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Wissen & Umwelt

Das Geheimnis der Schneekristalle

Forscher in Davos untersuchen die Eigenschaften von Schneekristallen. Sie wollen verstehen, wie Lawinen entstehen. Den Schnee für ihre Forschung produzieren sie in riesigen Kühlkammern. Ein eisiges Treiben.

Schneekristall in Nahaufnahme (Foto: DW-TV)

Die Physik des Schnees - das ist die Welt von Martin Schneebeli. Er arbeitet als Wissenschaftler am Eidgenössischen Institut für Schnee- und Lawinenforschung in Davos. Kaum jemand kennt sich mit den Besonderheiten des Schnees so gut aus wie er: "Auch wenn Sie Schneefall mit sehr schönen Schneekristallen haben, sind noch lange nicht alle Schneekristalle perfekt ausgebildet."

Die Kältekammer des Institus. Minus 20 Grad Celsius. Hier wird Schnee gemacht. Künstlicher Schnee, der auf langen Schnüren wächst. Die Schnüre dienen als Trägermaterial und als Keim, an dem die Eiskristalle entstehen können. "Der Kunstschnee hat die gleichen Eigenschaften wie Schnee in der Natur", versichert Schneebeli.

Schneekristalle im Röntgengerät

Was mit dem Schnee geschieht, wenn er zur geschlossenen Decke zusammenbackt, untersucht der Forscher am Computertomographen, mit kleinen Schneeproben aus der Kältekammer. Von dem Material, das aus Eis und Luft besteht, macht das Gerät dreidimensionale Röntgenaufnahmen: Der Aufbau des kristallinen Materials wird sichtbar. "Wenn sich die Temperatur ändert, ändern sich auch die Bindungen zwischen den Kristallen", erklärt der Forscher. Dadurch kann es dazu kommen, dass die Schneedecke an einer Stelle bricht. Dieser Bruch pflanzt sich dann fort und führt zu einem Bruch der ganzen Schneedecke.

Der Forscher Martin Schneebli in einer Kältekammer, in der Schnee produziert wird (Foto: DW-TV)

Eiskristalle für die Forschung: in der Kältekammer ...

Für Schneebeli und die anderen Wissenschaftler des Instituts hat solches Wissen einen großen praktischen Nutzen. Denn hier wird jeden Morgen eine Lawinenvorhersage für die Schweizer Alpen erstellt. Besonders im Frühjahr, wenn die Schneedecke allmählich aufweicht, ist das schwierig. "Neuschnee, Temperaturänderungen, Windverhältnisse - das Wetter kann sich plötzlich ändern", erklärt Christine Pielmeier, Forscher-Kollegin von Schneebeli, "dadurch verändert sich die Schneedeckenstabilität, und daraus ergibt sich dann eine neue Lawinengefahr für den nächsten Tag.“

Lawine (Foto: DW-TV)

Die Schneedecke bricht - bis zu einem gewissen Grad können Forscher das vorhersagen

Wenn die Schneedecke bricht

Die Forscher nutzen für ihre Lawinenvorhersage Daten über die Schnee- und Wetterlage aus dem ganzen Land. Doch immer wieder gehen sie auch selbst hinaus. "Sobald man sich auf der Schneedecke im Hang bewegt," sagt Pielmeier, "muss man sich einfach bewusst sein, dass keinen festen Boden unter den Füßen hat."

Die Schneedecke besteht nämlich aus verschiedenen Schichten, harten und weichen. Sichtbar wird das an einem Schneeprofil. Dafür heben die Forscher mit Spaten und Schneesäge eine kleine Grube aus, etwa einen Meter tief. Da lässt sich der Aufbau der Schneedecke dann mit bloßem Auge begutachten.

schneeverschneite Berge (Foto: DW-TV)

Weiße Pracht und weiße Gefahr

"Unterschiede innerhalb der Schneedecke können schwerwiegende Folgen haben", sagt Pielmeier. "Weiche über harten Schichten, große Kristalle über kleinen Kristallen - das produziert Schwachschichten. Da kann dann schon eine geringe Belastung ausreichen, dass die Schneedecke bricht, der Bruch sich ausbreitet und eine Lawine abgleitet." Schnee ist nicht gleich Schnee - diese Erkenntnis können die Forscher in Davos jeden Tag aufs Neue bestätigen: "wahrscheinlich gibt es tausende Arten". Und es gibt auch noch ebensoviele Fragen, auf die die Schneeforscher noch eine Antwort finden müssen.

Autor: Wolf Gebhardt

Redaktion: Klaus Dartmann/Marlis Schaum

Das Video zu diesem Artikel sehen Sie in der aktuellen Ausgabe von Projekt Zukunft, dem Wissenschaftmagazin auf DW-TV. Einfach unten klicken.

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