Schneemetamorphose

Frisch gefallener Schnee ist ein verzahntes Gerüst von Neuschneekristallen mit einem hohen Luftgehalt. Sofort nach der Ablagerung fängt die Umwandlung der Schneedecke an. Durch unterschiedliche Wasserdampfkonzentrationen in der Schneedecke wandeln sich die Schneekristalle bei einem kleinen Temperaturgradienten mit der abbauenden Metamorphose langsam zu körnigem Altschnee mit Korndurchmessern von <0.5 mm um. Dabei setzt und verfestigt sich die Schneedecke. Bei einem mittleren oder großen Temperaturunterschied innerhalb der Schneedecke findet eine aufbauende Metamorphose, also eine Vergrößerung der Schneekristalle statt. Es bilden sich eckig-kantige Strukturen, die dann in kristalline Hohlformen, so genannte Becherkristalle, übergehen können. Schneeschichten, die Becherkristalle enthalten, sind schwach und wenig belastbar. Bei der Nassschneemetamorphose, die bei einer Erwärmung auf 0°C anlaufen kann, bildet sich ein Schmelzwasserfilm an den Körnern. Dadurch sinkt die Festigkeit des Schnees.

Gerangel am Hang: kriechen, ziehen und drücken
Auf einer geneigten Unterlage setzt sich eine Schneedecke bei ihrer Umwandlung nicht nur lotrecht, also von oben nach unten, sie kriecht auch ganz langsam den Hang hinab. Durch den Wechsel von Mulden und kleinen Erhebungen auf der Hangoberfläche treten innerhalb der Schneedecke Zug- und Druckkräfte, also "Spannungen" auf. Das ist so, als wenn du eine Knetstange verbiegst. Die Knete wird dann außen an der Biegung gezogen und auf der gegenüberliegenden Seite zusammengedrückt.
Bei der Schneedecke kommt noch etwas hinzu: Die einzelnen Schichten, die eine Schneedecke aufbauen, kriechen unterschiedlich schnell. Zwischen den Schneeschichten treten somit ebenfalls Kräfte oder Spannungen auf. Die Stabilität einer Schneedecke am Berghang hängt nun vom Verhältnis der auftretenden Spannungen zur jeweiligen Festigkeit des Schnees ab. Anders gesagt: Je fester der Schnee zusammenhält, desto mehr Druck- und Zugkräfte verträgt die Schneedecke, ohne am Hang abzureißen.

Die Festigkeit zwischen zwei Schneeschichten nennt der Lawinenfachmann Scherfestigkeit, also die Festigkeit gegen abscheren, was so viel wie abschieben oder abreißen bedeutet. Die Scherfestigkeit der Schneedecke beruht auf chemischen Bindungskräften zwischen den Eiskristallen oder Eiskörnchen, der so genannten Kohäsion, und auf Reibung zwischen ihnen. Hinzu kommt das Gewicht des Schnees, der die Schneedecke sozusagen auf den Hang presst. Aber je steiler der Hang, um so mehr wirkt auch die talwärts gerichtete Schwerkraft, welche die Schneedecke den Hang hinab ziehen will. Daraus ergibt sich eine zunehmende Lawinengefahr mit steigender Hangneigung bei gleichzeitig anwachsender Schneedecke.
Besonders gefährlich wird es, wenn innerhalb einer Schneedecke "schwache Zwischenschichten" auftreten, die millimeterdünn sein können. Sie entstehen auf der Oberfläche des Altschnees, bevor er wieder von Neuschnee überdeckt wird. Durch den Vorgang der Sublimation können sich neue Eiskristalle bilden, die aussehen wie winzige Becher oder Plättchen. Diese neu entstandenen Eiskristalle haften untereinander nicht und rieseln, wenn man sie auf die Hand nimmt, wie Zucker durch die Finger. Eine Schneeschicht aus diesen Kristallen heißt "Schwimmschnee".

Null Bock auf Bindung: Mach dich ab!
Wenn nun Neuschnee fällt, liegt die Neuschneedecke auf dem Schwimmschnee, der sie nicht mit dem Altschnee verbinden kann. Das wäre so, als wenn du zwischen zwei Holzbretter Murmeln legst. Der Schwimmschnee hebt die Scherfestigkeit zwischen Alt- und Neuschnee praktisch wie ein Kugellager auf. Eine Schneeschicht über einer schwachen Schicht aus Schwimmschnee wird dann nur noch von der Zug- und Druckfestigkeit an ihrem oberen und unteren Ende gehalten. Nun genügt eine Erschütterung durch einen Skifahrer, ein Reh oder eine Gemse, und schon donnert eine Schneebrettlawine den Hang hinab.

Staublawinen
Staublawinen bestehen aus lockerem Schnee und erreichen Geschwindigkeiten von mehr als 350 Kilometer pro Stunde. Wälder werden beim Abgang solcher Lawinen regelrecht umgemäht, Dächer von Häusern abgerissen und Fenster eingedrückt. Geraten Menschen in eine solche Lawine, sterben sie oft dadurch, dass ihnen das Schnee-Luft-Gemisch mit hohem Druck in die Lungen gepresst wird. Hier drei Fotos von Staublawinenabgängen:

Die Kettenreaktion
Staublawinen gehören zu den Lockerschneelawinen, die immer punktförmig beginnen. Wenn es stark geschneit hat, ist die Gefahr für Staublawinen am größten. An irgendeiner Stelle eines Berghanges rutscht die weiße Pracht nach heftigem Schneefall ab. Durch Luftturbulenzen an der Vorderseite der noch kleinen Lawine wird Schnee verwirbelt und regelrecht zu Pulver zerstäubt. Es kommt in der Folge zu immer mehr Turbulenzen, die noch mehr Schnee aus der Umgebung der Lawine in die aufgewirbelte Schneewolke hineinziehen. In einer Kettenreaktion wird die Lawine immer größer und schneller. Durch den raschen Abgang einer Staublawine wird die Luft vor ihr zusammengedrückt, also komprimiert. Das führt zur Ausbildung von so genannten Verdichtungswellen. Sie eilen der Lawine voraus und können Fenster und Türen eines Gebäudes eindrücken. Deutlich größer ist aber der Druck des Luft-Schneegemisches. Er kann sieben Tonnen pro Quadratmeter erreichen.

Bilderfolge eine Staublawinenabgangs (PowerPoint)

2. Lawinenforschung
Lawinen bedrohen Menschen seit sie Hochgebirge besiedeln oder überqueren. Lawinen nährten den Aberglauben der Menschen im Hochgebirge. Man sah in ihnen teuflische Waffen, die nur durch das Läuten der Kirchenglocken aufzuhalten waren. Ungeachtet dessen, sammelte sich über Jahrhunderte immer mehr Wissen über Lawinen durch Beobachtungen und leidvolle Erfahrungen der Bergbewohner an. Die wichtigste Aufgabe der Lwinenforschung ist die Entwicklung von Methoden, die zum Schutz des menschlichen Lebensraumes vor Lawinen dienen.

3. Lawinengefahr
Höchste Lawinengefahr besteht, wenn im Gebirge sehr viel Neuschnee fällt. Kritisch ist dabei immer der erste schöne Tag im Anschluss an eine Schlechtwetterperiode. Wenn es während der Schneefälle windig ist, werden die Schneemassen aufgewirbelt und im Lee, also in Windschatten von Berghängen, abgelagert. Es entstehen gefährliche Ablagerungen von so genanntem Triebschnee. Sie sind der ideale Ausgangsort für Schneebretter. Schon zehn bis 20 Zentimeter Neuschnee in einer Zeitspanne von drei Tagen können zu einem Anstieg der Gefahr durch Schneebrettlawinen führen.
Anhaltend tiefe Temperaturen nach Neuschneefällen können die Lawinengefahr lange Zeit aufrechterhalten, weil dadurch eine ausreichende Verfestigung der Schneedecke verzögert wird. Im Frühjahr erhöht sich die Lawinengefahr mit zunehmender Sonneneinstrahlung. Der Schnee wird dann schwer und nass. Auch glatte Felsplatten, Grashänge und belaubter Boden in einem lichten Wald sind ideale Bewegungsflächen für die Schneedecke. Bereits geringe Störungen können hier den Abgang einer Schneebrettlawine auslösen.
Grashänge und belaubter Boden in einem lichten Wald sind ideale Bewegungsflächen für die Schneedecke.

Die größte Lawinengefahr liegt bei einer Hangneigung zwischen 28 und 45 Grad. Auf flacheren Hängen kann der Schnee nicht in gefährliche Bewegungen geraten. Eine seltene Ausnahme besteht bei extremem Schneedeckenaufbau mit großen Mengen an "Schwimmschnee". Dann können Schneebrettlawinen schon bei zehn Grad Neigung entstehen. An Wänden mit 50 bis 60 Grad Neigung bleibt Schnee nur in geringem Umfang liegen, so dass die Lawinengefahr wieder geringer wird.
Bei Lockerschneelawinen liegt die minimale Hangneigung, die zu ihrer Auslösung notwendig ist, bei etwa 35 Grad. Besonders häufig treten sie bei Hangneigungen von über 40 Grad auf.

4. Lawinenkatastrophen
Die schlimmste Lawinenkatastrophe in den Alpen seit 1945 ereignete sich bei Garmisch-Partenkirchen im Jahre 1965. Damals kamen 100 Menschen ums Leben, als eine ungeheure Staubschneelawine ein Hotel völlig verschüttete.
Im Februar 1999 führten gewaltige Schneemengen und stürmisches Wetter zum Abgang von verheerenden Katastrophenlawinen im Schweizer Kanton Wallis und im Tiroler Paznauntal. Zahlreiche Todesopfer unter den Einheimischen und Touristen waren in den Ortschaften Evoléne und Galtür zu beklagen. Hoch über Galtür hatte sich am Nachmittag des 23. Februar 1999 vom 2.700 Meter hohen Grießkogl ein gewaltiges Schneebrett gelöst. Es verwandelte sich zu einer riesigen Staublawine, die mit einer Breite von mehr als 400 Metern in den Ort hinabraste. Dort kam die Lawine nahe der Kirche mitten im Ort zum Erliegen. Einen Tag später donnerte nahe dem Ort eine weitere Lawine zu Tal. Insgesamt starben 38 Menschen in den Schneemassen. Die nach den heftigen Lawinenabgängen im eingeschlossenen Galtür verbliebenen Menschen wurden mit einer Hubschrauber-Luftbrücke versorgt, und man begann Einheimische und Touristen zu evakuieren. Es war die schwerste Katastrophe, die das österreichische Bundesland Tirol seit dem Zweiten Weltkrieg erlebt hat.

5. Lawinentypen
Seit man sich wissenschaftlich mit Lawinen beschäftigt, hat man versucht, ihre unterschiedlichen Erscheinungsformen zu typisieren. Heute unterscheidet man Lawinen nach der Form des Anrisses, der Form der Bewegung, der Lage der Gleitfläche, der Form der Bahn, der Feuchtigkeit der abgehenden Schneemassen, der Bahnlänge, der Art des Schadens und nach der Art des anbrechenden Materials.
Form des Anrisses
Nach der Form des Anrisses werden Schneebrettlawinen und Lockerschneelawinen (zum Beispiel Staublawinen) unterschieden.
Bewegungsform
Bei der Bewegungsform unterscheidet man Fließlawinen und Staublawinen. Letztere sind Spezialformen der Lockerschneelawinen. Sie stürzen mit mehr als 350 Kilometer pro Stunde talwärts. Fließlawinen erreichen dagegen nur Höchstgeschwindigkeiten von bis zu 100 Kilometer pro Stunde.
Tiefenlage der Gleitfläche
Durch die unterschiedliche Tiefenlage ihrer Gleitflächen unterscheidet man bei Lawinen zwischen Oberlawinen und Boden- oder Grundlawinen. Oberlawinen haben Gleitflächen innerhalb der Schneedecke, die durch unterschiedlich aufgebaute Schneeschichten bedingt sind. Bodenlawinen gleiten entlang der Geländeoberfläche ab.
Form der Bahn
Es gibt flächige und kanalisierte Lawinenbahnen. Flächige Bahnen von Schneebrettlawinen können bisweilen ganze Bergflanken umfassen. Kanalisierte Lawinen bewegen sich in Rinnen und Gräben am Hang.
Feuchtigkeit des Schnees
Je nach der Feuchtigkeit des abgehenden Schnees unterscheidet man Trockenschneelawinen und Nassschneelawinen.

Nassschneelawine

Bahnlänge
Nach der Länge einer Lawinenbahn werden Tallawinen und Hanglawinen, die am Hangfuß zum Stillstand kommen, unterschieden.
Art des Schadens
Werden Skifahrer oder Alpinisten von Lawinen erfasst, so spricht man von Touristen- oder Skifahrerlawinen. Kommt es zu Schäden an Gebäuden, Verkehrswegen oder Wald, spricht man von Katastrophen- oder Schadenlawinen.
Material
Letztes Kriterium zur Klassifikation von Lawinen ist die Art des abbrechenden Materials. Ist es ausschließlich Schnee, bezeichnet man die Lawine als Schneelawine. Gletschereis, das sich unmittelbar nach einem Eissturz oder einem Gletscherabbruch auf seiner Talfahrt völlig in Bruchstücke und Staub auflöst, wird als Eislawine bezeichnet. (Zusammengefasste Übersicht hier!)

Schema Lawinenniedergang:

Anrissgebiet: Das Anrissgebiet ist der Ausgangspunkt einer Lawine. Lawinen lösen sich bei Hangneigungen von ca. 30-50°. Ist der Anriss punktförmig, spricht man von einer Lockerschneelawine, ist er linienförmig und scharfkantig, handelt es sich um eine Schneebrettlawine. Sturzbahn: Die Sturzbahn ist das Bewegungsgebiet einer Lawine. Sie kann flächig oder in Runsen konzentriert sein. Ablagerungsgebiet: Das Ablagerungsgebiet ist die Zone, wo die Lawine ausläuft und schließlich zum Stillstand kommt. Dies geschieht bei Hangneigungen unter 10-20° oder wenn die Lawine auf einen Gegenhang trifft. Die Länge der Auslaufstrecke ist dabei abhängig von der Schneebeschaffenheit und der Geschwindigkeit der Lawine zu Beginn der Auslaufstrecke. Der abgelagerte Schnee wird als Lawinenkegel bezeichnet.

6. Lawinenverbauung
Bergwälder stabilisieren die Schneedecke und verhindern, dass sie als Lawine zu Tal donnert. Wälder bremsen oberhalb von ihnen abgegangene Lawinen und bringen die Schneemassen zum Stehen. Dieser Schutz reicht aber häufig nicht mehr aus. In den Alpen und anderen Hochgebirgen hat der Mensch durch Kahlschläge die Lawinengefahr über Jahrhunderte verstärkt. Zum Schutz von Siedlungen und Verkehrswegen musste man daher zu Lawinenverbauungen greifen.
Ende des 19. Jahrhunderts wurden Lawinenverbauungen noch mit Rundhölzern errichtet. Heute sollen Stützwerke aus Metall und Beton aber auch Schneenetze verhindern, dass Lawinen entstehen, die Siedlungen und Verkehrswege gefährden. Meist sind solche Maßnahmen, die ein Abbrechen von Lawinen völlig unterbinden, zu teuer und daher unwirtschaftlich. So kann eine entstandene Lawine auch mit Auffangdämmen oder Bremshöckern aus Beton verzögert und sogar gestoppt werden.

Lawinenverbauungen

Der Bergwald (Bild unten links) schützt die Menschen in den Tälern vor Lawinen - solange er gesund ist. Wälder, die wegen des dringend notwendigen Lawinenschutzes unter strengem Schutz vor dem Abholzen stehen, nennt man Bannwälder.
So genannte Leitdämme lenken gefährliche Schneemassen in Bereiche um, in denen sie keinen Schaden mehr anrichten können. Straßen und Eisenbahnstrecken können durch so genannte Lawinengalerien geschützt werden. Die Lawinen fließen dann, ohne Zerstörungen zu verursachen und Menschen zu gefährden, über die Verkehrswege hinweg. Schließlich können die Mauern von Häusern derart verstärkt werden, dass sie auch größeren Lawinen standhalten. Keilförmige und damit abweisende Schutzmauern können Häuser auch schützen (Bild unten rechts).
 

• ¹ Das lawinengefährliche Gelände ist im Lawinenbulletin im allgemeinen näher beschrieben
  (z.B Höhenlage, Exposition, Geländeform usw.).
• ² Zusatzbelastung:
  - gross (z.B. Skifahrergruppe ohne Abstände, Pistenfahrzeug, Lawinensprengung)
  - gering (z.B. einzelner Skifahrer, Snowboarder oder Schneeschuhgeher)
• mässig steiles Gelände: Hänge flacher als rund 30 Grad
  Steilhänge: Hänge steiler als rund 30 Grad
  extreme Steilhänge: besonders ungünstig bezüglich Neigung (meist steiler als etwa 40 Grad), Geländeform, Kammnähe, Bodenrauhigkeit
• spontan: ohne menschliches Dazutun
• Exposition: Himmelsrichtung, in die ein Hang abfällt
• exponiert: besonders der Gefahr ausgesetzt

Galtür/Wien - Greenpeace warnt vor einer zunehmenden Gefährdung der Bevölkerung des Alpenraums und von Wintertouristen durch die Auswirkungen des Klimawandels im Alpenraum. Obwohl ein direkter Zusammenhang zwischen der bereits beobachteten Klimaänderung und der Häufigkeit und Zerstörungskraft von Lawinen nicht nachgewiesen werden kann, entspricht die Zunahme von Extremereignissen den Voraussagen zum weltweiten Klimawandel.
"Natürlich eignen sich Jahrhundertereignisse wie die beobachteten Lawinenabgänge nicht so gut wie z.B. der Gletscherrückgang, um von einer Klimaveränderung im Alpenraum sprechen zu können", präzisiert Erwin Mayer, Klimaexperte von Greenpeace Österreich. "Die Gefahr liegt in der Tatsache, dass speziell die höher gelegenen Tourismusgemeinden in den letzten Jahrzehnten die weitaus stärksten Zuwachsraten bei den Nächtigungen aufweisen", betont Mayer.
Speziell die Gemeinden im Westen von Tirol - somit auch das Paznauntal in dem Galtür liegt - gehören neben Salzburg zu den stärksten Gewinnern im Wintertourismus.
Greenpeace hat die Auswirkungen des Klimawandels auf die Alpenregion, im speziellen auf den Wintertourismus, im Rahmen einer Studie "Die Alpen im Treibhaus" untersucht. Danach ist die "Flucht" des Wintertourismus in höhere Regionen hauptsächlich auf den bereits beobachtbaren Klimawandel zurückzuführen. Die Erwärmung der Alpen (1 Grad C im letzten Jahrhundert) ist deutlich höher als im globalen Durchschnitt (0.6 Grad C) und im Winter stärker als im Sommer. Neben den Auswirkungen höherer Temperaturen auf die (Fichten)-Wälder und den Gletscherschwund hat sich vor allem gezeigt, dass der Tourismus in den niedrigeren Regionen, das heißt unter 1500 m Höhe, zu den mittel- und langfristigen Verlierern gehören wird. In höheren Regionen, also über 1500 Metern, befindet man sich aber bereits in der Nähe der Baumgrenze, die den natürlichen Schutz vor Lawinen in den tieferen Regionen limitiert. Auch die Exponiertheit gegenüber dem Wind, der Lawinenabgänge begünstigen kann, nimmt mit der Höhe zu.
"Galtür, das in einer Höhe von knapp 1600 Metern liegt, ist ein typisches Beispiel für diese Entwicklung. Allgemein lässt sich sagen, dass es aufgrund der touristischen Entwicklung leider in Zukunft immer wahrscheinlicher wird, dass der Alpenraum von Lawinenkatastrophen betroffen sein wird," fürchtet Greenpeace-Experte Mayer.
Greenpeace fordert daher kurzfristige Sofortmaßnahmen zum Schutz der Wintertouristen und der Bevölkerung des Alpenraums. Ein unbedingter Ausbaustopp für Tourismusinfrastruktur in gefährlichen Risikozonen muss Vorrang vor kurzfristigen Profitinteressen haben. "Die Hoffnung aber, die Lawinengefahr mit Lawinenschutzverbauungen zu bannen, ist angesichts der Kosten von ca. 100 000 Schilling pro Meter Lawinenverbauung vollkommen unrealistisch" so Mayer weiter. Österreich muss, als einer der vom Klimawandel hauptbetroffenen Staaten, endlich eine Vorreiterrolle bei der Reduktion der Treibhausgase spielen, um dem Klimawandel in den Alpen Einhalt zu gebieten.
Greenpeace drückt allen Opfern der Lawinenkatastrophe von Galtür seine Anteilnahme aus. Greenpeace hatte im November 1998 mit einer sechstägigen Aktion am Gipfel des Piz Buin auf die Gefahren des Klimawandels in den Alpen aufmerksam gemacht. Das Basislager befand sich in Galtür. "Wir wurden bei unserer Aktion von den Einwohnern von Galtür tatkräftig unterstützt. Wir sind tief erschüttert", sagt Mayer abschließend.
Quelle: Greenpeace