschen

Ein 5,4 Meter grosses Modell von Blatten ermöglicht es Schweizer Forschenden, Massenbewegungen im Gebirge unter kontrollierten Bedingungen nachzustellen. In einem ehemaligen Militärbunker nahe Davos hat das WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF eine detaillierte physische Kopie der Walliser Landschaft im Massstab 1:577 aufgebaut. Ziel der Arbeit ist es, die Computermodelle zu verbessern, die kantonale und kommunale Behörden bei der Beurteilung der Risiken für Wohnhäuser, Strassen und andere Infrastruktur einsetzen werden.

Der Zeitpunkt ist bedeutsam für ein Alpenland, in dem Siedlungen häufig in engen Tälern und an steilen Hängen liegen. Blatten steht seit dem grossen Bergsturz in der Region im Fokus der Wissenschaft, dessen Ursachen Forschende noch immer zu verstehen versuchen. Das neue Modell kann nicht jeden geologischen Prozess im Gebirge nachbilden, ermöglicht es den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aber, gezielt zu untersuchen, wie sich ein fliessendes Gemisch über ein bekanntes Gelände bewegt.

Das SLF bezeichnet das Projekt als langfristige Investition in die Forschung. Die Erkenntnisse sollen Gefahrenbeurteilungen verbessern und den Behörden eine bessere Grundlage liefern, wenn sie die Raumplanung, Schutzmassnahmen und die Gefährdung von Infrastruktur in verletzlichen Gebieten überprüfen. Die Experimente wurden am 8. September 2026 angekündigt.

Das Modell besteht aus 56 gedruckten Teilen, deren Herstellung rund 100 Tage dauerte. Die Komponenten bilden die Landschaft rund um Blatten so nach, dass Forschende beobachten können, wie sich bewegtes Material über Hänge, durch Rinnen und entlang wechselnder Geländekonturen bewegt. Der Massstab des Modells bietet dem Team zudem genügend Platz, um Messgeräte anzubringen und die Bewegung detailliert zu verfolgen.

Das Modell befindet sich nahe Davos, weit entfernt von der Walliser Landschaft, die es darstellt. Durch diese räumliche Trennung wird eine komplexe Gebirgsumgebung zu einem wiederholbaren Versuchssystem. Forschende können unter kontrollierten Bedingungen dasselbe Gemisch einbringen, den Versuchsaufbau anpassen und die entstehenden Fliesswege und Ablagerungen vergleichen. Der Ansatz ergänzt Computersimulationen durch Messwerte, anhand derer sich diese Modelle überprüfen lassen.

Das SLF bezeichnet das Modell als langfristige Forschungsinvestition. Sein Wert liegt in wiederholten Beobachtungen und nicht in einer einzelnen Demonstration. Jeder Versuch kann Erkenntnisse dazu liefern, wie das Material auf seinem Weg durch eine Miniaturversion der Landschaft beschleunigt, sich ausbreitet und ablagert. Diese Beobachtungen können Forschenden dabei helfen zu erkennen, wo digitale Prognosen das reale Verhalten abbilden und wo sie verbessert werden müssen. So entsteht eine Verbindung zwischen detaillierten Geländedaten und den Entscheidungen der für die Sicherheit in den Alpengemeinden zuständigen Behörden.

Wasser, Sand und Ton werden zu einem Erdrutsch im Labor, wenn Forschende das Gemisch über das Miniaturgelände leiten. Das Gemisch soll eine beobachtbare Massenbewegung über das Modell erzeugen. Kameras, Laser und Sensoren messen anschliessend, wie schnell es sich bewegt, wie viel Material an einem bestimmten Punkt vorbeifliesst und wo sich das bewegte Sediment ablagert.

Anhand dieser Messungen kann das Team untersuchen, wie die Fliessbewegung mit der Landschaft zusammenwirkt. Eine schmale Rinne kann das Material lenken, während eine Kurve oder eine Änderung des Gefälles seine Geschwindigkeit und Ausbreitung beeinflussen kann. Die Forschenden achten besonders auf die Form des Geländes. «Derzeit interessiert uns besonders, wie die Krümmung des Geländes die Dynamik der Fliessbewegung beeinflusst», sagte Johan Gaume, Leiter der Forschungsgruppe Alpine Landslides am SLF.

Physikalische Experimente liefern eine direkte Aufzeichnung der Bewegung, die mit Computerprognosen verglichen werden kann. Die Versuche bilden nicht alle Auslöser oder unterirdischen Bedingungen nach, die bei einem realen Bergsturz in den Alpen eine Rolle spielen. Sie konzentrieren sich auf das Verhalten des fliessenden Materials, sobald es sich über das Gelände bewegt. Indem Geschwindigkeit, Abfluss und Ablagerungen gemeinsam gemessen werden, kann das SLF untersuchen, wie sich kleine Veränderungen der Topografie auf Reichweite und Intensität einer Massenbewegung auswirken.

Die praktische Bewährungsprobe des Modells kommt, wenn seine Messwerte die Planungsbüros im Wallis und in anderen Alpentälern erreichen. Das SLF sagt, die Experimente sollten die Zuverlässigkeit von Computermodellen verbessern, die kantonale und kommunale Behörden einsetzen. Diese Instrumente unterstützen die Verantwortlichen dabei, mögliche Gefahren für Siedlungen und Infrastruktur einzuschätzen, einschliesslich der Gebiete, durch die sich bewegtes Material ausbreiten und in denen es sich ablagern könnte.

Verbesserte Modelle könnten Entscheidungen darüber unterstützen, wo gebaut werden darf, welche Strassen und Einrichtungen Schutz benötigen und wie die Behörden die Überwachung priorisieren. Sie könnten Planerinnen und Planern auch dabei helfen, die Gefährdung bestehender Siedlungen mit den Risiken für neue Projekte zu vergleichen. Das Modell wird diese Fragen nicht entscheiden. Es liefert den Verantwortlichen, die innerhalb des bestehenden Schweizer Systems lokaler und kantonaler Zuständigkeiten arbeiten, detailliertere Grundlagen.

Der breitere alpine Kontext bleibt komplex. Ein entsprechender Bericht von Swissinfo hielt fest, dass kleine Erdrutsche in den Schweizer Alpen mit dem Klimawandel zugenommen haben, während der Zusammenhang zwischen der Erwärmung und grossen Naturkatastrophen weniger eindeutig ist. Forschende, die Blatten untersuchen, analysieren zudem, wie es zum Bergsturz kam und wie sich ähnliche Ereignisse möglicherweise vorhersehen lassen. Das neue physische Modell ergänzt diese Arbeit um ein experimentelles Instrument. Seine Ergebnisse könnten künftige Gefahrenkarten und die Infrastrukturplanung beeinflussen.