Gubler, H. (1983). Künstliche Auslösung von Lawinen durch Sprengungen. Eine Anleitung für Praktiker. Mitteilungen des Eidg. Institutes für Schnee- und Lawinenforschung: Vol. 36 (2nd ed.).

KUENSTLICHE ÄUSLOESUNG VON LAWINEN: EINE ANLEITUNG FUER DEN PRAKTIKER

HINWEISE FUER DEN LESER

In dieser Mitteilung sind die Resultate der Untersuchungen zt künstlichen Auslösung von Lawinen durch Sprengungen zusammen- gefasst und interpretiert. Das Büchlein ist als Leitfaden für Sicherungschefs gedacht. Die Abschnitte in Schrägdruck stell das notwendige Grundwissen dar, während die übrigen Abschnitt Erläuterungen, Definitionen sowie für den Praktiker wesentlic Zusatzinformation beinhalten. Ein Stichwortverzeichnis am Sch des Berichtes soll das Auffinden wichtiger Definitionen und E klärungen erleichtern. Für ein weitergehendes Studium der Sch und Lawinenkunde sei das Buch "Lawinenkunde für den Praktiker von B.Salm, herausgegeben durch den SAC, empfohlen.

INHALTSVERZEICHNIS

1 2

Einleitung

Grundlagen der Lawinenauslösung (Schneebrett)

3 Wirkung einer Detonation auf die Schneedecke

4 Wahl der Methode der künstlichen Auslösung durch Sprengungen 5 Uebersicht über die zur Verfügung

stehenden Sprengmethoden

Seite 1

1

4

5

8

Wirkungszone, Sprengwirkung, Ladungs- grösse, Sprengstofftyp, totale Bruch- zone, Zilnderempfindlichkeit

Regeln zur künstlichen Auslösung von Lawinen durch Sprengungen

Praktische Erfahrungen, Beurteilung von Sicherungsaktionen

Abschätzung der Risikoverminderung·

Schlussbemerkungen

Literaturhinweise

Stichwortverzeichnis

Seite 12

21

26

30

36

37 38

- l -

1 Einleitung

Das Ziel der künstlichen Auslösung von Lawinen besteht in der temporären Sicherung von potentiellen (möglichen) Lawinenanrit zonen, Lawinensturzbahnen und Ablagerungsgebieten bei akuter L winengefahr oder Lawinenverdacht. Temporäre Sicherung bedeutet dass die potentiell gefährdeten Gebiete für eine bekannte, beG te Periode als Zonen mit zumindest stark vermindertem Lawiner.

siko betrachtet werden können. Ein Restrisiko bleibt immer bes hen. Ein unvorhergesehener Lawinenniedergang mit Unfall oder S denfolge in die als gesichert geltende Zone während der Sicher periode kann somit nie ganz ausgeschlossen werden. Hingegen so das verbleibende Restrisiko gegenüber der Summe der übrigen wi samen Gefahren vernachlässigbar sein. Die Grösse des tolerierb Restrisikos hängt somit sehr stark von der Art der Nutzung der sichernden Zone ab (Abfahrtspiste,Bahn,Strasse,Siedlung).

2 Grundlagen der Lawinenauslösung (Schneebrett)

In einem Hang werden durch das Eigengewicht der Schneedecke Sp nungen erzeugt. In einer ruhenden Schneedecke stehen diese Spa gen im Gleichgewicht mit den entsprechenden Widerstandskräften nerhalb der Schneedecke sowie zwischen der Schneedecke und dem Untergrund. Durch künstliche oder natürliche Zusatzbelastu (Schneefall, Sprengung, Skifahrer) werden die Spannungen in de Schneedecke erhöht. Die Spannungen können aber nie grösser als entsprechenden Festigkeiten sein. Erreichen die Spannungen die entsprechenden Festigkeiten, so bricht das Schneegefüge. Der d, durch eingeleitete Initialbruch findet meist gleichzeitig nur einem begrenzten Bereich der Schneedecke statt, da das Verhält;

von Festigkeit zu Spannung (Stabilität) innerhalb des mögliche;

Anrissgebietes von Ort zu Ort sehr stark verschieden ist. Der, des InitiaZbruches kann daher meist nicht vorausgesagt werden.

)ie Verteilungen der Spannungen und Festigkeiten werden einerseits jurch die Art des Geländes (Steilheit,Gestaltung der Bodenober- fläche), anderseits durch den Witterungsablauf (Schichtung der Schneedecke, Verwehungen) bestimmt und können deshalb für das gleiche Anrissgebiet zu verschiedenen Zeitpunkten sehr verschieden sein. Da die Initialbruchfläche praktisch keine Spannungen mehr übertragen kann, werden angrenzende Teile der Schneedecke stärker oelastet. Können diese zusätzlichen Spannungen nicht übernommen

~erden, so kommt es zur Bruchfortpflanzung. Die Festigkeit von Schnee ist abhängig von der Art der Belastung und der Belastungs- änderung. Filr eine gegebene Schneeprobe ist die Druckfestigkeit wesentlich grösser als die Zug- und Scherfestigkeit. Wird die Be- lastung nur sehr langsam gesteigert, so ist die resultierende maximale Festigkeit viel grösser als bei einer kurzen, schlagarti- gen oelastung. Wird eine Schneeprobe sehr langsam deformiert,wie dies in der natürlichen Schneedecke ohne Einwirkung zusätzlicher äusserer Kräfte durch das Eigengewicht des Schnees geschieht, so kann die Festigkeit des Schnees mit steigender Deformation abneh- men,ohne dass es unmittelbar zu einem Bruch kommt.Ein natürlicher Bruch der Schneedecke muss somit nicht zum Zeitpunkt des Erreichens der maximalen Last oder maximalen Belastungszunahme z.B. während eines intensiven Schneefalls eintreten, sondern kann sich wesent- lich verzögern. Insbesonders die natürliche Belastungszunahme wäh- rend eines Schneefalls aber auch, allerdings wesentlich weniger ausgeprägt, die Druckwelle einer einige 10 m entfernten Detonation oder die Belastung durch einen Skifahrer erzeugen relativ langsame Spannungszunahmen,verglichen mit den sprungartigen Spannungsstei- gerungen,wie sie an der Spitze eines sich durch die Schneedecke fort pflanzenden Bruches auftreten. Damit ist die durch einen Initial- bruch zu überwindende Bruchfestigkeit (langsame Spannungssteigerung;

wesentlich höher als die der Bruchfortpflanzung entgegenstehende Sprödbruchfestigkeit. Die Bruchfortpflanzung ist damit gegenüber der Jnitialbruchbildung begünstigt.

Figur 1 Primäre und sekundäre Bruchfortpflanzung (Foto R.Ludwig)

ist daher wesentlich, dass die künstlich erzeugbaren schwachen satzspannungen an SteUenminimaler natürlicher Stabilität (Ver- ltnis der an dieser Stelle wirksamen Festigkeiten zu den ent- rechenden Spannungen) wirksam werden können. Alle künstlich er- ugbaren Zusatzspannungen müssen innerhalb ihrer Wirkungszonen genüber den natürlichen bereits in der Schneedecke wirksamen annungen als schwach bezeichnet werden. Da die schwächste Stelle gendwo innerhalb des potentiellen Anrissgebiets lokalisiert in kann, müssen die durch eine Sprengung verursachten Zusatz- annungen möglichst den ganzen Bereich der potentiellen Primär- uchzone erreichen. Der Primärbruch kann sich z.B. als Zugbruch , der Anrisslinie, als Scherbruch in einer Zwischenschicht, oder

s Druckbruch in der Stauchwallzone ausbreiten, wobei die moderne-

•n Theorien die primäre Scherbruchbildung bevorzugen.

Wirkung einer Detonation auf die Schneedecke

.e Detonation einer Sprengladung erzeugt in ihrer unmittelbaren 1gebung eine Schockwelle (plötzlicher Anstieg der Teilchenge- :hwindigkeit in der Schockwellenfront), die mit zunehmender Ent- :rnung von der Ladungsposition in eine Stosswelle (elastische :lle grosser Amplitude) und schliesslich in eine akustische Druck- :lle (elastische Welle kleiner Amplitude) übergeht. In der Schnee-

=Cke sowie im Boden breiten sich diese Störungen als Verschiebungs-

=llen aus. Sind die Amplituden genügend gross, so wird das Schnee- :füge zerstört oder zumindest bleibend deformiert (Kraterzone).

ie sich über der Schneedecke ausbreitende Luftdruckwelle nimmt ehr bald einen N-förmigen Druckverlauf an (Ueberdruckphase mit achfolgender Unterdruckphase) und wird deshalb N-Welle genannt.

ie Amplituden der Verschiebungs- und Druckwellen in, über und nter der Schneedecke sind wesentlich durch die Position der prengladung relativ zur Schneeoberfläche (Sprengpunkt) bestimmt.

Die Verdämmung einer Sprengladung im Schnee sowie die Impedan2 passung (bestimmt den Energieübergang von der detonierenden La dung in den Schnee) sind im allgemeinen sehr schlecht.Der Ra der Zone bleibender Deformation (Kraterzone) einer brisanten 1 Ladung beträgt nur ungefähr 1 m. Die Abschwächung der sich von Sprengstelle durch die Schneedecke ausbreitenden Longitudinal- und Transversalwellen ist, verglichen mit den entsprechenden G sen für Luft, Fels oder gut verfestigten Kiessand, sehr hoch.

Die von der Detonationsstelle ausgehenden N-förmigen Luftdruak wellen wirken über das Porensystem einer troakenen Sahneeablag rung auf das Eisskelett der Sahneestruktur. Die dadurah im Eis skelett erzeugten Zusatzkräfte können zusammen mit den bereits vorhandenen Spannungen zum Bruah der Sahneestruktur führen.

Die Ausbreitung von seismischen Wellen im Boden ist nur bei Sp punkten auf oder im Boden von Wichtigkeit. Die Verschiebungs- Druckwellen, die wesentlich zur Fortpflanzung der durch eine D tonation verursachten Zusatzspannungen beitragen können, sind Tabelle 1 zusammengestellt.

4 Wahl der Methode der künstlichen Auslösung durch Sprengungen

Die Kriterien für die Wahl einer bestimmten Auslösemethode sin, in Figur 2 zusammengestellt.

Ergänzende Bemerkungen zu Figur 2: Der Siaherheit der Sprengpa·

trouille/Bedienungsmannsahaft ist grösste Beaahtung zu sahenke, Die künstliahe Auslösung von Lawinen ist eine temporäre Siaher;

methode und daher niaht immer und unter allen Voraussetzungen, führbar. Die zu sahatzenden Zonen müssen daher bei Niahtdurahfi barkeit einer Siaherungsaktion auah für längere Perioden evaku·

bar und sperrbar sein.

Die wichtige Frage des Restrisikos wird in Abschnitt 9 diskuti1

edium der ellenfort- flanzung chneedecke

,oden

,uft

Wellentyp

Longitudinal- und Transversalwellen

(Oberflächenwellen)

seismische Oberflä- chenwellen, Trans- versalwellen

Stosswelle, N- Welle

Wirkungen auf die Schnee- decke

(Zusatzspannungen) Dehnungen im Eisgefilge

Rilckwirkung auf die Schneedecke oft ilber lockere Basisschichten und Vegetation.

Beitrag im allgemeinen vernach- lässigbar.

Dehnungen im Eisgefilge

Wirkung ilber das Porensystem der Schneedecke auf das Eisge- filge (gedämpfte Eigenschwingun- gen im Porensystem begrenzt durch Boden und Schneeoberfläche möglich).

Dehnungen im Eisgefüge.

Bemerkungen

Longitudinalwelle erzeugt we- sentlichen Anteil der Zusatz- spannungen bei guter Verdäm- mung der Ladung in der Schnee- decke filr Abstände kleiner als 10 m von der Sprengstelle.

Einkopplung der Spannungswelle in den Boden an der Spreng- stelle schlecht. Dämpfung im Boden verhältnismässig klein, d.h. grosse Reichweite,da- her bei sehr kleinen natilrli- chen Stabilitäten (allgemeine, grosse Lawinengefahr) wirksam

(Fernauslösung).

Dominanter Anteil bei Schnee- höhen kleiner als 2 m (Ladung;,- dotation mind. 1 kg) filr alle Ladungspositionen (Kraterbil- dung vorausgesetzt) und Abstän- de vom Sprengpunkt grösser als 10 m.

Tabelle 1 Charakterisierung der Spannungs- und Druckwellenausbreitung

SICHERHEIT DER SPRENGPATROUILLE

- Gefährdung des Zugangs zum Einsatzort sowie der Sprengstelle/Waffenstellung - Sicherstellung der Verbindungen sowie notwendiger Rettungseinsätze bei Unfällen - Gefährdung durch Umgang und Transport von Sprengmitteln

)LERIERBARES RESTRISIKO

)hängig von der Nutzung des zu

Lchernden Gebietes (Siedlung,Strasse, )urist.Anlagen,Skipiste)

MAXIMAL ZULAESSIGE SPERR- UND EVAKUATIONSZEIT Abhängig von der Art der Nutzung des zu si- chernden Gebietes.Eventl. Optimierung durch Kosten-Nutzenanalysen zum Beispiel filr sperr- bare Strassen,touristische Anlagen und Ski- pisten

\XIMALE GROESSE DES WITTERUNGSEMPFINDLICHKEIT

+

AUSFUEHRUNGSZEIT GESETZLICHE BESTIMMUNG

~RISSGEBIETES DER SPRENGMETHODE

~gibt minimale An- (Sicht,Wind,Vereisung, Bestimmt durch Zu- Vorhandene Sprengaus- ihl Sprengpositionen

-

^Reif)

^-

gang zum Einsatzort

-

weise; zugelassene Me- lr vorgegebene Metho- mitbestimmend filr Aus- sowie Sprengmethode thoden; Sprengstoffla-

~ filhrungszeit gerung; Blindgängerri-

s,ikn

~

technischer Entscheid ilber anzuwendende Methode eridbt notwendiJ2:en Aufwand .Kosten

KOSTEN - NUTZENANALYSE

•

- Einnahmeausfälle/ Inkonvenienzen durch Sperrung und Evakuation

- Versorgungsprobleme,Gefährdung von Optimierung

Anlagen

-

- Kostenvergleich filr verschiedene Methoden bestimmen wesentlich maximal tolerierbare Sperr- und Evakuations- zeiten

Die Wirkungszone ist diejenige Zone, innerhalb welcher die erzeug- ten Zusatzspannungen eine gewisse Mindestgrösse aufweisen. Soll eine Lawine ausgelöst werden, so muss irgendwo innerhalb der Wir- kungszone die Summe dieser minimalen Zusatzspannung und derbe- reits durch das Eigengewicht der Schneedecke erzeugten Spannung die entsprechende Festigkeit erreichen. Für jede Methode müssen die Ladungspositionen so gewählt werden, dass ihre Wirkungszonen das ganze potentielle Anrissgebiet überdecken. Die zu erwartenden Wirkungszonen der verschiedenen Methoden sind im Abschnitt 6 zu- sammengestellt.

Einige Hinweise betreffend die Witterungsempfindlichkeit der ver- schiedenen Methoden sind in der Uebersichtstabelle 2 in Abschnitt 5 eingetragen.

Die Ausführungszeit ist diejenige Zeit, die eine Sprengpatrouille benötigt, um eine bestimmte Sicherung durchzuführen. Sie ist we- sentlich bestimmend für die notwendige Sperr- oder Evakuations- dauer der zu sichernden Zonen.

Durch die Kosten/ Nutzenanalyse darf die Sicherheit der Spreng- patrouillen sowie der zu schützenden Personen keineswegs beein- flusst werden. Es dürfen nur Methoden inklusive der zugehörigen Einsatz-,Schiess- und Zielpläne untereinander verglichen werden, die das gleiche tolerierbare Restrisiko ergeben (bei möglicher- weise verschiedener notwendiger Sperr- und Evakuationszeit).

5 Uebersicht über die zur Verfügung stehenden Sprengmethoden Die heute in der Schweiz üblichen Methoden sind in Tabelle 2 zu- sammengestellt.

Einige Varianten, die nur in besonderen Fällen zur Anwendung ge- langen, seien noch kurz beschrieben:

Methode Abtreten mit Handsprengung 8.1 cm Minenwerfer 12 cm Minenwerfer

~

Ski (mit Si-

WG 68 mit MVZ 68

cherungs- WG66 WM

seil) als Momentanzilnder

MZ55 MZ55 verwendet

~hweite etwa 5 m bis 30 m horizontal: horizontal: horizontal: 8 km 0. 3 bis 3km 0.3 bis 1km

Weitschuss-

ladung bis vertikal: vertikal: 4.5 km 4 km bis 0.6 km

vertikal:

bis 2.2 km

1erheit der meist unge- gelegentlich genilgend genilgend bis gut Lenungsmann- nilgend ungenilgend Blindgänger bleiben Blindgänger bleiben

1ft scharf! scharf!

mgwirkung Störung meist sehr gut (Min- genilgend genilgend gut bis sehr gut ungenilgend destladung 1kg, bis gut

Oberflächen- sprengung)

.nensicherhei t meist unge- gut genilgend (sofern gut gut (sofern gut negativem Er- nilgend hörbare Detonation hörbare Detonation

; (keine Lawi- im Ziel) im Ziel)

lUSlösung)

lmturteil, Notbehelf Sehr gutes Mit- Erhöhte Auftreffge- Sehr gutes,zuverlässi- irkungen tel,beschränk- schwindigkeiten ver- ges Mittel (hohe Auf-

te Einsatzmög- bessern Sprengwirkung, treffgeschwindigkeiten lichkeit. verschlechtern aber verbessern Sprengwir-

Zielgenauigkeit. kung). Beschränkte Ein- Nicht immer zu empfeh- satzmöglichkeit we- lendes Mittel. gen hohem Gewicht. Ge- Blindgänger sehr ge- fährdung durch Blind-

fährlich- gänger.

KriÄ ^...

^tenrohr

^.

^{.., ...}

^~--·~-

Lawinenabschuss

^-

koptern ^- Rakete *

HPz 59 Reichweite

Sicherheit der Bedienungsmann- schaft

Sprengwirkung Lawinensicherheit bei negativem Er- folg (keine La- winenauslösung) Gesamturteil, Bemerkungen

Tabelle 2

1,5 km ab 1.5 km ab praktisch unbeschränkt

Lafette Lafette

1.2 km ab 1.08 km ab

Schulter Schulter

(aquivalente Hori- (aquivalente Hori- zontaldistanz) zontaldistanz)

genügend bis gut genügend bis gut bei gutem Flugwetter Blindgänger entschärft! Blindgänger nach weni- gut

gen Minuten entschärft!

gut sehr gut gut bis sehr gut

(Mindestladung 5 kg)

gut gut bis sehr gut gut bis sehr gut

Sehr gutes Mittel. Vergl. HPz 59 Sehr gutes Mittel für Verwendung von Lafet- Zusätzlich vergrösser- unzugängliche Gebiete, ten erlaubt Schiessen te Sprengwirkung und aber Beschränkung auf ohne Sicht. Beschränk- verbessertes Zünd- gutes Flugwetter. te Einsatzdistanz und system

Zielüberhöhung.

Fortsetzung

Künstliche Lawinenauslösung, Uebersicht der zur Verfügung stehenden Mittel und deren Beurteilung

* 8.3 cm Rak.Rohr Lawinenabschussladung,1983/84 in praktischer Felderprobung.

~

Sprengseilbahn Sprengpfahl Gratausleger Sprengruten n

Reichweite einige 10 m bis max. einigem 3 m bis 15 m mehrere km

Sicherheit der Be- gut meist ungenügend genügend bis gut dienungsmannschaft

Sprengwirkung sehr gut sehr gut sehr gut

Lawinensicherheit sehr gut gut bis sehr gut gut bis sehr gut bei negativem Er- Anrissgebiet muss

folg (keine Lawi- für alle Fälle nenauslösung) innerhalb Wirkungs-

streifen liegen

Gesamturteil, Aufwendiges aber Anwendung beschränkt. Gutes Mittel bei geeigne- Bemerkungen bei richtiger In- Grosser Wirkungszone ten topographischen Ver-

stallation sehr steht kleine Reichwei- hältnissen (Anrisszone gutes Mittel. An- te gegenilber. in Gratnähe, Wächten).

wendung durch To- Gefährdung der Patrouil pographie be- le, da Anrissgebiet vor schränkt. der Sprengung betreten

werden muss.

Tabelle 2 Fortsetzung

Kilnstliche Lawinenauslösung, Uebersicht der zur Verfilgung stehenden

ssen Lawinen in von oben zugänglichen Runsen ausgelöst werden, ist es oft wünschbar, grössere Ladungen über die mögliche Wurf- stanz hinaus längs dieser Runsen zu den potentiellen Anrissge- eten hinunterzulassen. Zu diesem Zweck werden vor allem in Frank- ich besonders zubereitete zylindrische Ladungskörper, die in rem vorderen Teil hohl sind, damit sie möglichst wenig einsinken d gute Gleiteigenschaften aufweisen, an Schnüren durch diese Run- n hinabgelassen. Die Reichweite kann bis zu 200 m betragen, die cherheit der Bedienungsmannschaft ist gewährleistet, die Spreng- rkung und die resultierende Lawinensicherheit kann bei geeigne-

•r Topographie sehr gut sein.

1 Einzelfällen in Oesterreich und in der Schweiz werden Schlitten-

>delle verwendet, die eine Zündung der Ladung über der Schneedecke

·lauben. Diese Methode eignet sich besonders gut in wenig coupier-

!m, von oben sicher zugänglichem Gelände, dessen Steilheit nach 1ten zunimmt, so dass die eigentliche Anrisszone ausserhalb des ireichs einer Hand-, Ausleger- oder Pfahlsprengung liegt. Die Lcherheit der Bedienungsmannschaft ist gewährleistet, die Wirkung ,t gut.

Lnige Regeln für den optimalen Einsatz der verschiedenen Methoden ind im Abschnitt 7 zusammengefasst.

Wirkungszone, Sprengwirkung, Ladungsgrösse, Sprengstofftyp, totale Bruchzone, Zünderempfindlichkeit

er Radius der Wirkungszone (Definition Abschnitt 4) hängt für eine orgegebene brisante Ladung wesentlich von der Positionierung der adung relativ zur Schneeoberfläche (Sprengpunkt) ab (Fig. 3).

er 100%-Wirkungsradius (optimale Sprengpunktwahl über der Schnee- ecke für eine 1kg-Ladung Plastex) lässt sich aus den minimalen in chnee gemessenen Festigkeiten (1000 Pa= 10-2

kp/cm2

) und der An-

~hme einer Stabilität zwischen 1,1 und 1,3 abschätzen.

MITTLERER RADIUS DER WIRKUNGSZ0NE IM VERGLEICH ZU EINER ÜBERSCHNEESPRENGUNG

100

[ %]

40

5

i(

... -tc

:

:·

. . . .

.

~

: : ·: :-tc -~· :·:

~

FÜR LADUNGEN GRÖSSER 5 kg u.

---

' EINSINKTIEFEN KLEINER 1 m

' _'

___ _L _______ J __ ',,~L-- -

SLF ZNo 4-1465

zu hoch oder zu niedrig

ilber der Schnee- auf der decke. Optimale Höhe Schneedecke je nach Ladungsgrös-

in der SPRENGPUNKT Schnee-

decke se: filr 1kg - 20 kg:

1.5 m - 5 m

'C'..;,.., ... 't /11,,,.1-.~ ... - . : _1~ .... .:"- . . J - - f f , ! __ , __________ , •

r die 100%-Wirkungszonen ergeben sich unter diesen Voraussetzun- n Radien zwischen 90 m und 150 m. Bei Annahme einer fünf mal hö- ren Festigkeit und einer Stabilität von 1,1 beträgt der 100%-Ra- us allerdings nur noch ca. 50 m.

Hochwinter ändern die Stabilitäten relativ langsam, so dass für cherungsaktionen bei akuter Lawinengefahr für die 100%-Wirkungs- ne (Fig. 3, Ueberschneesprengung mit 1 kg) Radien zwischen 50 m d 100 m angenommen werden dürfen.

e Auslösung nasser Frühlingslawinen ist im allgemeinen wesentlich

·oblematischer, da vor allem die Strahlung sehr schnelle Festig- itsänderungen bewirken kann. In diesen Fällen sollen nur sehr .eine Wirkungszonen angenommen werden (vgl. Abschnitt 9).

!reine gut angelegte Handsprengung mit einer brisanten lkg-Ladung

·trägt der Wirkungsradius gemäss Fig. 3 20 m bis 40 m .

. n Vergleich aequivalenter Wirkungsradien für Sprengungen an der :hneeoberfläche für verschiedene Ladungs- und Geschosstypen ist

1 Tabelle 3 gegeben. Die Spezifikationen einiger Sprengstoffe und ischosstypen sind in Tabelle 4 zusammengefasst.

iss eine potentielle Anrisszone auf Belastbarkeit durch einzelne ,ifahrer geprüft werden, d.h. begehungssicher gemacht werden, so Jrfen Wirkungsradien von höchstens 50 m für Ueberschneesprenqungen 1d (10-30) m für Oberfläcnensprengunqen (lkg-Ladungen) angenom- 3n werden.

1ter Sprengwirkung versteht man die Grösse der künstlich erzeug- :n Zusatzspannung in einem vorgegebenen Abstand von der Sprengstel-

0 Tabelle 3 lässt erkennen, dass die Wirkungsradien und somit ie Sprengwirkung der verschiedenen Ladungstypen stark variieren.

~

^{Plastit Plastex Alpinit HPz 59} Law.Absch. WG66 WM WG68

B Rak.Rohr*

Plastit 1 kg 1 0.9 1.2 0,72 1.5 0.57 1.2

Plastex 1 kg 1.1 1 1. 4 0.81 1.7 0.64 1.3

Alpinit 1 kg 0.82 0.73 1 0.59 1.2 0.47 0.95

HPz 59 1. 4 1. 2 1.7 1 2.1 0.80 1. 6

Law.Absch.Rak* 0.65 0.59 0.83 0.48 1 0.38 0.77

WG66 (8.1 cm) 1.7 1. 6 2.1 1.3 2.6 1 2.0

WM (8.1 cm) WG68 (12 cm)

SA /SB

0.86 0.77 1.1 0.62 1.3 0.49 1

0.71 0 .63 0.87 0.51 1 0.41 0.82

Verhältnis der Radien der Wirkungszonen aequivalenter Mindestzusatzspannungen für verschiedene Ladungstypen mit Sprengpunkt an der Schneeoberfläche (d=0).

Liegt der Sprengpunkt nicht an der Schneeoberfläche so können sich obige Werte gemäss Figur 3 stark verändern.

Tabelle 3 Vergleich aequivalenter Wirkungsradien für Oberflächensprengungen

* 8.3 cm Rak.Rohr Lawinenabschussrakete, 1983/84 in praktischer Erprobung.

1. 4 1.6 1. 2 2.0 1 2.5 1. 2 1

Plastit Plast ex t\lpinit

(Gotthardit 100) l\.ltorfit

rrotyl

Law.Absch.Rak. * rNT gebundener Sprengstoff

}eschosstyp ,m66

1/M I/G68 -fPz 59

:.aw.Absch.Rak. *

Tabelle 4

ms- 1

1400 o.6 4.2 6900

1700 0.35 4 7000

1200 keine Reaktion 5.8 4900

1400 0.29 4.5 5000

1600 0.90 4.1 6900

1650 >0.5

-

⁴⁹⁵⁰

Beschreibung Sprengstoffgewicht

Granaten mit Splittermantel (Sprengstoff:Trotyl) 0,5 kg Granaten mit Splittermantel (Sprengstoff:Trotyl) 2 kg Granaten mit Splittermantel (Sprengstoff:Trotyl) 3 kg

Hohlladungsgeschoss 0,5 kg

TNT gebundener Sprengstoff 1 kg

Spezifikationen der untersuchten Sprengstofftypen und Geschosse

* 1983/84 vorläufige Angaben, in Felderprobung, ebenfalls als Hand- sprengladung vorgesehen.

0.56 0.58 o.69

-0,76

Versuche zeigen, dass die Zünderempfindlichkeit und damit die E sinktiefe der Wurfgranate WG66 sowie der Wurfminen WM des 8.1 c1 Minenwerfers wesentlich von der Auftreffgeschwindigkeit der Ges, se abhängt. Dasselbe gilt auch für die WG68 des 12 cm Minenwerf, Die resultierenden Abhängigkeiten der Sprengwirkung von den Ges, auftreffgeschwindigkeiten sind in Fig. 4 dargestellt. Das Zilnds;

stem der HPz 59 sowie der Rak.Rohr Lawinenabschussrakete hat si, für alle in Frage kommenden Auftreffgeschwindigkeiten als genüg, empfindlich erwiesen. Für die Minenwerfer empfiehlt es sich, so;

dies die Windverhältnisse zulassen, möglichst hohe Treibladunge1 (möglichst niedere Distanzzahlen) zu verwenden, um die Auftreff·

geschwindigkeit zu erhöhen. Auftreffgeschwindigkeiten grösser a:

150 ms -1 ergeben genügende Zünderempfindlichkeiten.

Filr die Abhängigkeit des Radius der Wirkungszone vom Ladungsgew:

W gilt näherungsweise für alle Sprengpunktpositionen:

s / s

=

./W7w'

0 0 S,S

0 Radien der Wirkungszonen W,W0 entsprechende Ladungsgewichte Das Verhältnis der Wirkungsradien zweier Ladungen ändert sich sc proportional zur Quadratwurzel aus dem Verhältnis der entsprechE den Ladungsgewichte. Eine Verdopplung des Ladungsgewichtes ergil beispielsweise eine Erhöhung des Wirkungsradius um rund 40%.

Verschiedene der aufgeführten Sprengstofftypen sind für Lawinen- sprengungen speziell abgepackt erhältlich.

Zur Auslegung von Grabensprengungen wie sie beispielsweise zur Ablösung grosser Wächten (Schwächung der Aufhängung) notwendig sind, gilt als grobe Näherung folgende empirische Beziehung (vgJ Figur 5).

h Ladungsgewicht W [kg]~

<-:;!-)

³

hs: Schneemächtigkeit in [m] (0,1 kg< W < 5 kg; Plastex,Alpinit gilt für gut verfestigte oder feuchte Schneedecke).

1kg Plastit d = -1. m

IRak.Rohr Law. Absch.Ladung *,d=0

Erzeugte Zusatzspannungen für verschiedene Ladungs- und Geschosstypen mit verschie- denen Sprengpunkten für Abstände> 10 m von der Sprengstelle normiert auf die Wir- kung einer 1kg-Plastitladung gezündet auf der Schneeoberfläche. Die Experimente wur- den mit einer typischen Hochwinterschnee- decke durchgeführt (Einsinktiefe 50 cm).

1 kg

I

Plastit d=0

HPz: Hohlpanzergranate HPz 59, WG: Wurf- granate WG66, WM: Wurfmine, LDG Treibla- dung, Va: Auftreffgeschwindigkeit der Ge- schosse im Ziel, d: Position des Spreng- punktes relativ zur Schneeoberfläche in [m]

(d > 0 Sprengpunkt in der Schneedecke).

~ ~

WG

~o

HPz

l----'.'---

d = . 7

Nnrmc;nrPnn11nnPn

Va

=

13 5 ms -l HPz

Va=170ms-¹

WG LOG 6

* Rak.Rohr Lawinenabschussladung,1983/84 in praktischer Felderprobung.

Va=1L.5ms-1 WG LOG L.

WGLDG2 WMLDGL. Va=98ms- 1 Va=110ms-l - - - ¹

(jpc;rhnc;c;tvn + TrPihl;::irl1inn

TOTALE BRUCHZONE SPRENGPUNKT

Figur 5

5 LF , · ZN0.q-1qs2

Sprengpunkt für ' ~kleinere schwac /1' verfestigte Wäc

Grabensprengungen: totale Bruchzone und Schneemächtigkeit; Möglichkeiten von Wächten-

sprengungen.

GLASBRUCH

S L F • ZNo.4-1464

)00

1---~,~----

' ' ' " _"

' _'

100 L - - - ' - - - ' - - - - ' - - ' L - . . . 1 . - - ' -... _ . _ - - ~ - ~ ; - ~ ~ - - - -

1 10 35

s [m]

¹⁰⁰

Figur 6 N-Wellenamplitude über Schnee als Funktion des Abstandes s von der Sprengstelle für Ueberschneesprengungen mit brisanten 1.!s_g- Ladungen

Nicht zu stark verfestigte Wächten (Hochwinter) können oft mi1 tem Erfolg abgelöst werden, indem Ladungen ilber die Wächte gel werden (vgl. Fig. 5)

Zur Verhinderung von Sprengschäden bei Sprengungen in der Nähe Gebäuden ist in Figur 6 die Abhängigkeit der N-Wellenamplitude der Distanz zur Sprengstelle gegeben.

7 RegeZn zur künstlichen AusZ8sung von Lawinen durch Sprengung Wahl des Zeitpunktes für einen AusZ8sungsversuch

- Aktionen während oder kurz nach einem gr8sseren SchneefaZZ o nach Windverfrachtungen haben die gr8ssten Erfolgsaussichten die Stabilität zu diesem Zeitpunkt noch nicht stark angewach ist.

- Immer besteht die Gefahr, zwei FehZer zu machen:

Sprengt man zu früh, kommt nichts; sprengt man zu spät, komm zu vieZ.

- Je flacher ein Anrissgebiet, desto später im Verlaufe eines schneefaZZes wird dieses "reif" für die künstliche Ausl8sung_

um so grOsser muss ein Neuschneezuwachs sein, um die Stabili·

genügend zu verringern.

- Zuerst Hänge mit starker Einstrahlung sichern, erst danach d1 Schattenhänge (beschleunigte Stabilitätszunahme an Sonnenhänf bei trockener Schneedecke).

Wahl des Sprengsatzes

- Für Sprengungen über der Schneedecke verwende man Sprengstofj mit hoher und für solche auf oder in der Schneedecke Sprengst mit mittlerer Detonationsgeschwindigkeit.

- Bei grossflächigen Anrissgebieten sind verteilte Ladungen (ev durch Sprengschnüre verbunden) wirkungsvoller als grosse Einz ladungen.

,schosse mit hohen ZünderempfindZichkeiten ergeben günstige Spreng- inkte nahe der Schneeoberfläche.

:e HPz 59 (Raketenrohr) sowie die Rak.Rohr Lawinenabschussladung iben wesentlich höhere ZünderempfindZichkeiten als die WG66, WM 1.1 cm Minenwerfer) und die WG68 (12 cm Minenwerfer). Die Spreng- :rkung der Rak.Rohr Lawinenabschussladung (1983/84 in FeZderpro- tng) ist gegenüber der HPz 59 wesentlich verbessert worden.

ii Verwendung des 8.1 cm Minenwerfers auf harte Ziele (Fels,etc.) ich Möglichkeit WM verwenden (4-fache Ladung verglichen mit WG68 Jer kleinere Auftreffgeschwindigkeit).

~r 12 cm Minenwerfer hat neben grösserer Reichweite auch grössere irkungszonen als der 8.1 cm Minenwerfer.

?i den Minenwerfergeschossen steigt die Ansprechempfindlichkeit

?r Zünder mit der Auftreffgeschwindigkeit auf den Schnee, weil zdurch ein um so "härterer" und weniger verzögerter Schlag auf an Zünder verursacht wird. Wählt man deshalb möglichst grosse reibZadungen, vergrössert sich die Fallhöhe des Geschosses- die öhendifferenz zwischen der ScheiteZhöhe der Flugbahn und der ZieZ- öhe - und es wird damit die Auftreffgeschwindigkeit um so günsti- er. Allerdings verringert sich bei grossen Fallhöhen resp. Zangen Zugzeiten die Treffsicherheit, vor allem bei starken Winden.

ür Handsprengungen minimal ]-kg-Ladungen verwenden.

ei der Verwendung mechanischer Hilfsmitte?, wie z.B. Sprengbahnen, ind möglichst grosse Wirkungszonen anzustreben, weil die Ladungs- ositionen nicht immer ideal wählbar sind. Dies kann durch die Ver- endung möglichst grosser Ladungen von etwa 1 bis 20 kg erreicht erden.

eim Abwurf aus einem Helikopter sind minimal 5-kg-Ladungen mit 'oppeZzünder zu verwenden (Verhinderung von Blindgängern).

- 23 -

Regeln zur Wahl der Ziele und der Sprengpunkte:

- Ideale Ziele sind Stellen mit kleinster Stabilität, d.h. mögl Anfangspunkte des primären Risses. Da die Lage soZaher Stelle meist unbekannt ist, muss das gesamte potentielle Anrissgebie mit den Wirkungszonen vollständig Uberdeakt werden. Um dies c nomisah durahzufUhren, d.h. mit einem Minimum an Sprengungen, immer möglichst grosse Wirkungszonen anzustreben.

- Grösste Wirkungszonen ergeben siah bei Sprengpunkten~ oder der Schneedecke, während solche innerhalb der Schneedecke die drastisch reduzieren.

- Besteht die Gefahr eines Eindringens der Ladungen in die Sahn deake (insbesondere beim Minenwerfer), so kann dies durah die Wahl von gUnstigen Zielen, wie Stellen mit möglichst kleiner schneehöhe, Felsköpfe nahe der SahneeoberfZäahe oder Stellen windgepresstem Schnee, weitgehend vermieden werden. In gewiss Fällen ist es bei Handsprengungen mögZiah, diese naah dem Wur mittels einer an der Ladung befestigten Sahnur,an die OberfZä

zurUckzuziehen.

Aahtung: Bei sehr harter Oberfläche können die Ladungen abrut und ausserhaZb des vorgesehenen Bereichs detonieren. (Die Lad ist deshalb mit einer Schnur zu siahern).

- Bei sehr stark verfestigter Sahneedeake werden die notwendige Zusatzspannungen nur noch im unmittelbaren Kraterbereiah err Sprengpunktlagen im Sahnee werden damit mindestens ebenso wir wie diejenigen auf oder Uber dem Sahnee.

- Die Geländeform kann die Grösse der Wirkungszonen ebenfalls b fZussen. Die oben angegebenen Radien gelten fUr ebene Hänge.

departien hinter ausgeprägten Rippen Ziegen im Druaksahatten , LuftdruakweZZe und daher ausserhalb der Wirkungszone. Eine W kung besteht also nur fUr Zonen, weZahe von der Detonationsst, aus direkt eingesehen werden können.

(lJ

°'

"' ..,

-"

C: ::,

a. tT>

C:

(lJ

...

a.

V,

C: ...

- .c u

C: · - (lJ C:

"" C:

C: C: (lJ ::, C: -0 -0 "' ...

" ' - " (lJ

_J 3:

...

-" (lJ ...

(lJ u ...

-0 (lJ (lJ -0 -0 C: (lJ C:

(lJ (lJ - t.~ C .C C: .c ...

- u '1J ... V, >

-0 C: (lJ LoJ "O

Die Wirkungszone soll moglichst gross sein

GROSSE WIRKUNGSZONE (GÜNSTIG)

~I~ _-•

~

KLEINE WIRKUNGSZONE (UNGÜNSTIG)

1

/

/

,,,,

/

,,,,

,_.,.,

SLF ZNo.4 -1471

- 25 -

- Bei Nasssahnee sind die Wirkungszonen sehr klein, sie besahrc siah praktisah auf die Kraterzone.

- Alle bisher bekannten Methoden der künstliahen Lawinenauslösi sind praktisah wirkungslos für gleitende Sahneemassen, die z~

Bodenlawinen führen können. Für solahe Fälle ist noah keine~

same Methode bekannt!

Beurteilung der Wirksamkeit einer Sprengung

Je heller der hörbare Knall, umso grösser und je dumpfer der Knall, umso kleiner ist die Wirkungszone.

- Ein flaaher, oberfläahliaher K1•ater deutet auf eine qrosse Wi kungszone.

- Grosse Sahneefontänen deuten auf tiefliegende Krater und klei Wirkungszonen.

- Falls eine Auslösung gelingt, kann das betreffende Anrissgebi, als siaher betraahtet werden!

- Falls keine Auslösung gelingt, ist die Beurteilung etwas sahw·

ger. Bei faahgereahtem Einsatz der Sprengmittel kann jedoah ei falls auf hohe Siaherheit im Sinne eines stark verkleinerten riöikos gesahlossen werden (vergleiahe Kapitel 8 und 9).

Sicherheit

- Ist mein Standort siaher in bezug auf die auszulösende, wie auch in bezug auf allfällige Sekundär- und fernaus- gelöste Lawinen?

Aahtung: Die Länge des Ablagerungsgebietes in Bewegungs- riahtung ist oft sehr sahwer abzusahätzen!

- Ist die Gefahrenzone gesperrt und evakuiert?

Praktische Erfahrungen, Beurteilung von Sicherungsaktionen fini tionen:

sitive und negative Sprengung

ne Sprengung in einem Anrissgebiet wird aZs positiv bezeichnet, nn sie eine Lawine ausgelöst hat, die einer wesentlichen Entladung s Anrissgebietes entspricht. Der Versuchsausgang wird als negativ zeichnet, wenn keine Lawine oder beispielsweise nur ein kleiner erflächenrutsch ausgelöst wurde.

:f'olgreiche und erfo1,glose Sicherungsaktion

fol,glose Sicherungsaktion bedeutet: Eine Sicherung wurde durch- führt und der zu sichernde Geländeabschnitt als gesichert frei- geben. Trotzdem erreicht eine Lawine aus dem getesteten Anriss- biet den als gesichert geltenden Geländeabschnitt, wobei es un- sentlich ist, ob dabei jemand erfasst wurde oder Schaden entstand.

le übrigen Sicherungsaktionen sind erfolgreich .

. r Beurteilung eines Sicherungskonzepts ist es unerlässlich über

·de Sicherungsaktion genau Protokoll zu führen. Das Protokoll soll 1skunft über Zeit, Ort, Wetter, Schneeverhältnisse im Anrissgebiet, .cherungsmassnahmen, Sprengmethode, Ladungsgrösse, Sprengstoffart, irengstelle, Sprengpunkt, Resultat, Art und Grösse der ausgelösten twine sowie den Erfolg der Aktion geben. Diese Protokolle erlauben Lne alljährliche zusammenfassende Auswertung der Sicherungsaktionen 1d bilden die Grundlage für die Erkennung von Schwachstellen im Lcherungskonzept und deren Elimination.

JS den Statistiken des Parsenndienstes Davos der Jahre 1977-1983

~geben sich zusammenfassend die in Tabelle 5 eingetragenen Werte.

Handsprengungen

Sprengpunkt im Schnee Oberfläche ilber OberfUlche

total 2602

% pos.

29

±7

!ifL.22

total % pos.

894 47 :12

Tabelle 5

total 256

% pos.

41 :6

total 928

% pos.

56 :10

8.1 cm MW

(WG+MW) 12 cm MW

total % pos.

334 18

:10

total 46

zusammenfassende Statistik des Parsenndienstes/Davos filr die Jahre 1977 - 1983

% pos.

42 ±12

1\

us Tabelle 5 ist die erhöhte Wirksamkeit von Sprengungen mit prengpunkt auf oder über der Schneedecke sowie die wesentlich essere Wirkung der HPz 59 gegenüber dem 8.3 cm MW deutlich zu er- ennen. Figur 8 gibt einen Eindruck über die Verteilung der pro- entualen Anteile positiver Auslöseversuche für Handsprengungen, ie während eines Jahres von verschiedenen schweizerischen Siche- ungsdiensten ausgeführt wurden. Die Erfahrungen des Parsenndienstes tehen in guter Uebereinstimmung mit den Erkenntnissen anderer in- nd ausländischer Lawinendienste.

ie Frage nach der Anzahl erfolgloser Aktionen wird leider von vie- en Sicherungsdiensten nur ungern oder nicht beantwortet, obwohl rfolglose Aktionen, oft ohne Unfallfolgen, auch bei sehr gewissen- after Durchführung der künstlichen Lawinenauslösung mit Spreng- itteln nicht vollständig verhindert werden können (Restrisiko).

ie genaue Untersuchung jeder erfolglosen Aktion,mit oder ohne Un- 'allfolgen,sollte für die weitere Verfeinerung der Methoden der .ünstlichen Lawinenauslösung zur Verfügung stehen. Gemäss der in :apitel 9 gegebenen Schätzformel ist für den Sicherungsbereich des 'arsenndienstes Davos zu erwarten, dass 0.3-0.8% der Sicherungs- Lktionen erfolglos sind. Dies würde etwa 1-3 unerwarteten Lawinennie·

lergängen pro Jahr aus gesicherten Anrissgebieten in als gesi- :hert geltende Zonen entsprechen. Die Anzahl der tatsächlich re-

;istrierten Vorfälle liegt aufgrund der sehr sorgfältigen Sicherung

;nd der Anwendung der bestmöglichen Methoden, an der unteren Grenze ,biger Schätzwerte. In den meisten Fällen werden unerwartete Lawi- 1en durch schwere Pistenmaschinen oder durch Variantenfahrer aus-

~elöst, in nur sehr wenigen Fällen sind unerwartete spontane Lawi- 1enabgänge aus gesicherten Zonen beobachtet worden.

....J

w

1-

w

<(

z z w

....J

<(

::>

1-

z

uJ N 0

c::

0...

c:: w

C)

1-

w

~

c.D LL

::>

:<(

I

4334

SLF , ..

ZNo 4 -1463

20 3

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 10

% POSITIV

Figur 8 Häufigkeitsverteilung der positiven Auslöseversuche f'ilr

~ Abschätzung der Risikoverminderung

~ine Frage, die jeden Sicherungschef beschäftigt, heisst: vie stark senke iah das Risiko eines möglichen Lawinenunfalles iurah die Anwendung einer bestimmten Siaherungsmethode?

Jeder Lawinenzug besitzt für jeden Punkt seiner Sturzbahn und sei- 1er Auslaufstrecke eine bestimmte mittlere natürliche Wiederkehr- iauer. Die natürliche Wiederkehrdauer gibt an, in welchen mittle-

~en Zeitabständen eine bestimmte Lawine ohne künstliche Eingriffe

~inen vorgegebenen Punkt erreicht. Erreicht eine Lawine eine nicht sesperrte oder evakuierte Zone, so gfil! sie einen Unfall verursa-

~hen (potentieller Unfall). Ein effektiver Unfall tritt nur ein,

~enn sich zufälligerweise jemand im Bereich der Lawine befunden 1at. Umfasst die Sicherungszone auch den Lawinenanrissbereich, so ,ind auch Lawinenauslösungen durch Skifahrer mitzuberücksichtigen.

)urch künstliche Eingriffe wird die mittlere Wiederkehrdauer eines potentiellen Unfalls vergrössert. Die einfachste Methode besteht in jer Sperrung und Evakuation (Bauverbot im Falle von Siedlungen) des gefährdeten Gebiets. Damit sind Unfälle auch bei einem Lawinennie- jergang während der Sperrzeit ausgeschlossen. Eine andere Möglich- keit besteht in der bestmöglichen Verhinderung des Auftretens von Lawinen in der zu sichernden Zone durch Lawinenverbauungen.

Durah die Anwendung der Methode der künstlichen Auslösung kann einer seits die notwendige Sperrzeit verkürzt, anderseits die mittlere Wiederkehrdauer eines potentiellen Unfalls verlängert werden.

Dabei ist es beispielsweise bei der Pistensicherung gleichgültig, ob die künstlich ausgelösten Lawinen das gesperrte Pistengebiet errei- chen oder nicht. Sollen Objekte geschützt werden, so wird man zu- sätzlich versuchen, kleinere Lawinen auszulösen, die den Objekt- standort nicht erreichen.

In gewissen Fällen kann dieses Ziel durch zeitlich gestaffelte künstliche Entladungen der betreffenden Anrissgebiete erreicht werden.

Achtung: vgl. Abschnitt 7 "Wahl des Zeitpunktes für einen Ausli sungsversuch"

Im folgenden soll die Risikoverminderung durch Anwendung der M, thoden der künstlichen Auslösung von Lawinen aus dem vorhanden, statistischen Material näherungsweise abgeschätzt werden.

Der Risikoverminderungsfaktor R sei folgendermassen definiert:

T n mittlere Wiederkehrdauer eines po- tentiellen Unfalls ohne Massnahmen mittlere Wiederkehrdauer eines po- tentiellen Unfalls mit Sicherungs- massnahmen

q Verhältnis positiver Sicherungsak- tionen (mit Lawinenauslösung) zum Total der Sicherungsaktionen

R =

q R •

(1 + ~

(i -

¹⁾⁾

mit ^p

Anzahl positiver Sprengungen Totalzahl Sprengungen

V mittlere Anzahl Sprengungen pro Sicherungsaktion mit negativem Ausgang

R,q

sich aus der Praxis ergebende Mitte:

werte der entsprechenden Grössen unter Einbezug aller Sprengmethoden

Die mittlere Wiederkehrdauer für einen potentieZZen Lawinenunf, bei einer vorgegebenen Siaherungsmethode ergibt siah, indem ma1 natürZiahe Wiederkehrdauer der entspreahenden UnfaZZawine (ohn, Massnahmen) durah den der gewahZten Methode entsprechenden Ris·

verminderungsfaktor teiZt.

5,0

r--- - - R/R

4,0 1---+--~

3,0 ^1---- - . . . . L - J

2,0

---+---+---~

1₁0 1 '" .~,I ,...__...,c.:;;;.;:: 1 ...,oe:...::::: 1 1

0 0

Figur 9

0,2 0,4 0,6 p 0,8

Abschätzung des Risikoverminderungsfaktors Die Parameter sind auf Seite 31 definiert.

R = 0.005 - 0.015

SLF ,J,,

ZNo.4-1466

1,0

Fig. 9 zeigt, dass für V= konstant (gleiche Anzahl Testschüs:

bei negativem Resultat unabhängig von der Methode) die Risiko·

verminderung vor allem für kleine V stark von P und damit ber1 in dieser ersten Näherung stark von der Methode abhängt. In d1 Praxis wird leider aus verschiedenen Gründen (hohe Kosten pro Geschoss, schlechte Zugänglichkeit, Zeitdruck) die Anzahl Spr1 versuche pro Sicherungsaktion oft nicht der Methode angepasst.

haben bereits früher gesehen (Abschnitt 3), dass für einen gu1 Stabilitätstest die Wirkungszonen der einzelnen Ladungen insg1 das ganze potentielle Anrissgebiet abdecken müssen. Das gleicl Resultat ergibt sich auch aufgrund dieser statistisch/wahrsche lichkeitstheoretischen Ueberlegungen. Für V~ 3 können wir näl rungsweise schreiben:

R =

q

R (1 +

,L

VP

Sofern für genügend grosse V nur das Produkt P·V konstant gehe wird, erhalten wir theoretisch für alle Methoden vergleichbarE sikoverminderungen.

Im praktischen Einsatz kann das Resultat aber wesentlich ungür ger aussehen, da zum Beispiel Schüsse, die tief in der Schneec detonieren (Geschosse), so kleine Wirkungsradien haben, dass ^E nicht gezählt werden dürften. Ist nun witterungbedingt eine Be urteilung der Wirkungszone (Abschnitt 7) nicht möglich, ergibt eine wesentliche Unsicherheit bezüglich der effektiven Risiko, minderung.

Der mittlere Risikoverminderungsfaktor R liegt für schweizeris Verhältnisse aufgrund der Angaben einiger Sicherungsdienste et zwischen 0,005-0,015, d.h. ungefähr jede 100-200ste Sicherungs ist erfolglos und hat somit einen potentiellen Unfall zur Folg Das entsprechende

q

beträgt 0,5. Die effektiven Unfälle haben aus verschiedenen Gründen trotzdem in den meisten Fällen eine nügend hohe Wiederkehrdauer.

ie Begründung ist einfach: Für die zu sichernden Grosslawinen der Katastrophenlawinen beträgt die natürliche Wiederkehrdauer n der Regel über 10 Jahre. Damit erhält man bereits mit einer ässig guten Methode (R = 0,015) eine mittlere Unfallwiederkehr- auer von mindestens 600 Jahren, dies obwohl gerade beim Schutz on Objekten, Siedlungen jeder Misserfolg auch zumindest Schäden ur Folge hat. Im touristischen Sektor (Schutz von Abfahrtspisten, tc.) liegen die natürlichen Wiederkehrdauern im Bereich (0,3-1) ahr. Die Wiederkehrdauer für einen Misserfolg in einem bestimm- en Lawinenzug und eine gute Methode (R = 0,006) beträgt nur noch 0-150 Jahre. Für ein grösseres Sicherungsgebiet mit mehreren Dut- end regelmässig zu sichernden Einzugsgebieten können deshalb Miss- rfolge nicht ausgeschlossen werden.

n Figur 10 sind die Risikoverminderungsfaktoren wie sie sich auf- rund der Statistik des Parsenndienstes für die Grösse P (Verhält- is der pos. Sprengungen zur Gesamtzahl der Sprengungen) für R= 1%

= 0,5, V= 3 ergeben, dargestellt. Man beachte die wesentlichen erbesserungen,die sich für Oberflächen- und Ueberschneesprengungen owie für die HPz 59 gegenüber dem 8,1 cm MW sowie gewöhnlicher .andsprengungen ergeben.

lücklicherweise ist die Wahrscheinlichkeit eines effektiven Un- 'alls trotzdem klein, da das seltene Ereignis eines Misserfolges

;leichzeitig mit dem zufälligen Aufenthalt eines Skifahrers im ge- 'ährdeten Gebiet eintreffen muss (wichtige Ausnahme: Gefährdung lurch Selbstauslösung in der Sicherungszone). Zudem treten Miss- irfolge oft bei schlechtem Wetter und daher kleinen Skifahrerfre- [Uenzen auf. Diese Ueberlegungen zeigen aber auch, dass für Orte 1it andauernden Menschenansammiungen (Stationen,etc.) nur ein opti- 1aies Sicherungskonzept genügen kann.

3

2

n

N u

(r

l

~

~

II

0

~

⁵ f

-

al

0 ^.-1 N ⁽¹⁾ '<!'

' ' ' ' '

0 0 0 0 0

i

l

Restrisiko R in% des Risikos eines möglichen Unfalls ohne Si cherungsmassnahmen filr verschie dene Methoden zur künstlichen Aus- lösung von Lawinen.

R = 1%,

q

= 0,5 , V= 3

P: Verhältnis der pos.Sprengungen zur Gesamtzahl der Sprengungen für die verschiedenen Methoden.

!.

~

~

.

III ⁽⁰ t'- ^{(D 0)} 0

' '

'

^' '

0 0 0 0 0 ^.-1

p

0 Schlussbemerkungen

it diesem zusammenfassenden Bericht werden die Untersuchungen es Eidg. Institutes für Schnee- und Lawinenforschung zum Thema künstliche Auslösung von Lawinen durch Sprengungen" abgeschlos- en.

'en ständigen Mitarbeitern G.Klausegger und U.Suter sei nochmals

·ur ihre Mithilfe bei den Experimenten, Fräulein E.Fopp für die orgfältige Reinschrift der Manuskripte sowie Dr.B.Salm und Prof.

1. de Quervain und Herrn M.Schild für wertvolle Anregungen und .hre Unterstützung der Untersuchungen gedankt.

Literaturhinweise

H. Gubler

H. Gubler

H. Gubler

H. Gubler

B. Salm

H. Gubler

H. Gubler

Künstliche Auslösung von Lawinen durch Sprengunger Mitteilung des Eidg. Institutes für Schnee- und Lawinenforschung Nr.32, 1976

Künstliche Auslösung von Lawinen durch Sprengunger Mitteilung des Eidg. Institutes für Schnee- und Lawinenforschung Nr.35, 1977

Wirkung verschiedener Sprengmittel und Ladungsanor nungen zur künstlichen Auslösung von Lawinen, Besc derer Beitrag, Winterbericht 1975/76 des Eidg. InE tutes für Schnee- und Lawinenforschung, 1977 Messung der Ansprechempfindlichkeit in Schnee der verschiedenen in der Schweiz üblicherweise zur kür liehen Lawinenauslösung verwendeten Geschosszünder Interner Bericht Nr.557, Eidg. Institut für Schnee und Lawinenforschung, 1978

Lawinenkunde für den Praktiker, 1982, Verlag Schwe zerischer Alpen Club ( SAC)

Artificial Release of Avalanches by Explosives, Journal of Glaciology, Vol.19, No 81, 1977

Messung der relativen Wirkungsradien verschiedener Sprengstoffe

Interner Bericht Nr. 610, EISLF, 1983

Gichwortverzeichnis

)treten

{UStische Welle

.15 führungs zeit edienungsmannschaft egehungssicher ruchfortpflanzung

rfolglose Sicherungsaktion rfolgreiche Sicherungsaktion vakuationsdauer

estigkeit rühlingslawinen

eschossauftreffgeschwindigkeit esetzliche Bestimmungen

lasbruch rabensprengung ratausleger andsprengung elikopter

mpedanzanpassung nitialbruch osten raterzone inenwerfer

egative Sprengung utzenanalyse -Welle

berflächensprengung ositive Sprengung

otentielles Anrissgebiet otentieller Unfall 'rimärbruchzone

Seite 9 4 7,ß 5 14 2 26 26 8 1., 8

14 1 7 2G 19 11 9,~,22 10,22 5 1,~

l,8 4,5 9,ll.,22 26 1,8

4 13, 14 26

1,.8.

30 4

Raketenrohr Restrisiko

Risikoverminderung

Risikoverminderungsfaktor Schockwelle

seismische Wellen Sicherheit

Sicherungsaktion Sperrdauer Sprengpatrouille Sprengpfahl Sprengpunkt Sprengschäden Sprengseilbahn Sprengwirkung Stabilität Stosswelle

temporäre Sicherung Ueberschneesprengung Verschiebungswelle Wiederkehrdauer 100%-Wirkungsradius Wirkungszone

Witterungsempfindlichkeit Zilnderempfindlichkeit Zusatzbelastung

Seite 10,17,22 1,7 30,31 31,33 4 6

5,J,8,9,10,11,26 26

!!,

30 5,7,8 11 .!!,12,23

21 11

9,10,11,14

1

6 1 13,14 4 30 12,14 8,12,14,23 7,8,2_

!J

,22 1., 6