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VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement18.01.2007 Schneelast im Wandel des Klimas – neue Risiken? Ulrich Strasser Fakultät für.

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1 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Schneelast im Wandel des Klimas – neue Risiken? Ulrich Strasser Fakultät für Geowissenschaften Department für Geo- und Umweltwissenschaften Universität München

2 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Dank

3 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Inhalt Die Situation im Januar 2006 Grundlagen zur Schneelast Ein Blick auf den Klimawandel Zu erwartende Konsequenzen Handlungsoption: ein operationelles Warnsystem VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement

4 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Bad Reichenhall,

5 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Eingestürzte Hallen und Gebäude im Januar/Februar 2006 (BR-online)

6 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Grundlagen Dichte [kg/m³]= Masse / Volumen Spezifisches Gewicht= Dichte / Referenzdichte Für Schnee sehr unterschiedlich, z.B: 0.1:10 cm lockerer Pulverschnee wiegen ca. 10 kg/m² 0.4:10 cm Nass-Schnee wiegen bis ca. 40 kg/m² 0.9:10 cm Eis wiegen ca. 90 kg/m² 1.0:10 cm hoch stehendes Wasser wiegt 100 kg/m² Die Schneehöhe bzw. –dichte allein ist kein Maß für die Schneelast! Entscheidend ist das Auflastgewicht in kg/m² (entspricht l/m² oder einem Niederschlag in mm)

7 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Grundlagen Nicht durch Schmelzen/Gefrieren der Schneedecke wird die Schneelast erhöht, sondern nur durch zusätzliche Niederschläge, egal ob Schnee oder Regen Die zulässige Schneelast ist in der DIN geregelt Die am Bauwerk anzusetzende Schneelast folgt aus der lokalen (charakteristischen) Schneelast multipliziert mit einem Formbeiwert:

8 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Schneelastzonen nach DIN (die Rechenwerte entsprechen einer mittleren Wiederkehrperiode von 50 Jahren)

9 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Die klimatische Situation in Bad Reichenhall im Jan/Feb Halleneinsturz Regen Schneeregen Schneefall Schneehöhe Wasseräquivalent Temperatur (DWD)

10 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Was fällt auf? Keine außergewöhnliche Wintersituation Vor der Katastrophe: Temperaturen um den Gefrierpunkt Unmittelbar zuvor eine starke Frostperiode, dann Regen, Schnee- regen und schließlich ergiebiger Schneefall Die Schneehöhe an der DWD-Station betrug ca. 30 cm, das Wasser- äquivalent knapp 60 mm Damit betrug die Dachlast nur ca. 60 kg/m², es sei denn, es wurde dort mehr Niederschlag abgelagert als an der DWD-Station Dafür gibt es Argumente: mehr gemessener Niederschlag als in der Schneedecke an der Station gespeichert ist! Beispiel: Zell bei Ruhpolding, : 46 % Überschuss

11 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Zwischenfazit I Zum Katastrophenzeitpunkt herrschten keine aussergewöhnlichen Schneelasten vor (nicht nur in Bad Reichenhall) Durch die Frostwechsel zuvor fiel möglicherweise Schmelzwasser an, das anschließend wieder gefror (starke Frostperiode) Dann kamen die ersten ergiebigen Niederschläge seit langem, d.h. abrupter Anstieg der Schneelast Die tatsächliche Schneelast auf einem Dach ist möglicherweise deutlich größer als das gemessene Wasseräquivalent einer Freiland- Schneedecke Ganz ähnliche Verhältnisse findet man übrigens auch für –Aying 3.1. –Passau –Deggendorf –Töging 7.2. …und in der Zukunft?

12 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement IPCC-Szenarien (IPCC) Internationale Organisation aus Wissenschaftlern, Politikern und Vertretern der Wirtschaft Alle 5 bis 6 Jahre erscheint ein gemeinsamer Bericht 1990, 1995, 2001 (3rd assessment report), der nächste 2007 Die SRES-storylines:

13 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement IPCC-Szenarien (IPCC)

14 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Zukünftiges Klima Der vorhergesagte Temperaturanstieg beträgt global etwa 1.5°C bis 6°C bis 2100 Das Sommerhalbjahr wird wärmer und trockener Das Winterhalbjahr wird v.a. feuchter Schneefälle nehmen im Flachland ab (mehr Regen) In den Hochlagen kann aber durchaus mehr Schnee fallen Durch die wärmere Luft werden Wetterextreme häufiger

15 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Zukünftiges Klima bis 2100 (MPI Hamburg)

16 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Zukünftiges Klima: Veränderungen bis 2036 (Nov-Apr) Maximales Wasseräquivalent [kg/m²]Schneedeckendauer [d] (GLOWA-Danube)

17 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Zwischenfazit II Temperatur- und Niederschlagstrends sind regional sehr variabel Die saisonale Schneebedeckungsdauer und das maximale Wasser- äquivalent werden (ausser in Hochlagen) zwar abnehmen, aber: Wegen der stärkeren Variabilitäten werden sehr intensive Schnee- fälle weiterhin vorkommen können V.a. aber werden Verhältnisse wie zu den Zeitpunkten der Unglücke in Zukunft weiterhin auftreten Zum jetzigen Zeitpunkt ist ein Trend der Eintrittswahrschein- lichkeit für kritische Schneelastsituationen nicht vorher- zusagen

18 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Handlungsoption: ein operationelles Warnsystem Komponente I: LME (Lokalmodell Europa) des Deutschen Wetterdienstes DWD zur Prognose der meteorologischen Verhält- nisse für die nächsten drei Tage Komponente II: Snow3 des DWD zur Simulation der räumlichen Schneedeckenentwicklung (Wasseräquivalent) für diesen Zeitraum – allerdings für Freilandverhältnisse (Klimastationen): - diese Ergebnisse sind operationell zu beziehen - Komponente III: Ein operationelles Mess-System für Schnee- lasten auf (möglichst repräsentativen) Dächern, mit denen die herrschenden Auflastgewichte unter Zuhilfenahme der Schnee- simulationen regionalisiert und prognostiziert werden: - dieser Schritt müsste erst noch entwickelt werden -

19 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Komponente I: Klimamodell LME (Lokalmodell Europa) des Deutschen Wetterdienstes DWD Rechnet Europa-weit mit einer räumlichen Auflösung von 7 km Prognosehorizont 78 h Downscaling der Ergebnisse auf 1 km Zeitliche Auflösung der Ergebnisdaten 1 h (DWD)

20 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Komponente II: Schneedeckenmodell Snow3 des DWD, läuft operationell Rechnet 4 mal am Tag 72 h voraus Räumliche Auflösung 1 km Rechnet intern stündlich, d.h. liefert Stundenwerte von Wasseräquivalent und Niederschlagsdargebot (Abfluss aus der Schneedecke) Ergebnisse werden 3 mal pro Woche mit Messungen der Meteoro- logie und Schneemessungen nachgeführt (DWD)

21 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Komponente III: Messungen der Schneelast auf Dächern Schneekissen mit 1,5 m Seitenlänge Wiegt voll 200 kg Mißt zuverlässig den hydrostatischen Druck auf waagrechten und ebenen Flächen ( Schneelast) Online-Datenzugriff Hat sich beim Bayer. Lawinenwarndienst bereits bewährt (Fa. Sommer)

22 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Komponente III: Regionalisierung der Schneelast auf Dächern Die gemessenen Schneelasten auf Dächern gilt es nun mit den modellierten/an den Klimastationen gemessenen Wasser- äquivalenten zu kombinieren Für die festgestellten Abweichungen ist ein Regionalisierungs- verfahren zu entwickeln, welches die relevanten Prozesse be- rücksichtigt Damit kann dann eine operationelle, regionale Prognose der zu erwartenden Schneelasten abgeleitet werden (Fa. Sommer)

23 VKB Symposium Schnee – Risikovorsorge und Katastrophenmanagement Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!


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