Zusammenfassung:
Das Projekt "AvaRange - Objektverfolgung in Schneelawinen" (internationales Kooperationsprojekt unterstützt von DFG, DR 639/22-1 und FWF, I 4274-N29) hat das Ziel, dynamische Prozesse in Lawinen besser zu verstehen. Aus Laborexperimenten und Computersimulationen ist bekannt, dass Partikeleigenschaften die Bewegung von granularen Strömungen beeinflussen. Während z.B. große Partikel sich eher an der Oberfläche bewegen und nach vorne transportiert werden, bleiben kleinere Partikel im hinteren Teil. Offen bleibt, wie genau Schnee- und Partikeleigenschaften das Bewegungsverhalten von realen Lawinen beeinflussen.
Technische Fortschritte in Bereichen der drahtlosen Sensornetzwerke und dem Internet der Dinge spielen eine große Rolle in unserem täglichen Leben und werden immer häufiger für die Erforschung von Naturphänomenen eingesetzt. Beispiele reichen von der Selbstlokalisierung von mobilen Robotern oder Drohnen bis zur nicht-invasiven Beobachtung von Wildtieren. Bewegungssensoren sind weit verbreitet und finden unter anderem Anwendung in Mobiltelefonen, der Schiff- und Luftfahrt oder für die automatische Navigation von Drohnen. Um die interne Dynamik von Lawinen genauer unter die Lupe zu nehmen, planen wir eine Kombination dieser Technologien. Die Sensorsysteme, ausgestattet mit entsprechenden Kommunikationstechnologien, werden in spezielle, äußerst robuste Gehäuse eingebaut und in Anbruchgebieten von Lawinen platziert. Nach einer Auslösung bewegen sich die Sensoren mit der Lawine ins Tal. Die Messsensorik speichert lokale Bewegungen und drahtlose Sender und Empfänger ermöglichen die Erfassung der Distanz zwischen den Sensoren über die Zeit. Aktuell sind keine Lösungen verfügbar, die all diese Aspekte der Lawinenbewegung nachvollziehbar machen. Ziel ist es daher, ein neues und innovatives System zu entwickeln, welches, basierend auf einer Kombination existierender Sensoren, ein sehr genaues Tracking der Lawinenbewegungen inklusive der internen Dynamiken ermöglicht.
Da die natürlichen Bedingungen in Lawinen mit extremen Verhältnissen einhergehen, ist es notwendig, kosteneffektive und sichere Sensoren zu entwickeln, welche wenig Energie verbrauchen und gleichzeitig stabile Funkverbindungen in Schnee realisieren. Diese neu entwickelten Sensorsysteme und Trackingmethoden werden auch in der Erforschung anderer Massenbewegungen mannigfaltige Anwendung finden. Die zu erwartenden Projektergebnisse tragen zu einer verbesserten Beschreibung der Dynamik von Lawinen bei. Dies erlaubt es, neben Weiterentwicklungen von Lawinensimulationen, einhergehend mit einer erhöhtem Zuverlässigkeit von Gefahrenanalysen, neue Perspektiven für Lawinensicherheitssysteme aufzuzeigen. |
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