Projekt Klimaanpassungsstrategie Seeeis Oberengadin - HTW Chur

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Projekt
Klimaanpassungsstrategie Seeeis Oberengadin

Projekt auf einen Blick

In den vergangenen Wintern wurden die Aktivitäten auf den gefrorenen Seen des Oberengadins von tragischen Vorfällen überschattet, welche die empirische Methode zur Freigabe der Seen in Frage stellten. Daher soll das Deformationsverhalten von Seeeis in Feld- und Laborversuchen genauer untersucht werden.

Ausgangslage

In der kalten Jahreszeit finden diverse Aktivitäten auf gefrorenen Seen statt, so auch auf den Seen des Oberengadins (z. B. Loipenführung, White Turf). Die vergangenen Winter wurden allerdings von tragischen Vorfällen auf dem Eis überschattet. So brach im Winter 2015/16 ein Pistenfahrzeug bei der Pistenpräparierung der Loipe ein und forderte ein Todesopfer. Im Winter 2016/17 stürzte beim White Turf ein Pferd mit Reiter. Infolgedessen musste das Pferd eingeschläfert werden. Diese Ereignisse stellten die bis dato verwendete empirische Methode zur Freigabe der Seen in Frage, welche lediglich auf der Messung der Eisdicke beruht.

Die Wintersportanlässe auf den Oberengadiner Seen haben eine lange Tradition und sind touristisch von sehr grosser Bedeutung. In den letzten Jahren häuften sich Situationen mit ungünstiger Eisentwicklung auf den Seen. Ob dies bereits erste Auswirkungen des prognostizierten Klimawandels sind, kann im Moment nicht zuverlässig beurteilt werden. Es herrscht Einigkeit, dass es sich lohnt, die zur Erhaltung dieser Anlässe notwendigen Massnahmen zu ergreifen. Durch die koordinierte Zusammenarbeit aller beteiligten Gemeinden konnten in den letzten beiden Jahren bereits wesentliche Verbesserungen erzielt werden. Es zeigte sich aber auch eindeutig, dass Wissenslücken bestehen und noch keine konkrete Strategie vorliegt. Im Rahmen des von allen Seegemeinden beschlossenen und vom Kanton unterstützten Projekts Klimaanpassungsstrategie Seeeis soll bis 2018 ein geeigneter Weg für den Umgang mit den derzeitigen Klimabedingungen gefunden werden.

Projektziel

Mit einer umfassenden Klimaanpassungsstrategie soll die touristische Nutzung der winterlichen Eisdecke der Oberengadiner Seen auch unter wärmeren Klimabedingungen bestmöglich gesichert werden. Hierzu muss das Verhalten der Oberengadiner Seen hinsichtlich Eisbildung und Tragfähigkeit bei unterschiedlichen Lastfällen besser verstanden werden, um daraus Aussagen für die Nutzung der gefrorenen Seen auch unter wärmeren Klimabedingungen abzuleiten.

Aus diesem Grund wurde das IBAR miteinbezogen, um das Deformationsverhalten von Seeeis genauer zu untersuchen. Es soll eine Methode entwickelt werden, welche anhand der Deformation und Eisdicke auf die Belastungsfähigkeit des Eises schliessen lässt.

Umsetzung

Um das Dehnungsverhalten des Eises zu studieren, werden mittels Laborversuchen die Biegefestigkeit, Druckfestigkeit, Kriechdehnung und Elastizität ermittelt. Teilweise werden Zug- und Druckversuche mittels IBAR-Ankerzugmaschine direkt auf dem See durchgeführt. Dadurch können Festigkeitsverluste aufgrund von Temperaturschwankungen ausgeschlossen werden. In einem weiteren Schritt werden Belastungsversuche im Feld durchgeführt. Von besonderem Interesse ist das grossflächige Verhalten der gesamten Eisplatte unter Belastung, insbesondere in Bezug auf vertikale Deformationen. Die Belastungsversuche an der Eisdecke werden bis zum Bruch durchgeführt. Die Aufbringung der Last erfolgt jeweils mittels Betonelementen, die mit einem Autokran aufgebracht werden. Die grossflächige vertikale Verformung der Eisdecke wird während der Lastaufbringung mittels Lasermessungen der Höhendifferenz an definierten Bezugspunkten gemessen.

Die Eisoberfläche wird für den Aufbau der Versuchsanlage vom Schnee befreit, damit die Rissbildung genau gefilmt werden kann. Nach dem Versuchsaufbau erfolgt die schrittweise Aufbringung der Last bis zu ca. 10 000 kg/m2 , wobei ein Betonelement 1300 kg wiegt. Nach jeder Belastungsstufe wird die vertikale Deformation der Eisdecke mittels der beschriebenen Methoden gemessen. Die Belastung erfolgt bis zum Bruch. Nach Beendigung des Versuchs werden die Betonelemente im Sommer wieder herausgeholt.

 

Resultate

Die Feldversuche sollen die Ergebnisse und Formeln in der Literatur spezifisch anwendbar machen. Nach Abschluss des Projekts soll eine Optimierung der experimentellen Methode zur Freigabe der Seen vorliegen.

Weiterführende Information

Beteiligte

Das Projekt wurde im Auftrag der Oberengadiner Seengemeinden Bregaglia, Sils, Silvaplana und St. Moritz von der Adacemia Engiadina und der AF Toscano AG in Zusammenarbeit mit dem Institut für Bauen im alpinen Raum (IBAR) umgesetzt.