Die so genannte Partikelsimulation soll dabei helfen, Eigenschaften von Partikelströmen – von Staub über Schüttgüter bis hin zu Geröllmassen – zu analysieren und deren Verlauf besser vorhersagen zu können. Aus den Ergebnissen leiten die Forscher dann die mögliche Lage und Machart notwendiger Schutzbauwerke ab. Als Software nutzen sie dafür „Ansys Rocky“ – eine spezielle Simulations-Software für den praktischen Einsatz durch Ingenieure und Verfahrenstechniker. Mit dieser Forschungsarbeit hat das Innsbrucker Team Neuland betreten.

200 Felssturz-Experimente im Labor

Unterstützt wird es dabei vom Anbieter für Simulationstechnologie CADFEM, der Ansys unter anderem im deutschsprachigen Raum vertreibt, Anwender entsprechend schult und bei Berechnungen unterstützt. In einem aktuellen Beitrag berichtet CADFEM über das Vorgehen der Spezialisten in Österreich. So hat das Forscherteam unter der Leitung von Prof. Robert Hofmann und Dr. Simon Berger in rund 200 Modellexperimenten im Labor einen Felssturz im Miniformat nachgebaut und dabei verschiedene Fragen zu Geschwindigkeit, Fließ- und Anpralleigenschaften der unterschiedlichen Gesteinsmassen untersucht. Die Erkenntnisse daraus helfen zu verstehen, wie Dämme entsprechend der lokal zu erwartenden Belastungen gebaut sein müssen, um maximalen Schutz zu geben.

Aus den Messergebnissen im Labor haben die Wissenschaftler dann Berechnungsformeln für Gesteinsabgänge und Lawinen abgeleitet. In einem zweiten Schritt wurden diese Ergebnisse mit Hilfe der Simulation auf Plausibilität überprüft und können nun auf eine Vielzahl möglicher Szenarien angewendet werden.

Erkenntnisse aus Modellversuchen für andere Situationen anwendbar

Bei ihren Untersuchungen betrachten die Forscherteams neben geotechnischen Gegebenheiten vor allem die bei Felsstürzen auftretenden Energien und damit die Gefährdungslage für Siedlungsgebiete und Infrastruktureinrichtungen in den Auslaufbereichen der Geröllabgänge. „Es geht um Wechselwirkungen, Einwirkungen auf Schutzdämme unterschiedlicher Bauweisen sowie ihre Ausbreitung und Ablagerungsformen nach dem Aufprall“, heißt es in dem Artikel. Die Erkenntnisse sollen dazu beitragen, dass Dämme entsprechend der lokal zu erwartenden Belastungen gebaut werden und maximalen Schutz geben.

Dafür wurde unter anderem auch der massive Felssturz im Dezember 2017 in der Nähe der Gemeinde Vals in Tirol untersucht und mit Simulation am Computer nachgestellt. Damals überschütteten mehreren Zehntausend Tonnen Geröll die Landstraße in den Ort, die 130 Dorfbewohner waren zwei Tage lang von der Außenwelt abgeschnitten.

Der gesamte Beitrag hier zum Nachlesen: https://blog.cadfem.ne…phenschutz.