Avalanche Terrain Exposure Scale (ATES)

"Essentially, all models are wrong, but some are useful" (George Box)

Inhalt

1. Einleitung

Eine neune Skala?

Die Avalanche Terrain Exposure Scale (ATES) wurde 2006 von Parks Canada eingeführt. Mit Hilfe dieser Skala ist es möglich über jeden Punkt im Gelände eine Aussage darüber zu machen, wie sehr der Punkt gegenüber Lawinen exponiert ist. Das spezielle an ATES ist der Fokus auf das Gelände. D.h. bei der Gelände-Klassifizierung nach ATES werden zunächst die aktuellen Schneeverhältnisse ausser Acht gelassen und ausschliesslich die Eigenschaften des Geländes und deren mögliche Auswirkung auf Lawinenaktivität berücksichtigt.

Die Skala unterscheidet vier Gelände-Klassen.

Klasse Werte Interpretation

None

0..25 % No avalanche terrain (Here: Refers to slab avalanches triggered by skiers).

Simple

25..50 %

Terrain requires common sense, proper equipment and the discipline to respect avalanche warnings. Simple terrain is usually low avalanche risk, ideal for novices gaining backcountry experience. On days when the Backcountry Avalanche Bulletin is rated high (4) or extreme (5) these trips may not be free from avalanche hazards. You may want to rethink any backcountry travel that has exposure to avalanches.

Challenging

50..75 %

Terrain requires skills to recognize and avoid avalanche prone terrain. Big slopes exist on these trips. You must also know how to understand the Backcountry Avalanche Bulletin, perform avalanche self rescue and be confident in your route finding skills. You should take a Recreational Avalanche Course prior to traveling in this type of terrain. If you are unsure of your own, or your group’s ability to navigate through avalanche terrain then consider hiring a professional, certified guide.

Complex

75..100%

Terrain demands a strong group with years of critical decision making experience in avalanche terrain. There can be no safe options on these trips, forcing exposure to big slopes. As a minimum, you or someone in your group must have taken an Advanced Recreational Avalanche Course and have several years of backcountry experience. Check the Backcountry Avalanche Bulletin and ensure everyone in your group is up for the task and aware of the risk. This is serious country, not a place to consider unless you are confident in the skills of your group. If you’re uncertain then consider hiring a professional, certified guide.

 Tab. 1: Definition der vier ATES-Klassen

Mit Hilfe dieser Skala kann nun jeder Punkt im Gelände bewertet werden. Die Skala kann auch zur Bewertung von ganzen Routen herbeigezogen werden. So könnte bspw. die Normalroute auf den Vilan mit einem Simple+ und die Normalroute auf den Forstberg mit einem Complex bewertet werden. In den angelsächsischen Ländern wurden die Routen ganzer Gebirgsketten mit Hilfe von ATES bewertet.

An dieser Stelle ist es wichtig zu betonen, dass diese Klassifizierung wenig mit dem Schwierigkeitsgrad bzw. mit weiteren durch das alpine Gelände bedingte Gefahren zu tun hat, sondern sich in erster Linie auf die Gefährdung durch Lawinen bezieht.

Schnee + Gelände = Lawine

Parks Canada hat zudem eine modifizierte Risiko-Reduktionsmethode, nämlich den sogenannten Trip Planner Avaluator 2.0 eingeführt:

Mit Hilfe des Trip Planner Avaluator 2.0 ist es möglich einen Geländepunkt oder auch eine ganze Route hinsichtlich des Lawinenrisikos einzuschätzen. Je nach Gefahrenstufe und je nach dem ATES-Wert ergeben sich die drei Risiko-Kategorien tief (Normal Caution), erhöht (Extra Caution) und hoch (Not Recommended). Diese drei Risiko-Kategorien sind auch aus der GRM bekannt. In diesem Schritt wird sinngemäss der Schnee (repräsentiert durch die Gefahrenstufe) und das Gelände (repräsentiert durch den ATES-Wert) miteinander kombiniert. Dahinter steckt der Gedanke, dass sich Lawinen aus der Kombination von Schnee und Gelände ergeben.

Dieses Tool ist der GRM sehr ähnlich. Es unterscheidet sich nur insofern von der GRM, als dass beim Trip Planner Avaluator 2.0 auf Grund von ATES eine ausführlichere Geländeanalyse stattfindet. Während dem die GRM v.a. auf die Hangneigung setzt, kommen bei ATES eine ganze Reihe von Geländekriterien zum Zuge.

Die Rückseite des Avaluator 2.0 zeigt ein weiteres Tool (Slope Evaluation Card), mit dem es möglich sein soll einen Einzelhang zu beurteilen. Dieses Tool basiert auf einer Vorgängerversion namens Obvious Clues. Beide Methoden sind umstritten, wie das ISSW-Paper Evaluating the Avaluator Avalanche Accident Prevention Card 2.0 zeigt. Die Diskussion betrifft jedoch nicht die Vorderseite des Trip Planner Avaluator 2.0.

Sowohl ATES, wie auch der Trip Planner Avaluator 2.0 konnten sich in der Schweiz (noch) nicht durchsetzen. Sie gehören auch nicht zum Kanon der offiziellen Schweizer Lawinendoktrin. In der Schweiz wurden bisher ausschliesslich 60 Routen des Jura mit Hilfe von ATES klassifiziert (Applying the Avalanche Terrain Exposure Scale in the Swiss Jura Mountains).

2. Zweck

Zu welchem Zweck dient nun ATES:

Nutzung durch den Menschen

  1. Mit Hilfe einer Liste von Routen, die durch ATES bewertet wurden und des Trip Planner Avaluator 2.0 ist es möglich eine passende Route auszuwählen bzw. unpassende Routen auszuschliessen. So wird man bspw. bei der Gefahrenstufe erheblich (3) keine Routen mehr ins Auge fassen, die mit challenging bzw. complex bewertet sind.
  2. Eine ATES-Gefahrenkarte zeigt auf den ersten Blick, wo eine Route hinsichtlich einer optimalen Lawinenprävention idealerweise gelegt wird. Sie befördert deshalb bereits während der Planungsphase den Entwurf einer qualitativ hochwertigen Idealroute.
  3. Genauso wie es möglich ist, eine ganze Route zu bewerten, kann auch ein Einzelpunkt bewertet werden. Ein erfahrener Skitourengänger ist in der Lage durch eigene Beobachtungen während der Tour die Gefahrenstufe unter Einbezug des Lawinenbulletins anzupassen. Wenn nun der ATES-Wert dieses Einzelpunktes und die angepasste Gefahrenstufe bekannt sind, wird es dank dem Trip Planner Avaluator 2.0 möglich, eine Aussage zum Lawinenrisiko an diesem Punkt vorzunehmen.

Nutzung durch die Maschine

Für Skitourenguru steht nicht unbedingt die Nutzung von ATES durch den Menschen im Vordergrund, sondern die Möglichkeiten neue, qualitativ hochwertige Features entwickeln zu können:

  1. Routenoptimierung: Mit Hilfe der ATES-Gefahrenkarte wird es möglich ein Route sowie den dazugehörenden Korridor optimal in das Gelände zu legen.
  2. ATES-Indikatoren für Routen: Durch eine automatisierte Analyse der ATES-Werte über einen optimierten Korridor, kann dieser als Ganzes ein ATES-Wert zugewiesen werden.
  3. Risiko-Karte: Mit Hilfe der ATES-Gefahrenkarte wird es möglich eine tagesaktuelle Risiko-Karte zu berechnen. Eine solche Karte zeigt flächig für jeden Punkt im Gelände auf, wo das Risiko eher tief, erhöht oder hoch ist. Es leuchtet ein, dass hier ein Algorithmus mit Hilfe einer Reduktionsmethode den ATES-Wert und die Gefahrenstufe zu einem Risiko-Indikator umrechnet.
  4. Risiko-Indikatoren: Aus dem optimierten Korridor lässt sich im letzten Schritt mit Hilfe der Risiko-Karte ein Risiko-Indikator berechnen. Dieser Risiko-Indikator unterscheidet sich nicht grundsätzlich von den bereits heute durch Skitourenguru zur Verfügung gestellten Risiko-Indikatoren. Allerdings kann die Qualität der Risiko-Indikatoren dank einer angemessenen Geländeanalyse (ATES) erhöht werden. Auf Grund der unter Schritt 1 erfolgen Routenoptimierung ist der Risiko-Indikator zudem robuster.

Es wird offensichtlich, dass dank einer qualitativ hochwertigen ATES-Gefahrenkarte eine ganze Palette an spannenden Features angeboten werden kann. Damit das möglich wird, muss ein Algorithmus entworfen und implementiert werden, der vollautomatisch ATES-Gefahrenkarten aus digitalen Geländemodellen berechnen kann.

3. Geländekriterien

Original-Kriterien

Die ATES-Klassifizierung bedingt die Spezifikation von "technischen" Gelände-Kriterien. An dieser Stelle soll nur auf die Original-Spezifikationen von ATES verwiesen werden:

  1. Avalanche Terrain Exposure Scale (ATES)
  2. Technische Spezifikation ATES V1.0 (2006)
  3. A proposed practical model for zoning with the Avalanche Terrain Exposure Scale

Kritik an den Original-Kriterien

ATES wurde verschiedentlich kritisiert. Folgende Fragen wurden aufgeworfen:

  1. Es herrscht immer noch Unklarheit, ob ATES nun drei oder vier Kategorien umfasst. Die Kategorie none ist umstritten.
  2. Mit drei bzw. vier Kategorien wird ein recht grober Raster über das Gelände bzw. über die Routen geworfen. Wünschenswert wäre eine feiner abgestufte Skala oder besser ein kontinuierlicher Wert (z.B. 0..100 %).
  3. Die Benennung der drei bzw. vier Kategorien wird ebenfalls kontrovers diskutiert. V.a. der Begriff challenging ist umstritten. Es wurde bereits der Begriff variable vorgeschlagen.
  4. ATES vermischt die Lawinengefährdung mit weiteren Gefahren, die sich durch das alpinen Wintergeländes ergeben (Beispiel: Gletscherüberquerungen).
  5. ATES vermischt die Lawinengefährdung mit dem alpin-technischen Schwierigkeitsgrad (Beispiel: "Route options"). In der Schweiz steht dank der SAC-Skitourenskala ein geeignetes Mass zur Verfügung, um die Schwierigkeit einer Route zu beschreiben.
  6. ATES berücksichtigt vom Ansatz her sowohl Selbstauslösungen, wie auch Spontanauslösungen. Die konkrete Ausgestaltung der Orginal-Kriterien (Avalanche frequency, Start zone density, Avalanche pathes, Runout zones) erweckt den Anschein, dass vor allem Spontanlawinen im Fokus stehen. Diese folgen einem klassischen Top-Down-Ansatz: Lawinen reissen irgendwo weit oben los, donnern über bekannte Pfade hinab und laufen in einem Auslaufbereich aus. Es ist jedoch bekannt, dass ca. 90 % der Lawinenununfälle im Alpenraum auf durch Schneesportler ausgelöste Lawinen zurückzuführen sind (Quelle). Es ist also eventuell zielführender den Skifahrer ins Zentrum zu rücken und nicht in erster Linie die Lawinendynamik.
  7. ATES fragt nach den Konsequenzen eines Lawinenabganges (Beispiel: "Terrain traps"): Ein konkaves Gelände könnte eher hohe Verschüttungstiefen zur Folge haben, ein konvexes Gelände hingegen ist eher geeignet "nur" Teilverschüttungen zur Folge zu haben. Unter Lawinenexperten besteht Einigkeit darüber, dass der Fokus auf der Lawinenprävention zu liegen hat. Lawinenabgänge sind unbedingt zu vermeiden, dafür spricht alleine schon die Letalität durch mechanische Einwirkung.
  8. Bis zu einem gewissen Grad sind die Kriterien von ATES redundant zu einander (Beispiel: "Slope shape" und "Terrain traps").
  9. Die Geländekriterien für ATES sind weitgehend qualitativer Natur und nicht quantitativer Natur. Damit werden einer Automatisierung hohe Hürden gesetzt.

Geländekriterien bei Skitourenguru

Hinter ATES steckt der Gedanke, dass es rein auf Grund einer Geländeanalyse möglich ist zu bestimmen, inwieweit ein Punkt im Gelände gegenüber Lawinen exponiert ist. Skitourenguru greift diesen Gedanken auf, indem die Skala von ATES, aber nur die Skala verwendet wird. In Folge der oben aufgeführten Kritik verwendet Skitourenguru einen angepassten Katalog von Geländekriterien, um einen Algorithmus zur ATES-Berechnung zu entwerfen. Man beachte, dass diese Geländekriterien auf durch Personen ausgelöste Lawinen fokussieren. Spontanlawinen werden nicht direkt berücksichtigt.

Im Folgenden werden alle angewandten Geländekriterien aufgelistet. Diese Liste stützt sich u.a. auf die Masterarbeit Geländeanalysen von Unfalllawinen von Irene Vontobel (2011). In dieser Arbeit wurden 142 Anrissgebiete von Unfalllawinen digitalisiert und mit Hilfe eines digitalen Höhenmodells statistisch ausgewertet.

Kriterium Priorität Beschreibung

Neigung

hoch Die Gelände-Neigung ist und bleibt das Schlüssel-Kriterium für jede Geländeanalyse hinsichtlich Gefährdung durch Lawinen bzw. Schneebretter.

Plankurvatur

mittel

Die Plankurvatur erlaubt die Ausscheidung von konvexen Geländeformen (Rücken, Rippen, Grate) und konkaven Geländeformen (Täler, Rinnen, Kanäle, Mulden). In der praktischen Lawinenkunde wird üblicherweise empfohlen konvexe Geländeformen aufzusuchen und konkave Geländeformen zu meiden.

Überdurchschnittlich viele von Vontobel (2011) untersuchten Unfalllawinen wiesen eine konvexe oder gestreckte Profilkurvatur rund um die Anrissstirn auf, wohingegen die Plankurvatur meistens gerade oder konkav war. Die Bereiche innerhalb der Anrissgebiete wiesen typischerweise eine konkave Profil- und Plankurvatur auf.

Hanggrösse

mittel Die Hanggrösse wurde in Vontobel (2011) nicht untersucht. Dies liegt vermutlich daran, dass unbekannt bleibt, was eigentliche genau ein "Hang" ist. Bereits Munter (1997) weist jedoch auf die Relevanz der Hanggrösse hin (W. Munter: 3 x 3 Lawinen, 1997, S. 128).

Bewaldung

mittel

Gemäss Lehrmeinung schützt Wald erst dann vor Lawinen, wenn er kaum mehr befahren werden kann. Offener Wald kann gar wegen dessen Tendenz zur Schwimmschneebildung eine höhere Lawinengefahr aufweisen.

Im Alpenraum liegt die Waldgrenze um 1800 m. Vontobel (2011) bestätigt die bekannte Annahme, dass Lawinenunfälle v.a. oberhalb 1800 m stattfinden. Unter 1600 m sind nur wenige Lawinenunfälle dokumentiert. Der Wald fällt in eine Höhenstufe, die einen relativ stabilen Schneedeckenaufbau aufweist. Dieser Aspekt muss bei Diskussionen rund um den Wald berücksichtigt werden.

Kammnähe

nicht verwendet

Als Kamm wird hier eine Geländeform mit konvexer Plankurvatur definiert, die sich allerdings auch dadurch kennzeichnet, dass Kämme nahe am Geländemaxima liegen (d.h. sie liegen hoch oben).

Vontobel (2011) zeigt auf, dass sich Unfalllawinen oft in Kammnähe ereignen. Eine Ursache dafür sind wahrscheinlich die Schneeverhältnisse an Kammlagen, welche oft durch Windverfrachtungen geprägt sind.

Die primäre Herausforderung bei einer Verwendung von diesem Kriterium liegt in der genauen Definition von "Kammnähe". Bereits eine hochwertige Ausscheidung von "Kämmen" ist anspruchsvoll. Im aktuellen Ansatz wird deshalb die Kammnähe (noch) nicht miteinbezogen.

 Tab. 2: Von Skitourenguru angewandte Geländekriterien

4. Algorithmus

Der Entwurf eines vollautomatischen Algorithmus, der obige Geländekriterien berücksichtigt, ist höchst anspruchsvoll. Es liegt auf der Hand, dass eine Reihe von Annahmen getroffen werden müssen, die nur "qualitativ" begründet werden können. An dieser Stelle soll nur ein kurzer Überblick, über die algorithmische Umsetzung gegeben werden:

Für jeden Punkt im Gelände finden folgende Berechnungen statt:

  1. Hangabgrenzung: Die Bestimmung von Hangneigungen und Hanggrösse ist erst möglich, wenn für den fraglichen Punkt der Hang definiert bzw. abgegrenzt wurde. Es muss also die altbekannte Hangfrage ("Wo beginnt mein Hang, wo endet mein Hang?") beantwortet werden. Wie genau die Hangabgrenzung algorithmisch umgesetzt wird, kann hier nicht besprochen werden.
  2. Hanganalyse: Sobald für den fraglichen Punkt der relevante Hangbereich definiert ist, kann eine statistische Auswertung der Hangeigenschaften stattfinden.
  3. Gefahrenbestimmung: Die statistische Auswertung der Hangeigenschaften im relevanten Hangbereich erlaubt die Ableitung eines ATES-Wertes.
  4. Gefahrenmoderierung: Im letzten Schritt kann der ATES-Wert mit Hilfe der Exposition und der Höhenstufe moderiert werden. D.h. je nach Exposition und Höhenlage wird der ATES-Wert leicht nach oben bzw. nach unten korrigiert. Dieser letzte Schritt ist fakultativ. Es liegt auf der Hand, dass dieser Schritt ebenso gut (bzw. besser) unter Miteinbezug der Information aus dem Lawinenbulletin (Kernzone) vollzogen wird.

Wenn nun in einem Raster von 10 m x 10 m die ATES-Werte berechnet werden, kann daraus eine ATES-Gefahrenkarte erzeugt werden.

Eine grosse Herausforderung bei der Modellierung besteht in der exakten Parametrisierung des Modells. Man stelle sich vor das Modell wird von einer grossen Anzahl an Parametern gesteuert. Um die Kalibration des Modells gezielt kontrollieren zu können, ist es notwendig die Hangabgrenzung in geeigneter Form zu visualisieren. Wenn für jede Rasterzelle der Hang neu abgegrenzt wird, entstehen schon über kleine Kartenflächen grosse Datenmengen. Am einfachsten lassen sich die Hangabgrenzungen darstellen, indem die Berechnungen nicht über eine Fläche, sondern über eine Route erfolgen. Es bietet sich an Videos zu erzeugen, die gewissermassen die Begehung einer Route auf der Karte visualisieren. Jedes Bild im Video entspricht einem spezifischen Punkt auf der Route. Nun ist es möglich für diesen Punkt den relevanten Hangbereich farblich (gelb) zu bezeichnen.

Beispiel: Video für die Route Gross Chärpf von Unter Erbs.

Abb. 1: Video-Bild aus dem Aufstieg auf den Gross Chärpf

Die Farben im Video haben folgende Bedeutung:

  1. Mit einem gelben Transparenzton wird für jeden Punkt der Route derjenige Hangbereich ausgeschieden, der als relevant angesehen wurde für die Gefährdung am fraglichen Punkt durch Schneebrettauslösungen.
  2. Jeder Punkt der Route erhält im Verlaufe des Aufstieges auf den Gipfel einen ATES-Wert. Dieser wird mit einem Farbverlauf zwischen weiss und rot dargestellt. Weiss bedeutet tiefer ATES-Wert (0 %) und rot bedeutet hoher ATES-Wert (100 %). Genauso gut könnten hier aber auch die Originalfarben von ATES (transparent, grün, blau, rot) zum Zuge kommen.

Sowohl die angewandten Geländekriterien, wie auch die algorithmische Umsetzung machen deutlich, dass hier Abstand genommen wird von einem klassischen Lawinenparadigma. Anstatt nach Lawinen zu suchen, die irgendwo weit oben losbrechen und irgendwann auf den Schneesportler treffen, wird das Gelände in der Umgebung des Schneesportlers untersucht. Dabei wird die Frage gestellt, ob die Geländeformen in einem spezifischen Bereich um den Schneesportler herum geeignet sind, damit dieser eine Schneebrettlawine auslöst. Folgerichtig wird nicht mehr von einer Lawine, sondern von durch Personen ausgelösten Schneebrettlawinen gesprochen. Es werden also die Schneesportler ins Zentrum gerückt und nicht mehr die eigentliche Lawinendynamik. Im vorliegenden Ansatz intressiert dem gemäss weniger die Auslauflänge einer Lawine, sondern vor allem die Frage, aus welcher Entfernung zum Hangfuss eine Schneebrettlawine typischerweise noch ausgelöst werden kann.

5. Beispiele

Wenn nun für jeden Punkt im Gelände der ATES-Wert berechnet werden kann, dann lassen sich daraus sogenannte ATES-Gefahrenkarten berechnen. Diese Gefahrenkarten sind den Gefahrenkarten aus dem Lawinenbulletin ähnlich, sie stützen sich aber im Gegensatz zum Lawinenbulletin nicht auf den Schnee, sondern auf das Gelände. Solche ATES-Gefahrenkarten werden seit 2006 für verschiedene Gebirge dieser Welt erstellt.

Herkömmliche ATES-Gefahrenkarten

Herkömmliche ATES-Gefahrenkarten werden meist durch Bergführer mit Lokalkenntnissen in aufwändiger manueller Arbeit gezeichnet. Teilweise stützt sich die Zonen-Einteilung auf Neigungskarten. Durch Click auf das folgende Bild erscheint ein hochaufgelöstes PDF der Region um Aran (Spanische Pyrenäen).

Abb. 2: Beispiel einer manuell erstellten ATES-Gefahrenkarte (1:25'000) aus den Pyrenäen

Es liegt auf der Hand, dass die manuelle Erstellung von ATES-Gefahrenkarten eine Reihe von Nachteilen aufweist:

  • Die ATES-Klassifikation ist nicht reproduzierbar. Wenn dieselben Autoren nach einer gewissen Zeit die Aufgabe erhalten denselben Ausschnitt zu klassifizieren, dann wird das Resultat anders ausfallen. Dies gilt erst recht, wenn zwei unterschiedliche Teams auf die Arbeit angesetzt werden.
  • Bei einer manuellen Erstellung der ATES-Gefahrenkarten kann nicht auf die Feinstruktur des Geländes eingegangen werden.
  • Die manuelle Klassifizierung ist sehr aufwändig, wenn grosse Gebiete klassifiziert werden sollen.
  • Bei einer Weiterentwicklung des ATES-Standards muss die ganze Arbeit von neuem geleistet werden.

Automatisch generierte Gefahrenkarte

Skitourenguru kann seit dem April 2016 automatisch aus einem Höhenmodell (10 m Auflösung) und Bodenbedeckungsdaten ATES-Gefahrenkarten berechnen. Der entsprechende Algorithmus ist noch in Bearbeitung, das Potential ist noch nicht ausgeschöpft. Durch Click auf folgendes Bild erscheint ein hochaufgelöstes PDF der Region um den Oberalppass (Schweiz)

 

 Abb. 3: Beispiel einer automatisch berechneten ATES-Gefahrenkarte (1:25'000) aus der Schweiz

6. Validierung

Wie kann nun eine derartige ATES-Gefahrenkarte validiert werden? Um diese Frage zu beantworten, ist es wichtig ein grundlegendes Verständnis für die Problemstellung zu gewinnen. Bei einer Modellierung werden gewöhnlich statistische und/oder physikalische Erkenntnisse für die konkrete Ausgestaltung des Modells herangezogen. Beim vorliegenden Modell ist dies aus einem naheliegenden Grund nicht möglich: Weder liegen genügend statistische Analysen zur Verfügung, noch wird die Physik der Schneedecke genügend gut verstanden, um daraus Formeln oder Parameter für die Modellierung zu gewinnen.

Was bleibt, ist die subjektive Wahrnehmung von Benutzern der Karte. Letztendlich geht es um die Frage, wo die Karte stimmig bzw. wo die Karte unstimmig ist. Diese ATES-Gefahrenkarte misst sich also einzig und alleine daran, ob die Benutzer die Karte als angemessen erfahren.

Im Grunde genommen hat sich Skitourenguru zum Ziel gesetzt die Gedankengänge von Benutzern während der Skitourenplanung auf der Karte zu emulieren. Im Idealfall handelt es sich bei diesen Benutzern um Experten in Lawinenkunde und Kartographie. Ziel jeder Skitourenplanung ist unter anderem das Auffinden von "Schlüsselstellen" hinsichtlich der Lawinengefahr. Als Kriterien kommen typischerweise Bewaldung, absolute Höhe, Steilheit, Exposition, Hanggrösse, Hangform und Kammnähe zum Zuge. Da diese geomorphologischen Begriffe nicht eindeutig definiert sind, löst jeder Experte die Aufgabe in unterschiedlicher Art und Weise. Die Suche nach den "Schlüsselstellen" bewegt sich dabei in einem Spannungsfeld zwischen "bewusster" und "unterbewusster Mustererkennung". Diese Expertise könnte auch als "soft knowledge" bezeichnet werden, da nicht eindeutig bestimmt werden kann, wie genau der Mensch die Aufgabenstellung löst.

Dem entsprechend kann eine Validierung gemäss folgendem Schema entworfen werden:

  1. Einer Gruppe von 10-20 Experten werden 10-20 Routen vorgelegt. Jeder Experte bekommt die Aufgabe Schlüsselstellen mit Hilfe eines Farbverlaufes weiss-rot einzuzeichnen. Es stehen 4-8 ATES-Klassen zur Verfügung. Als Resultat erscheinen sogenannte ATES-Streckenbewertungen. Die Experten werden angehalten ihre Arbeitsweise zu beobachten (Introspektion).
  2. Mit jedem Experten wird ein Interview geführt. Im Gespräch geht es darum herauszufinden, wie genau der Experte die Aufgabenstellung löst. Jeder Experte demonstriert u.a. an Hand eines Beispiels das Vorgehen.
  3. Alle ATES-Streckenbewertungen werden digitalisiert und zur Korrektur den Experten nochmals vorgelegt.
  4. Im letzten Schritt wird der Durchschnitt aller ATES-Streckenbewertungen berechnet und mit der automatisch generierten ATES-Gefahrenkarte verglichen.
  5. Die Interviews werden qualitativ ausgewertet. Im Zentrum steht die Frage welche Elemente aus den Gesprächen sich wie algorithmisch umsetzen lassen.

7. Ausblick

Es stehen nun zwei Gefahrenkarten zur Verfügung:

  1. Statische ATES-Gefahrenkarte: Widerspiegelt die Gefährdung, die sich aus dem Gelände ergibt. Statisch ist diese Gefahrenkarte, weil sie sich nicht verändert.
  2. Dynamische Gefahrenkarte aus dem Lawinenbulletin: Widergespiegelt die Gefährdung, die sich aus den aktuellen Schneeverhältnissen ergibt. Dynamisch ist diese Gefahrenkarte deshalb, weil diese Gefahrenkarte jeden Tag neu von den Lawineninstituten erzeugt wird. Unter Zuhilfenahme der Kernzonen-Information und der 1-Stufen-Regel lässt sich eine kontinuierliche Lawinengefahrenkarte erstellen, die optimal mit Grenzbereichen umgeht, also mit Grenzen zwischen verschiedenen Gefahrengebieten, Höhenstufen und Expositionen. Diese kontinuierliche Lawinengefahrenkarte verfolgt konsequent den Ansatz aus den bestehenden unsicheren Daten das Maximum an Information auszulesen.

Diese zwei Gefahrenkarten können mit Hilfe einer Reduktionsmethode zu einer Risiko-Karte verschmelzt werden. Eine Risiko-Karte weist jedem Punkt im Gelände einen Risiko-Indikator zu. Dieser gehört einer der drei folgenden Risiko-Kategorien an: Tief, erhöht und hoch.

Man muss sich bewusst sein, dass hier Rasterdaten mit sehr unterschiedlichen Auflösungen und Unsicherheiten verknüpft werden. Die ATES-Gefahrenkarte ist sehr hoch aufgelöst (bspw. 10 m) und relativ sicher. Die Lawinen-Gefahrenkarte ist hoch generalisiert (Auflösung im Bereich von mehreren Kilometern) und relativ unsicher. Diese Verknüpfung ist nicht unproblematisch, aber notwendig! Es sei daran erinnert, dass "Strategische Entscheidungsmethoden" dazu dienen "optimale Entscheidungen" zu treffen und nicht zu verwechseln sind mit einer analytischen Einzelhangbeurteilung. Mehr zur Zulässigkeit dieser Verknüpfung findest du unter Thomas Bayes geht auf Skitour.

Sobald die tagesaktuelle Risiko-Karte berechnet ist, wird es möglich tagesaktuelle Gesamtrouten-Risiko-Indikatoren zu berechnet werden.

8. Diskussion

Wie berücksichtigt das Modell Spontanlawinen?

Spontanlawinen werden vom Modell nicht direkt berücksichtigt. Spontanlawinen werden indirekt dann berücksichtigt, wenn mittels einer Reduktionsmethode (z.B. Avaluator) die ATES-Gefahrenkarte mit dem Lawinenbulletin kombiniert wird. Spontanlawinen treten typischerweise ab erheblich (3) auf. Wenn nun die Reduktionsmethode derart gestaltet ist, dass bei einem tiefen ATES-Wert (z.b. simple) aber einer hohen Gefahrenstufe (z.B. erheblich) die Risiko-Kategorie orange oder sogar rot resultiert, dann werden Spontanlawinen indirekt berücksichtigt.

Man beachte, dass auch bei der Berechnung der ATES-Gefahrenkarte dem Auslaufbereich eines Hanges ein höherer ATES-Wert zugewiesen wird. Die Berechnung folgt aber einer anderen Logik. Es wird nun nicht gefragt, wie weit eine angenommene Lawine ausläuft, sondern aus welcher Distanz zum Hangfuss eine Lawinenauslösung typischerweise noch denkbar ist.

Warum werden Spontanlawinen nicht ins direkt ins Modell aufgenommen?

Die numerische Berechnung der Lawinendynamik hat in den letzten Jahren grosse Fortschritte gemacht. Mit RAMMS hat das SLF ein komplexes Modell zur Lawinendynamik algorithmisch umgesetzt. Dieses Modell ist u.a. in der Lage Auslaufbereiche von Lawinen zu berechnen. Theoretisch liessen sich die Modelle kombinieren, indem Auslaufbereiche von Spontanlawinen einbezogen werden. Es gibt allerdings eine Reihe von guten Gründen die Thematiken "durch Menschen ausgelöste Lawinen" und "Spontanlawinen" nicht miteinander zu vermischen:

  1. Das zur Diskussion stehende Modell weist dem Auslaufbereich unterhalb eines Hanges bereits einen höheren ATES-Wert zu, indem die Frage gestellt wird, ob von einem fraglichen Punkt aus eine Auslösung typischerweise noch möglich ist.
  2. Modelle wie RAMMS zielen auf grössere Schadenlawinen. Der Schutz von Siedlungsgebieten und Infrastruktur steht im Vordergrund und nicht unbedingt der Outdoor-Sportler, der seine eigene Schneebrettlawine auslöst.
  3. Ein besonderes Problem stellt sich in der Annahme zur Grösse der Lawinen. Je grösser die angenommene Lawine, desto mehr Gelände im Auslaufbereich des Hanges muss als "complex" ausgeschieden werden. Wenn grosse Lawinen angenommen werden, kann dies zur Folge haben, dass das alpine Wintergelände flächig als "complex" klassifiziert wird. Eine derartige Ausscheidung verstellt jedoch den Blick auf die Idealroute. Die ATES-Gefahrenkarte hat zum Ziel die Ausarbeitung einer Idealroute zu unterstützen. Wenn nun plötzlich wichtige Geländebereiche wegen einer zu grosszügigen Berechnung von Auslaufbereichen wegfallen, dann wird die optimale Führung der Idealroute untergraben.
  4. Die Grösse der anzunehmenden Lawine ist eines der Kriterien zur Bildung der Gefahrenstufe. Die Lawinengrösse und damit die Auslauflänge fällt also unter das Kapitel "Schneeverhältnisse" und nicht unter das Kapitel "Gelände". Konsequenterweise wird die Auslauflänge im vorliegenden ATES-Modell nicht abgebildet. Ansonsten wäre die ATES-Gefahrenkarte plötzlich abhängig von der Gefahrenstufe und es müssten unterschiedliche ATES-Gefahrenkarten erzeugt werden. Wichtig ist, dass bei der Bildung einer Risiko-Kategorie die Kombination aus tiefem ATES-Wert aber hoher Gefahrenstufe ein hoher Risikowert resultiert.
  5. Wenn es um den Schutz von Siedlungsgebieten und Infrastruktur geht, ist die Risikotoleranz eine andere, als wenn sich ein Outdoor-Sportler wissentlich und willentlich in das alpine Wintergelände begibt. Angenommen das durchschnittliche Einzelpersonenrisiko auf Skitouren bemessen für einen Tag liege bei einer Todesrate von 1:100'000 und angenommen "nur" jeder zehnte tödliche Lawinenunfall fällt auf eine Spontanlawine, dann ergibt sich eine Grössenordnung von 1:1'000'000 durch eine Spontanlawine das Leben zu verlieren. Ein Risiko dieser Grössenordnung kann unter dem Kapitel "Restrisiko" behandelt werden.