Schnee

Weiße Gefahr: Die zerstörerische Kraft von Lawinen

Neuschnee lockt nicht nur viele Wintersportler an, sondern erweckt regelmäßig auch eine der größten Gefahren in den Bergen zu neuem Leben: Lawinen. Besonders unberechenbar sind Staublawinen. Sie rasen mit einer Geschwindigkeit von bis zu 350 Kilometer pro Stunde ins Tal. Ihrer Zerstörungskraft können weder Wälder noch Häuser standhalten.

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Immer wenn Neuschnee fällt, steigt nicht nur die Verlockung, abseits der Pisten zu fahren, sondern auch die Lawinengefahr. Weltweit sterben jedes Jahr circa 200 Menschen durch Lawinen, die Hälfte davon im Alpenraum. Wie zerstörerisch Lawinen sein können, erlebten im Februar 1999 die Bewohner des österreichischen Wintersportortes Galtür: Bei einem der schwersten Lawinenunglücke in der Geschichte der Alpen wurden 31 Menschen von gigantischen Schneemassen erdrückt, erschlagen oder erstickt.

Um uns in Zukunft besser vor der weißen Naturgewalt zu schützen, arbeiten Lawinenexperten fieberhaft daran, die Lawinenvorhersagen zu verbessern. Eines der weltweit renommiertesten Lawinenforschungsinstitute ist das Eidgenössische Schnee- und Lawinenforschungsinstitut in Davos - kurz SLF. Arbeitsplatz der Forscher ist die 2.700 Meter hoch gelegene Außenstation am Weissfluhjoch. Sie ist mit zahlreichen automatischen Wetterstationen aus dem gesamten Alpenraum verbunden. Alle Daten dieser Messstationen - wie Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Schneehöhe und Strahlenmessungen - laufen am SLF in Davos zusammen.

Schneeprofile: Einblicke in die Seele des Schnees

Jede Schneedecke besteht aus vielen unterschiedlichen Schichten. Haften diese Schichten schlecht aneinander, kann eine Lawine abgehen. Um Schwachschichten zu erkennen, graben die Lawinenforscher drei Meter tiefe Schächte, sogenannte Schneeprofile. Dabei arbeiten sie sich Schicht für Schicht vor. Selbst für den Laien werden auf diese Weise die verschiedenen Schneeschichten des laufenden Winters sichtbar: von den körnigen Altschneeschichten in Bodennähe bis hin zu den feinen Schneesternen des letzten Schneefalls.

Schnee im High-Tech-Labor

Im Labor präparieren die Lawinenforscher die Schneeproben mit geschwärztem Dietylphtalat, einer chemischen Säure. Anschließend wird die Oberfläche der Schneeprobe glatt gefräst. Eine Videokamera nimmt von den verschiedenen Anschnitten Bilder auf, die direkt im Computer gespeichert werden. Dank der schwarzen Säure werden die Luftporen als schwarze Substanz und die Schneekörner als weiße Substanz sichtbar. So können die Forscher erkennen, wie fest die Schneekörner miteinander verbunden sind. Besonders gefährlich sind Oberflächenreif oder Tiefenreif: Hier sind die Eiskristalle nur lose miteinander verbunden. Schon die geringste Belastung der Schneedecke kann Bruchvorgänge auslösen. Die Schneetafel verliert die Verbindung zur Unterlage.

Gefährliche Schwachschichten

Im Laufe eines Winters bilden sich innerhalb einer Schneedecke sogenannte Schwachschichten. Sie entstehen, wenn die Oberfläche der Schneedecke tagsüber schmilzt und nachts wieder gefriert. Dadurch bildet sich eine glatte Kruste. Neuschnee verbindet sich mit einer solchen Gleitfläche nur sehr schlecht. Fällt viel Schnee, hält die Schneedecke der Belastung nicht mehr stand: Der Neuschnee gerät auf der glatten Unterlage ins Rutschen.

Lawinenwetter

Wichtigste Voraussetzung für die Entstehung von Lawinen sind große Neuschneemengen. In Kombination mit starken Winden sind sie besonders gefährlich: Wind gilt als Baumeister der Lawinen. Bläst er mit mehr als 25 Stundenkilometern, vermag er Schnee zu transportieren. So bilden sich gefährliche Schneewechten (überhängende Schneeverwehungen), die allein durch ihr Gewicht von einem Bergkamm abbrechen können. Aber auch Temperaturveränderungen können die Lawinengefahr dramatisch erhöhen: Ein plötzlicher Temperaturanstieg, wie er oft im Frühling vorkommt, überzieht die Eiskristalle mit einem dünnen Wasserfilm. Dieser wirkt wie eine Schmierung: Die Schneedecke verliert ihre Haftfähigkeit und gleitet ab.

Lawinengelände

Besonders lawinengefährdet sind Hänge mit Steigungen zwischen 35 und 50 Grad: Ist der Winkel kleiner, bleibt der Schnee stabil und kommt nicht ins Rutschen. Hänge mit einer Neigung über 50 Grad sind dagegen in der Regel zu steil, als dass sich dort große Schneemengen ansammeln. Neben der Hangneigung spielt auch die Hangausrichtung eine Rolle: Schattige Nord- und Osthänge bleiben nach Schneefall lange instabil, weil sich die Schneedecke bei tiefen Temperaturen nur schlecht setzt.

Schnee ist nicht gleich Schnee

Schnee ist ein sehr komplexes Material. Temperaturschwankungen beispielsweise führen dazu, dass er sich ständig verändert: Jede Schneeflocke, jede Schneedecke, jede Schneeschicht ist in ihrem Aufbau und ihren Eigenschaften verschieden. Begriffe wie "Pulverschnee", "Nassschnee" und "Sulzschnee" sind Belege für die unterschiedlichen Eigenschaften von Schnee. Wie viele Varianten von Schnee es gibt, zeigt sich in der Sprache der Eskimos: Sie unterscheiden rund 200 Arten von Schnee.

Wie entsteht Schnee?

Schnee besteht aus winzigen, sechsgliedrigen Eiskristallen. Sie entstehen, wenn Wassermoleküle an einem Staubkorn fest frieren und feine Verästelungen bilden. Verhaken sich mehrere solcher "Schneesternchen", entsteht eine Schneeflocke. Wie fest die Schneeflocken in der Schneedecke verbunden sind, wird durch ihre Form bestimmt: Bei tiefen Temperaturen bilden sich große verzweigte Schneekristalle, die eine lockere Schneeschicht bauen. Bei Temperaturen über Null Grad schmelzen die Eiskristalle und runden sich ab. Die Schneekörner lagern dichter zusammen, die Schneedecke setzt sich und wird stabiler. So bildet sich im Laufe des Winters eine Schneedecke aus vielen unterschiedlichen Schichten. Haften diese Schichten schlecht aneinander, kann eine Lawine abgehen.

Grab im Schnee

Lawinenopfer sind durchschnittlich einen Meter tief unter den Schneemassen begraben. Nur ein Drittel aller verschütteter wird lebend geborgen. Das liegt vor allem daran, dass 75 Prozent der Verschütteten keine Atemhöhle haben. Ohne Atemhöhle aber kann man kaum mehr als 15 Minuten überleben. Selbst wenn sofort Helfer zur Stelle sind, schaffen es diese in der Regel nicht, den Verschütteten in der kurzen Zeit freizuschaufeln.

Der Lawinenairbag

Da sich die Ausgrabungszeit von Verschütteten nicht verkürzen lässt, können auch durch bessere Ortungssysteme nicht mehr Opfer lebend geborgen werden. Deshalb richtet sich das Augenmerk der Forscher auf die Prävention. Ingenieure haben den Lawinenairbag entwickelt: Er soll verhindern, dass Skifahrer und Snowboarder in der Lawine verschüttet werden. Der Lawinenairbag ist ein Rucksack, in dem sich eine Druckpatrone und zwei Kammern befinden. Gerät ein Skifahrer in eine Lawine, zieht er einfach die Reißleine. Die Druckpatrone füllt innerhalb von zwei Sekunden die orangefarbenen Kammern mit Luft. Der Effekt ähnelt der einer Schwimmweste: Dank des Lawinenairbags schwimmt der Skifahrer an der Oberfläche der Lawine. So kann er auch eventuell verschütteten Kameraden schnell zu Hilfe eilen. Der Lawinenairbag ist allerdings kein Freischein für jedes Gelände. Die Luftkissen mögen einen in kleineren Lawinen an der Oberfläche halten. Aber gegen mitgerissene Steine, Äste oder gar ganze Bäume ist auch er keine Versicherung.

Das Avalung System

Das Avalung System versorgt Verschüttete auch dann noch mit Luft, wenn keine Atemhöhle vorhanden ist. Kernstück des Systems ist ein Atemschlauch, den der Ski- oder Snowboardfahrer bei Tiefschneeabfahrten im Mund hat. Er ist mit einer Weste verbunden, auf deren Vorderseite sich ein Filter befindet. Gerät der Skifahrer unter eine Lawine, zieht der Filter aus dem umgebenden Schnee Luft. Gleichzeitig wird die verbrauchte Atemluft über einen zweiten Filter am Rücken der Weste abtransportiert.

Umsichtiges Verhalten

Weder der Lawinenairbag noch das Avalung System sind eine Lebensversicherung. Es sind Notfallausrüstungen, die die Überlebenschancen des Skifahrers in der Gefahrensituation erhöhen. Die beste Schutzmaßnahme ist immer noch umsichtiges Verhalten. Leichtsinn kann auch mit Lawinenairbag oder Avalung System tödlich enden.

Das Lawinenprognosesystem ARIS

Wissenschaftler arbeiten fieberhaft daran, die Lawinenvorhersage zu verbessern. Dabei sind Wetterstationen besonders wichtig: Sie erfassen rund um die Uhr Temperatur, Schneehöhe, Niederschlag, Windstärke und Windrichtung. Die Daten werden automatisch ins Tal geleitet, wo Warndienste mit Hilfe von Computern Lawinenwarnungen erstellen. Mit dem in Österreich entwickelten Lawinenprognosesystem ARIS (Avalanche Risk Information System) scheint ein Durchbruch gelungen: Es berücksichtigt neben aktuellen Schnee- und Wetterdaten auch Geländeinformationen. Zusätzlich speichert es Lawinenereignisse der Vergangenheit. Da das System auf neuronalen Netzen basiert, ist es außerdem lernfähig. ARIS hat eine Trefferquote von 86 Prozent. Es wird heute in vielen Skiorten eingesetzt, unter anderem auch in Galtür.

Lawinensprengungen

Wenn die Lawinenwarndienste morgens die Daten der örtlichen Wetterstation bekommen, errechnet ARIS die Lawinengefahr für einzelne Hänge. Ist diese gegeben, beginnt ein Wettrennen gegen die Zeit, denn ab 9 Uhr früh laufen die Skilifte. Die Verantwortlichen müssen schnell entscheiden, welche Hänge gesperrt und welche Triebschneeansammlungen gesprengt werden. Mit Helikoptern fliegen sie zu den Lawinenhängen und werfen über Schneewechten Sprengstoff ab. Allein im Skigebiet Lech-Zürs werden jeden Winter 6.000 Kilogramm Dynamit bei Lawinensprengungen verbraucht.

Klimawandel führt zu höherem Lawinenrisiko

Auf der schweizerischen Alpennordseite sind die winterlichen Starkniederschläge im Laufe des 20. Jahrhunderts um 30 Prozent angestiegen. Insgesamt stammen heute ungefähr 40 Prozent der jährlichen Niederschlagsmengen in den Alpen aus Starkniederschlägen. Nach Ansicht von Wissenschaftlern ist die Zunahme der winterlichen Niederschläge eine Folge der globalen Erwärmung. Diese wird vor allem durch das Treibhausgas CO2 verursacht. Über dem Nordatlantik - der Wetterküche Europas - führt die globale Erwärmung zu einer stärkeren Verdunstung des Meerwassers. Gleichzeitig hat in den letzten Jahren auch die Westwindzirkulation zugenommen. Beide Faktoren - stärkere Verdunstung und mehr Westwinde - führen dazu, dass vor allem im Winter mehr Feuchtigkeit gegen die Nordalpen transportiert wird. Die Folge sind zum Teil mehrere Tage anhaltende extrem starke Schneefälle.

Pessimistische Prognosen

Die wissenschaftlichen Prognosen für die zukünftige Entwicklung der Lawinenaktivität sind zum Teil sehr widersprüchlich, da viele Einflussfaktoren noch unbekannt sind. Die Klimatrends lassen jedoch vermuten, dass die winterlichen Starkniederschläge zunehmen werden. Für die Nordalpen rechnet man bis 2050 mit einem Anstieg der winterlichen Durchschnittstemperaturen um zwei bis drei Grad Celsius. Die winterlichen Niederschlagsmengen sollen um circa fünf Prozent ansteigen. Außerdem könnte die Sturmhäufigkeit zunehmen. Alle drei Faktoren erhöhen das Lawinenrisiko dramatisch: Katastrophen wie in Galtür 1999 werden sich damit auch in Zukunft nicht ausschließen lassen.

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