Projekt Machbarkeitsstudie MortAlive - Fachhochschule Graubünden

Schnee als Gletscherschutz

Der Morteratschgletscher bei Pontresina verdeutlicht beispielhaft die Auswirkungen der globalen Erwärmung. Wir haben Bilder aus unserer Kindheit im Kopf, als die Gletscherzunge noch weit ins Tal hinein reichte. Heute stellen wir fest, dass die Eismassen schrumpfen – in den letzten Jahrzehnten in einem immer schnelleren Tempo. Hohe Moränen prägen die Landschaft und zeigen uns, wo sich der Gletscher im Jahr 1850 befand.

Über 200 Millionen Menschen im Himalayagebiet sind direkt vom Gletscherwasser abhängig

Der Gletscherschwund beschäftigt die Menschen weltweit. Insbesondere in Zentralasien (Himalaya) und Südamerika (Anden) sorgen schwindende Gletschermassen für bedrohliche Zustände bei der Wasserversorgung. Gemäss einer kürzlich im Wissenschaftsmagazin «Nature» publizierten Studie des Glaziologen Hamish D. Pritchard werden in wenigen Jahrzehnten bis zu 221 Millionen Menschen im Himalayagebiet von der Verknappung der lokalen Trinkwasserversorgung direkt betroffen sein. Durch das Abdecken der dortigen Gletscher mit Schnee könnte deren Schmelzprozess stark verzögert werden. Eine Verzögerung von bis zu 50 Jahren könnte dank des #gkb2020 MortAlive-Engagements möglich sein.

Eine visionäre Idee mit weltweiter Strahlkraft

Projekt
Machbarkeitsstudie zum Gletscherpflegeprojekt MortAlive
Lead
Zentrum für Angewandte Glaziologie Mehr über Zentrum für Angewandte Glaziologie
Beteiligte
Zentrum für Angewandte Glaziologie, Institut für Bauen im Alpinen Raum, Institut for Marin and Atmospheric research IMAU an der Universität Utrecht
Team
Müller Dieter Mehr über Müller Dieter
Forschungsfelder
Angewandte Glaziologie Mehr über Angewandte Glaziologie
Auftrag/Finanzierung
Graubündner Kantonalbank, #gkb2020
Dauer
Oktober 2019 – Dezember 2020

Ausgangslage

Wenn man das massenweise im Sommer anfallende Schmelzwasser des Gletschers möglichst hoch oben sammeln und im Winter in Form von Schnee wieder recyceln und dem Gletscher zurückgeben würde, könnte das Gletscherschmelzen verzögert werden – so entstand der Begriff «Schmelzwasser-Recycling». Was passiert also, wenn man Gletscher mit Schnee abdeckt? Das war eine zentrale Frage, die sich der Glaziologe Felix Keller an der Academia Engiadina in Samedan zusammen mit Johannes Oerlemans von der Universität Utrecht (NL) im Auftrag der Gemeinde Pontresina schon 2015 stellte. Es folgten zahlreiche Studien und Feldversuche im Oberengadin; zudem wurde eine rechnerische Machbarkeitsstudie durchgeführt und wissenschaftlich publiziert (Oerlemans et al., 2017). Als deren Grundlage diente die weltweit längste auf einer Gletscherzunge durchgeführte Energiebilanz-Messreihe; die betreffenden Messungen wurden vom Team von Johannes Oerlemans auf dem Morteratschgletscher vorgenommen. Ausserdem liegen Längenmessungen des Morteratschgletschers ab 1878 aus dem Schweizerischen Gletschermessnetz vor. Es konnte rechnerisch dargelegt werden, dass unter den heutigen Bedingungen sogar ein Gletscherwachstum (Zunahme der Länge) in 10 Jahren möglich wäre, wenn man 10 Prozent der Gletscherfläche mit Schnee ganzjährig abdecken würde.

Künstlicher Schnee ohne Strom

Für die Schneeproduktion ohne Strom braucht es Gletscherschmelzwasser, eine Strahlpumpe, genügend Wasserdruck und eine raffinierte Technologie. NESSy ZeroE heisst die bahnbrechende und bereits patentierte Entwicklung. Die entscheidenden Bestandteile sind auch im Sommer verfügbar.

Projektziel

Unter Nutzung der wissenschaftlichen Basis und Einbezug der sich in Entwicklung befindenden Schneiseil-Technologie wird in der Vorstudie MortAlive nun erstmalig eine Planungsarbeit für die möglicherweise weltweit erste grossangelegte Pflege eines Gletschers zum Erhalt eines Süsswasserspeichers erstellt.

Natürliche Rahmenbedingungen

Jeder Gletscher wird von vielen unterschiedlichen natürlichen Einflussfaktoren geprägt. Allein schon bei der meteorologischen Ausgangslage muss zwischen Luft-, Schnee- und Eistemperaturen, lang- und kurzwelliger Strahlungsbilanz, verschiedenartigen Niederschlägen und stark variablen Windsystemen unterschieden werden. Doch auch die Hydrologie (Abfluss und Wasserhaushalt), Topographie und Geologie sind wichtige Teilaspekte. Die aus dem Zusammenspiel aller genannten Einflussfaktoren resultierenden Naturgefahren sind bei einem Gletscher von grosser Bedeutung. Im ersten Teil der MortAlive-Vorstudie werden die relevanten natürlichen Rahmenbedingungen aufgezeigt.

Bauplanung

Im zweiten Teil der Studie werden wichtige Vorarbeiten für die Bauplanung erörtert. Insbesondere der Schmelzwasserrückhalt und die davon abhängende Wasserlogistik sind von zentralem Interesse. Sechs bis sieben Schneiseile sind für MortAlive vorgesehen; sie würden auf Höhe der Bovalhütte über den Gletscher gespannt werden und diesen mittels Düsen auf einer Fläche von ca. 1 km2 ununterbrochen beschneien. Für die Bauplanung bedeutet dies, die Anordnung der Schneiseile und die dazu notwendigen Fundationen zu planen.

Ausrüstung und Auslegung

Im dritten Teil geht es um die Spezifikation der Anlage selbst. Wasser- und Luftleitungen müssen dimensioniert und Druckluft muss damit erzeugt werden. Die Schneiseile sind auf die zu ermittelnde Anzahl Düsen auszulegen. Gleichzeitig müssen auch die Schnittstellen zwischen allen Teilsystemen verbindlich definiert werden.

Betrieb, Kosten, Unterhalt und Bewilligungsverfahren

Auch hinsichtlich Betrieb, Kosten und Unterhalt gilt es, besondere Herausforderungen zu meistern, denn das MortAlive-Projekt macht nur Sinn, wenn es von Anfang an auf eine Projektdauer von mindestens 30 Jahren ausgelegt ist. Sowohl die Finanzierung wie auch der Betrieb müssen deshalb sorgfältig überlegt werden. Das zu definierende Bewilligungsverfahren muss dem hohen Schutzgrad der einmaligen Gletscherlandschaft rund um den Piz Bernina Rechnung tragen. Dies kann nur gelingen, wenn auch sämtliche Nachhaltigkeitsaspekte miteinbezogen werden.