Jährlich rauschen in den Schweizer Alpen mit Murgängen Tausende von Tonnen Geröll zu Tal und gefährden Verkehrswege und Siedlungsgebiete. Um das Wann, Wo und Wie von Murgängen besser erforschen zu können, nutzt die Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) 2D-Laserscanner von SICK. 
Murganggraben Randa / Wallis
„Murgänge sind spektakuläre und brutale Erscheinungen, beschreibt Dr. Lorenz Meier von der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) das Gemisch aus Wasser, Dreck und Steinen, das sich oft in einem Bachbett oder einer natürlichen Rinne ohne Rücksicht auf Hindernisse seinen Weg ins Tal bahnt. Dabei werden innerhalb weniger Minuten einige 10.000 bis 100.000 Tonnen Schlamm-, Gesteins-, Fels- und Fremdmaterial wie zum Beispiel Baumstämme talwärts transportiert - und das mit deutlich mehr Energie als bei einem Hochwasser. „Ein Murgang, der mit voller Wucht auftrifft, kann Häuser, Verkehrswege und Brücken vollkommen zerstören.
2D-Laserscanner analysieren erstmals Murgänge in Echtzeit
Gut also, wenn man beispielsweise die Gefahrengebiete für solche Murgänge kennt und kartieren kann. „Hierfür ist die Wissenschaft auf Modelle angewiesen, welche Fliesshöhen, Geschwindigkeiten und Ausbreitung einer Mure simulieren helfen, erklärt Dr. Meier. Gleichzeitig müssen solche Modelle anhand von validen Messdaten verifiziert werden.
Dr. Lorenz Meier beim Parametrieren der 2D-Laserscanner
„Hierbei helfen uns die 2D-Laserscanner LMS511 von SICK in besonderem Maße, weil sie erstmals dynamische, das heißt zeitlich und örtlich hochauflösende Messungen an Murgängen ermöglichen, während diese zu Tal gehen. Zwei Sensoren nehmen im Abstand von etwa einem Meter je ein Querprofil auf, nachdem sie beim beginnenden Abgang eines Murgangs per Funk von einer Erschütterungs-Messanlage oberhalb der Messstelle aktiviert worden sind."
Drahtseilakt über dem Murganggraben
Dafür, dass die Sensorik nicht den ungebremsten Gewalten des Murgangs zum Opfer fällt, sorgt die besondere Installationslösung. „Wir haben die beiden LMS511 von SICK an Stahlseilen über den Murganggraben des Dorfbachs von Randa im Wallis gehängt. Von dort oben werden Querprofile mit einer Sampling-Frequenz von 50 Hz aufgenommen und über ein etwa 100 Meter langes Ethernet-Kabel entlang der Stahlseile auf einen kleinen Linux-Server am Rand des Grabens übertragen, dort gespeichert und weiterverarbeitet. Die Stromversorgung der Sensoren wie auch des Servers erfolgt über Solarpanels und Pufferbatterien."
LMS511 an Stahlseilen über den Murganggraben des Dorfbachs in Randa
Neuland betreten - dank Testgeräten ohne Risiko
Mit der beschriebenen Murgang-Messanlage hat die Forschungsanstalt in einem nicht unerheblichen Maß technologisches Neuland betreten. Wie präzise würden die Messungen sein? Wie wetterfest sind die Sensoren, die immerhin bei Wind und Wetter im Dauereinsatz sind und die in einem grossen Transportrucksack per Helikopter zum Installationsort transportiert werden mussten? Um diese und andere Fragen im Vorfeld der Projektumsetzung zu klären, unterstützte SICK die WSL mit LMS511 zu Testzwecken. „Nach der Prüfung in unserem Labor und den ersten Arbeitsschritten mit den Sensoren war schnell klar, dass sich die Lasertechnologie und speziell auch die Lasermesssysteme von SICK für unser Vorhaben bestens eignen würden, blickt Dr. Meier zurück. Die Anlage über der Rinne des Dorfbachs von Randa im Wallis hat sich bewährt. Mittlerweile ist eine zweite, ähnliche Anlage für eine größere Rinne (den Spreitgraben) bei Guttannen im Berner Oberland in Planung. „In dem Projekt werden wir auf das High Resolution-Modell des LMS511 mit kleinerer Lichtfleckgrösse und dadurch noch feinerer Auflösung wechseln, um noch kleinere Oberflächendetails erkennen und auswerten zu können."
- Produktinformationen: 2D-Laserscanner LMS511
- Produktportfolio: 2D-Laserscanner
- Kundeninformation: Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft
