Pantograph 80 - März 2023

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TEXT: Daniel Siegen, Anlagenmanager Kunstbauten & Publikumsanlagen / Curdin Condrau, geoformer igp AG
Sicherheitsholzerei entlang der Bahnlinie der MGBahn
MIT MODERNSTEN METHODEN
Ein Wald erbringt eine Vielzahl von Leistungen, kann aber auch zur Gefahr
werden. Umstürzende Bäume, welche sich in unmittelbarer Nähe der Bahnlinie
befinden, können einen sicheren Bahnbetrieb verhindern und Sachschäden
an der bestehenden Infrastruktur verursachen.
Ergebnisse
Entlang der rund 150 km langen Bahnlinie von
Disentis nach Zermatt wurden 742 Planungseinheiten
mit einer gesamten Flächengrösse von ca. 392
Auf Bergstrecken ist generell kein risikofreies
45°-Waldprofil anzustreben, da diese zur mehrheitlichen
Beseitigung der Waldbäume innerhalb des
Sicherheitsstreifens führen würde. Dies hätte zur
Folge, dass die Schutzwirkung der Bäume vor gravitativen
Naturgefahren (Schneerutsch, Hangmuren,
Steinschlag usw.) entfällt. Die Wälder entlang der
Bahnlinie müssen daher stabil aufgebaut sein.
Bestockte Flächen/Wald
Ausgehend von Fernerkundungsdaten (Luftbilder,
Orthofotos) wurde eine Übersicht über den Waldperimeter
und die bestockten Flächen entlang der
Bahnlinie erstellt.
Potenzielle Gefahrenbäume (gegenwärtig)
Die Gefahrenbäume, welche aufgrund ihrer Höhe
und Distanz das Lichtraumprofil des Bahntrassees
tangieren, sind mit einer dreidimensionalen GIS-
Analyse detektiert worden. Dazu wurde zuerst das
Lichtraumprofil des Bahntrassees auf dem digitalen
Höhenmodell swissALTI3D von swisstopo erstellt. Aus
den Baumpositionen und der Höheninformation vom
Vegetationshöhenmodell wurden die Bäume dreidimensional
modelliert. Der potenzielle Sturzraum
der einzelnen Bäume wurde anhand der Baumhöhe
ermittelt. Dargestellt ist dieser in Form einer Kugel. Als
Radius der Kugel wurden die jeweiligen Baumhöhen
angenommen. Mit dem modellierten Einflussbereich
(Kugel) konnten jene Bäume selektiert werden, welche
sich mit dem Lichtraumprofil der MGBahn überschneiden
(siehe Bild unten). Dadurch wurden sämtliche
Bäume erfasst, welche aufgrund ihrer jetzigen
Höhe und der Distanz zum Bahntrassee theoretisch
als Gefahrenbäume in Frage kommen.
Potenzielle Gefahrenbäume (zukünftig)
Um den Höhenzuwachs der Bäume in den kommenden
15 Jahren zu berücksichtigen, wurde dieser anhand
der Waldwachstumskurve von SiWaWa (Simulation
WaldWachstum) ermittelt (ca. 10 cm Zuwachs
pro Jahr). Der oben beschriebene Vorgang wurde mit
dem prognostizierten Höhenzuwachs in Fünfjahresabschnitten
wiederholt. Hierdurch sind sämtliche
Gefahrenbäume, welche aufgrund ihrer Distanz zur
MGBahn-Linie und ihrer jetzigen bzw. zukünftigen
Höhe auf die Gleise fallen können, erfasst.
Verifizierung der Ergebnisse
Die computergestützte Auswertung wurde im Feld
verifiziert und durch die Bestimmung von Stabilitätskriterien
verfeinert.
742 Planungseinheiten
zwischen Disentis
und Zermatt
Vor kurzem entfernter
sturzgefährdeter
Einzelbaum.
ha ausgeschieden und beurteilt. Insgesamt müssen
zukünftig 7 % (27.3 ha) der beurteilten Planungseinheiten
mit erster, 10 % (38.6 ha) mit zweiter, 11 %
(44.4 ha) mit dritter und 20 % (80.2 ha) mit vierter
Dringlichkeit behandelt werden. Die restlichen 52 %
der beurteilten Flächen sind der Dringlichkeitsstufe 5
zuzuordnen und bedürfen in den nächsten 15 Jahren
keiner Behandlung.
In Abhängigkeit des Handlungsbedarfs und der
Dringlichkeit werden seit 2021 fortlaufend Sicherheitsholzereiarbeiten
von lokalen Forstbetrieben
geplant und ausgeführt. So konnten bereits 2021
und 2022 einzelne, sehr dringende Waldflächen
behandelt werden.
Baumposition
Für die Herleitung der Baumpositionen wurde das
Orthofotomosaik SWISSIMAGE vom Bundesamt
für Landestopografie swisstopo verwendet. Mit der
cloudbasierten Plattform «Picterra» konnten mittels
Machine-Learning-Algorithmen die Baumpositionen
in den Orthofotos detektiert werden. Die Bildanalyse
wurde mit einem manuell erstellten Trainingsdatensatz
durchgeführt.
Möglicher Einflussbereich
umstürzender Bäume
(weisse Kugeln) zum Lichtraumprofil
(gelb).
Potenzielle Gefahrenbäume
entlang der MGBahn mit
dem prognostizierten
Höhenzuwachs.
Baumhöhe
Für die Herleitung der Baumhöhen wurde das
Vegetationshöhenmodell VHM von der eidg. Forschungsanstalt
für Wald, Schnee und Landschaft
WSL verwendet. Mittels Verschnittes der Baumpositionen
mit den Vegetationshöhen konnten die
Baumhöhen den Baumpositionen automatisch zugeordnet
werden.
Alle Gefahrenbäume
werden erfasst
Potenzielle Gefahrenbäume
(pink) aufgrund der
jetzigen Baumhöhe. Die
übrigen Bäume sind braun
und das Lichtraumprofil
(gelb) dargestellt.