Forschungsprojekt des DLR 25.01.2014, 07:00 Uhr

3D-Modell des Himalaya soll Schutz vor Naturkatastrophen bieten

Mit Hilfe einer weltraumtauglichen Kamera entstehen derzeit 3D-Modelle einiger Himalaya-Regionen. Mit ihnen wollen Wissenschaftler Überflutungen und Hangabstürze zukünftig rechtzeitig vorhersagen können. Eine lebensrettende Maßnahme für Bergsteiger und Bevölkerung. 

DLR-Forschungsflugzeug Stemme S10VTX im Himalaya: Innerhalb von drei Wochen wollen die Forscher Gebirgsregionen fotografieren und zu einem 3D-Modell zusammensetzen. 

DLR-Forschungsflugzeug Stemme S10VTX im Himalaya: Innerhalb von drei Wochen wollen die Forscher Gebirgsregionen fotografieren und zu einem 3D-Modell zusammensetzen. 

Foto: DLR

Bei Unfällen im Himalaya sterben nicht nur zahlreiche Bergsteiger, sondern auch viele Nepalesen. Sie werden von abrutschenden Hängen erstickt oder ertrinken bei plötzlichen Überflutungen. Schon ganze Dörfer wurden von solchen Katastrophen vernichtet. 

Um drohende Naturgefahren künftig besser vorhersagen zu können, dokumentieren Wissenschaftler gefährdete Regionen jetzt mit Hilfe von Spezialkameras als 3D-Bilder. Dazu fliegen Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit einem Motorsegler über die gewaltigen Gipfel. 

Am 23. Januar 2014 fand der erste Flug statt. „6400 Meter über dem Khali Gandhaki Tal konnten wir erstklassige multispektrale Aufnahmen mit einer Auflösung von bis zu 20 Zentimetern gewinnen“, sagt Jörg Brauchle DLR-Institut für Optische Sensorsysteme in Berlin, der sich derzeit in Nepal befindet. Die unter dem Flugzeug befestigte Kamera liefere eine „optimale Datengrundlage für die 3D-Modellierung von Gebirgsregionen“.

Kamera muss Temperaturen von bis zu minus 40 Grad aushalten 

Der Motorsegler Stemme S10VTX ist mit einer Spezialkamera ausgestattet, die Brauchle und sein Team entwickelt haben. Sie befindet sich in einem Instrumentenbehälter, der unter einer Tragfläche befestigt ist. Ihre erste Härteprüfung bestand sie im Sommer 2013 beim Überfliegen des Stubaier Gletschers in den österreichischen Alpen.

Kamerasystem unter der Tragfläche des Forschungsflugzeugs: Drei seitlich zueinander geneigte Kameraköpfe ermöglichen einen Sichtbereich von 120 Grad. Das System muss in über 8000 Metern Höhe funktionieren und Temperaturen von minus 40 Grad aushalten. 

Kamerasystem unter der Tragfläche des Forschungsflugzeugs: Drei seitlich zueinander geneigte Kameraköpfe ermöglichen einen Sichtbereich von 120 Grad. Das System muss in über 8000 Metern Höhe funktionieren und Temperaturen von minus 40 Grad aushalten. 

Foto: DLR

Im Himalaya muss sie noch härteren Umweltbedingungen trotzen. Sie soll in einer Höhe von bis zu 8000 Metern funktionieren und Temperaturen von minus 40 Grad unbeschadet überstehen. Deshalb nutzten die Entwickler Erfahrungen aus dem Bau von Weltraumkameras. 

Die Aufnahmetechnik ist speziell auf die Besonderheiten der Hochgebirgsregionen ausgelegt. Drei seitlich zueinander geneigte Kameraköpfe ergeben einen Sichtbereich von 120 Grad und ermöglichen es, selbst steile Hangstrukturen hoch aufgelöst zu erfassen.

Prognose von Gerölllawinen und Überschwemmungen

Aus den Aufnahmen, die während der auf drei Wochen angesetzten Messkampagne entstehen, entstehen am Computer 3D-Modelle der Gebirgsregionen. Angereichert mit aktuellen geologischen, hydrologischen und meteorologischen Daten lassen sie sich für Prognosen etwa von Hangrutschungen und Gerölllawinen nutzen. 

„Für das menschliche Auge sind sich anbahnende Hangrutschungen und Gerölllawinen kaum sichtbar“, erklärt Abteilungsleiter Frank Lehmann. „Das 3D-Modell erlaubt die Einbettung in ein Geografisches Informationssystem (GIS). Somit sind Analysen und Bewertungen unter Berücksichtigung von geologischen, hydrologischen sowie meteorologischen Daten über das Gefährdungspotenzial durchführbar.“

Zweiter Schwerpunkt sind Gletscher und Gletscherseen oberhalb von bewohnten Tälern. Derzeit konzentrieren sich die Wissenschaftler auf einen See oberhalb des Flusses Seti im Annapurna-Gebiet, der bereits mehrfach schlagartig über die Ufer getreten ist, weil Barrieren von Gletscherseen plötzlich nachgegeben hatten.

Von Wolfgang Kempkens Tags:

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