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 Auftretenswahrscheinlichkeit und großer Magnitude durchaus gerechtfertigt ist. Für die Analyse von häufiger auftretenden, kleineren Lawinenereignissen, welche z.B. 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.


Kombination von Wald und technischer Verbauung zur Verhinderung von Lawinen (Villgratental, Osttirol). Langfristiges Ziel ist es die Stützbauwerke wieder zu entfernen, wenn der Wald selbst ausreichende Schutzwirkung bietet.

Abbildung der Wirkung des Waldes

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 sog. 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.


Darstellung der Ergebnisse von 1000 Simulationen mit variierendem Waldparameter, sowie einer Referenzsimulation ohne Berücksichtigung einer Bremswirkung des Waldes (blau).

Die blaue Linie zeigt zum Vergleich den zu erwartenden Lawinendruck von 1kPa ohne Berücksichtigung der Bremswirkung des Waldes an. Die weiteren Farben geben an, in wie vielen Fällen die Modellergebnisse Maximaldrücke größer 1kPa 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 1kPa auftritt; dies entspricht der maximalen Bremswirkung des Waldes für das gezeigte Beispiel.

Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft (BFW)
Austria, 1131 Wien, Seckendorff-Gudent-Weg 8 | Tel.: +43 1 878 38-0

Autor: Huber A., Kofler A., Hainzer E., Fischer J.

Quelle/URL: https://bfw.ac.at/rz/bfwcms.web?dok=10055