Winter 2001 - SLF

Feldversuche zur Wirksamkeit einiger Lawinenrettungsgeräte
(Winter 2001)
Martin Kern, SLF (Kontakt)
Der Lawinenairbag ist ein Rettungsgerät, das ein Untergehen in fliessenden Lawinen
verhindern soll. Es besteht aus zwei Ballons mit einem Gesamtvolumen von 150
Litern, die in einen Skitouren-Rucksack integriert sind und bei Ziehen eines
Auslösegriffs innert 1-2 Sekunden aus einer Druckluftpatrone sowie über ein
Ventilsystem mit Umgebungsluft aufgeblasen werden. Am SLF durchgeführte,
umfangreiche Feldversuche sowie die Auswertung von Unfällen, in die Personen mit
Lawinenairbag verwickelt waren, bestätigen die prinzipielle Wirksamkeit des
Systems.
Ein Skifahrer mit ausgelöstem Lawinen-Airbag-System. In einer fliessenden Lawine bleibt der Träger aufgrund
des sogenannten Sortierungseffektes in der Nähe der Oberfläche. Eine Bergung aus den Schneemassen wird so
wesentlich erleichtert. (Foto SLF)
Die Wirkung des Lawinenairbag beruht nicht auf Schwimmen im klassischen Sinn, da
das spezifische Gewicht eines Skifahrers selbst mit aufgeblasenen Ballons grösser
ist als das von fliessendem Schnee, so dass man nach den Gesetzen der Hydrostatik
auch mit aufgeblähtem Ballon in einer Lawine untergehen müsste. Dass der Airbag
trotzdem die erwünschte Wirkung hat, ist mit einem
Sortierungseffekt zu erklären. Eine Lawine, die sich ja aus
Schneebrocken verschiedener Grösse zusammensetzt, ist
physikalisch betrachtet ein strömendes Granulat. Unter dem
Einfluss der Schwerkraft geschieht eine Entmischung, die
sogenannte inverse Segregation, durch die grosse Partikel
eher an die Oberfläche, kleinere eher in die unteren
Schichten gelangen. Der Lawinenairbag macht seinen
Träger zu einem grossen Partikel, das von diesem
Sortierungseffekt profitiert und mit grösserer
Wahrscheinlichkeit an der Lawinenoberfläche abgelagert werden wird. Mittels
Computersimulationen und Feldversuchen wurde am SLF ein vertieftes
physikalisches Verständnis der inversen Segregation erarbeitet, das in die
Weiterentwicklung des Lawinenairbags einfliesst.

Feldversuch zur Verschüttungstiefe verschieden geformter Körper in realen
Schneelawinen
Es stellt sich die Frage, ob auch die Form die Wirkung (also das
Segregationsverhalten) des Lawinenairbags beeinflusst. Um eine Antwort auf diese
Frage zu finden, wurden 12 Körper mit gleichem Volumen, gleicher Dichte aber
verschiedener Form in einen steilen Hang gelegt. Bei den Versuchskörpern handelte
es sich um Hüllen aus dem selben Stoff aus dem auch die Lawinenairbags gefertigt
werden. Diese Hüllen wurden mit Schnee vollgestopft, so dass sie die gewünschte
Form annahmen und eine grössere Dichte als der umgebende Schnee hatten. Bei
den Versuchskörpern handelte es sich um je 3 Kugeln, 3 Zylinder, 3 Würfel und 3
Tetraeder.
Feldversuche (Foto SLF)
In dem Versuchshang wurde per Sprengung eine Lawine ausgelöst, die 6 der Körper
mit sich riss. Im Ablagerungsgebiet der Lawine wurden die Versuchskörper
ausgegraben und ihre Verschüttungstiefe bestimmt. Dabei stellte sich heraus, dass
die Kugeln an der Oberfläche sichtbar waren, die anderen Körper aber umso tiefer
verschüttet waren, je "kantiger" ihre Form war. Die "Kantigkeit" eines geometrischen
Körpers wird durch das Verhältnis seiner Oberfläche zu seinem Volumen
beschrieben, das von Kugel über Zylinder und Würfel bis hin zum Tetraeder
zunimmt. Mit zunehmender "Kantigkeit" nahm auch die Verschüttungstiefe der
Körper zu, woraus man den Schluss ziehen kann, dass die Kugelform das
Segregationsverhalten und damit die Wirkung eines entsprechend geformten Airbags
begünstigt. Der Lawinenairbag kommt diesem Ideal schon recht nahe, während der
den Airbag tragende Skifahrer recht "kantig" ist. Allerdings bleiben die aus dem
Versuch gewonnenen Erkenntnisse eher spekulativer Natur: Aufgrund der geringen
Zahl von Versuchskörpern sind die Ergebnisse statistisch nicht signifikant.
Feldversuch zur Wirksamkeit einiger Notfallausrüstungen
Im März 2001 wurde ein Feldversuch durchgeführt, in dem insgesamt 13
menschenähnliche Dummies mit ABS-Lawinenairbags, Prototypen der avagear
Rettungsweste und mit dem Avalanche Ball ausgerüstet und in einem Lawinenhang
abgelegt wurden. Per Sprengung wurde der Lawinenhang ausgelöst und das
Verhalten der Dummies während des Lawinenabgangs beobachtet sowie ihre
Verschüttungstiefe in den Lawinenablagerungen gemessen.

Es zeigte sich, dass Lawinenairbags bzw. Rettungswesten die Verschüttungstiefe der
Dummies gegenüber den Dummies ohne Airbags/Rettungsweste verringern können,
wenn sie nicht gar eine Ganzverschüttung verhindern, bei der das Gesicht der
verschütteten Person schneebedeckt ist, was einen lebensbedrohlichen Zustand
bedeutet. In jedem Fall waren die Airbags bzw. die aufgeblasenen Rettungswesten
auf den Ablagerungen der Lawine sichtbar, was im Ernstfall eine schnelle Ortung und
Bergung der Verunfallten ermöglicht.
Die Avalanche Balls erwiesen sich als unkomplizierte und intuitiv zu gebrauchende
Ortungsmittel, die eine problemlose Ortung und Bergung der mit ihnen ausgestatteten
und ganzverschütteten Dummies ermöglichten.
Dummy mit Prototyp der avagear Rettungsweste (Foto: SLF)
Dummy mit ABS-Lawinenairbag (Foto: SLF)