Schneeverhalten besser verstehen und vorhersagen

02.03.17

Uni LuxembourgDiesen Artikel drucken

Ingenieure der Uni Luxemburg arbeiten gemeinsam mit Lawinenforschern aus der Schweiz an einer besseren Analyse der mechanischen Eigenschaften von Schnee.

Ziel des gemeinsamen Projekts ist die Entwicklung eines Computermodells, das bei der Lösung typischer technischer Probleme im Zusammenhang mit Schnee hilft. Das Modell kann beispielsweise dazu verwendet werden, Lawinen vorherzusagen, die Schneelast auf Gebäuden zu ermitteln oder die Traktion von Fahrzeugen auf schneebedeckten Oberflächen zu berechnen, indem das Verhalten von Schnee vorhergesagt wird.

Modell berechnet die Eigenschaften von Schneemassen unter Druck

Nach zahlreichen Forschungen im Zusammenhang mit Hochwasserszenarien und der Entwicklung einer innovativen mathematischen Methode zur Simulation des Transports von Treibgut und zur Vorhersage seiner Auswirkungen auf Gebäude und andere Bauwerke hat Bernhard Peters, Professor für Thermo- und Fluiddynamik und Leiter des LuXDEM-Forschungsteams an der Fakultät für Naturwissenschaften, Technologie und Kommunikation (FSTC) seine Forschungstätigkeiten auf den Bereich Schneesimulation ausgedehnt.

Peters und sein Forschungsteam arbeiten derzeit an der Entwicklung eines Modells, das anhand der Struktur der mikroskopischen Schneepartikel das Verhalten und die Eigenschaften von Schneemassen unter Druck berechnet.

Verschiebungen und Neuanordnung von Schneekörnern lassen sich eindeutig beschreiben

„Dieses Modell bietet zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Schneemodellen. Erstens können mit unserem Modell Informationen zu der Mikrostruktur der Schneepartikel direkt einbezogen werden. Zweitens berücksichtigt es Kontakte und Bindungen zwischen den Schneekörnern. Drittens lassen sich mit dem Modell die umfangreichen Verschiebungen und Neuanordnung von Schneekörnern während der Deformation eindeutig beschreiben. Somit enthält unser Partikel-Modell alle wichtigen physikalischen Prozesse“, erklärt Bernhard Peters.

Zur Validierung dieses neuen Modells hat Peters Experten dieses Gebiets von einem der weltweit renommiertesten Schneeforschungsinstitute, dem WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF in Davos Dorf in der Schweiz, involviert. „Mit dem Projekt wird das sich gegenseitig ergänzende Expertenwissen der zwei beteiligten Forschungsgruppen zusammengetragen. Luxemburg nimmt dabei die Expertenrolle im Bereich des Modells ein und die Schweiz in der tomografischen Untersuchung und der experimentellen Messung von Schneeeigenschaften“, fügt Peters hinzu.

Das Zwei-Länder-Projekt wurde offiziell am 8. Dezember 2016 bei einem Kick-off-Meeting ins Leben gerufen und wird vom FNR und dem Schweizerischen Nationalfonds (SNSF) über einen Zeitraum von drei Jahren finanziert.

Autor: Universität Luxemburg
Fotos © Universität Luxemburg (1), Nicot François (1)

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