Die di­gi­ta­li­sier­te, rea­le Ka­ta­stro­phe

Wenn die Gefahr einer Katastrophe wie in Blatten erkannt wird, sind Daten unerlässlich, um die Lage zu überwachen und rechtzeitig reagieren zu können. Geologen stützen sich auf digitale Geländemodelle (DGM), mit denen sich die betroffenen Volumen quantifizieren und ihre Bewegung verfolgen lassen. 

Genaue Geodaten sind nicht nur für die Analyse, das Verständnis und die Quantifizierung von Katastrophen von entscheidender Bedeutung, sondern auch, um den verschiedenen Akteuren bei der Planung ihrer Einsätze vor Ort zu helfen. 

Auf einem begrenzten Gebiet wie in Blatten (< 10 km²) bietet die Kombination von LiDAR-Daten (Light Detection and Ranging) und Luftbildern die Möglichkeit, sehr schnell massgeschneiderte und sehr genaue 2D/3D-Karten zu erstellen. Sie ermöglichen, die Entwicklung des Ereignisses nachzuvollziehen und die noch ablaufenden Phänomene zu quantifizieren.

Start in Raron (VS)

Es ist kurz vor 8 Uhr morgens, als ich in Begleitung von Jesse Lehaye, Doktorand am Laboratoire de mensuration et d’observation terrestre (ESO) der EPFL, am Heliport von Raron (VS) ankomme. Auf dem Rollfeld erwartet uns Julien Vallet. Der Ingenieur für Agrartechnik mit Spezialisierung auf Geomatik leitet Sixense Helimap, ein Luftbildkartografie-Büro, das sich auf die Erfassung und Verarbeitung von LiDAR- und photogrammetrischen Daten spezialisiert hat.

Nach seiner Rückkehr von einem ersten Flug, dessen Ziel es war, eine thermische Vermessung des Geröllfelds von Blatten durchzuführen, ist er damit beschäftigt, die Ausrüstung von einem Ausleger unter dem Hubschrauber vom Typ Ecureuil B3 zu demontieren. Ein weiteres, grösseres Messsystem, bestehend aus fünf Kameras, einem LiDAR und einer GPS-Antenne, wird nun auf dem imposanten Ausleger angebracht. Diesen Instrumenten fügt Jesse Lehaye eine hyperspektrale Kamera hinzu.

Sorgfältige Vorbereitung

Nachdem wir die Strom- und Datenkabel angeschlossen haben, nehmen wir im Hubschrauber Platz. Julien Vallet überprüft die Funktionsfähigkeit seiner Messgeräte, bevor er unserer Pilotin Julie May grünes Licht gibt. Die Turbine surrt, der Rotor setzt sich in Bewegung und schon wenig später steigen wir das Bietschtal hinauf, ein wildes Tal am Nordhang des Rhonetals, in Richtung der spektakulären Granitpyramide des Bietschhorns (3934 m).

Der Flug verläuft ruhig und wir steigen schnell über die Rauchschicht aus Kanada auf, die seit einigen Tagen über der Schweiz liegt: Die Landschaft öffnet sich zum Alpenbogen, vom Finsteraarhorn über die Mischabel bis zum Mont Blanc. Beim Überqueren des Kamms, der uns vom Lötschental trennt, sind leichte Turbulenzen zu spüren. Wir fliegen in einer Höhe von 3600 m entlang des Nordwesthangs des Bietschhorns in Richtung Kleines Nesthorn (3342 m), einem bescheidenen Felsgipfel, von dem vor Mitte Mai 2025 nur wenige Menschen gehört hatten.

Der zerklüftete Berg

Einige hundert Meter unter uns offenbart sich plötzlich die Ausbruchstelle mit ihren noch instabilen Geröllmassen. 2000 m tiefer erstreckt sich die Ablagerungszone im Talgrund. Da wir so viele Bilder davon in den Medien gesehen haben, wirkt die Szene fast vertraut, bis auf ein Detail: das Ausmass des Phänomens, das sich erst wirklich offenbart, wenn man es im Massstab der Landschaft betrachtet.

Den Höhenangaben von Julien Vallet folgend, erreicht Julie May den Startpunkt der ersten von 14 Fluglinien, denen wir heute Vormittag folgen werden. Der vom Ingenieur entworfene Flugplan zielt darauf ab, das gesamte Katastrophengebiet abzudecken, dabei eine bestimmte Höhe – ca. 600 m über dem Boden – beizubehalten und den Windungen des Reliefs so gut wie möglich zu folgen, um tote Winkel so weit wie möglich zu vermeiden. 

Diese virtuellen Linien werden auf dem Bildschirm eines Tablets angezeigt. Für die Pilotin besteht die Schwierigkeit darin, den richtigen Zoom zu finden: Ist er zu stark, wird es ihr schwerfallen, Kursänderungen vorauszusehen; ist er zu schwach, besteht die Gefahr, dass sie sich zu sehr seitlich verschiebt. Ein abstraktes Fadenkreuz ermöglicht es ihr ebenfalls, ihre Manöver anzupassen. Das Steuern der Maschine, das Beobachten des Himmels und das Einhalten der Fluglinien erfordern ihre ständige Aufmerksamkeit.

Laserstrahl und Punktwolke

Der leistungsstarke Laserstrahl des LiDAR ist für unsere Augen unsichtbar. Dank eines rotierenden Spiegels scannt er ununterbrochen die Topografie senkrecht zur Flugrichtung des Hubschraubers. Jede Sekunde treffen nicht weniger als zwei Millionen Laserimpulse auf den Boden. Jedem erfassten Echo (ca. 1.4 Millionen pro Sekunde) entspricht eine Hin- und Rücklaufzeit, mit der die vom entsprechenden Laserimpuls zurückgelegte Strecke gemessen werden kann. 

Durch die Zuordnung der Position der Quelle (mittels Differential-GPS und Trägheitsnavigationssystem) und des Winkels des Laserstrahls zum Zeitpunkt t können die Koordinaten des Punkts, der das Echo erzeugt hat, mit einer Genauigkeit von etwa 5 cm in der Höhe und 7 cm in der Fläche berechnet werden. Dies ergibt eine Punktwolke. Die weitere Verarbeitung liefert ein digitales Geländemodell (DGM).

Die fünf Digitalkameras, die alle in eine andere Richtung zeigen, fotografieren ebenfalls die Bergflanke. Durch die photogrammetrische Verarbeitung der so gewonnenen Aufnahmen erhält man orthorektifizierte Bilder, das heisst Bilder, deren Geometrie so korrigiert wurde, dass jedes Pixel so aussieht, als wäre es genau senkrecht aufgenommen worden. 

Da alle Verzerrungen, die mit dem Relief sowie der Ausrichtung der Kamera und ihrer Optik zusammenhängen, beseitigt sind, erhält man eine fotografische 2D-Karte auf der Winkel und Entfernungen messbar sind. Mithilfe von Referenzpunkten kann diese 2D-Karte über das DGM gelegt werden, um so eine 3D-Karte zu erhalten.

Erste Anzeichen von Aktivität

Die Fluglinien, abwechselnde Auf- und Abstiege in der Achse des Lötschentals, folgen aufeinander . Mit jedem Durchgang wird die Katastrophe besser verständlich: die Ausbruchstelle, die klaffende Lücke, die der Zusammenbruch des Gletschers unter dem Gewicht aufeinanderfolgender Erdrutsche hinterlassen hat, die schwindelerregende Bahn, auf der Millionen Tonnen Eis und Gestein ins Tal stürzten, der Weiler Weissenried, der zwar 200 m über dem Talboden auf der gegenüberliegenden Seite liegt, aber nur knapp verschont blieb. Und schliesslich natürlich die Überreste von Blatten, die von dieser Tragödie überschwemmt oder verschont geblieben sind. 

Auch wenn das Katastrophengebiet noch zu gefährlich und daher unzugänglich ist, können wir bereits Spuren von Aktivitäten in der Umgebung erkennen: Ein Bagger schafft von der Strasse zum Skigebiet Lauchernalp einen befahrbaren Zugang nach Blatten.

Wir sind am Ende der letzten Flugstrecke angelangt. Es ist Zeit für eine grosse 360°-Drehung, die zur Neukalibrierung der Messinstrumente notwendig ist, bevor wir den Aufstieg zum Bietschhorn beginnen. Die Staubwolken, die regelmässig unter dem Kleinen Nesthorn aufsteigen, zeigen, dass sich der Berg noch immer nicht von der brutalen Beschleunigung seines geologischen Rhythmus erholt hat. Der Sturzflug zum Heliport, 3000 m tiefer, ist für die beiden Ingenieure eine Gelegenheit, den Blick von ihren Kontrollbildschirmen zu heben.

Zurück auf dem Boden

Eine Stunde und 15 Minuten nach unserem Start sind wir wieder zurück, bauen die Ausrüstung ab und verstauen sie. Julien Vallet macht sich auf den Weg in die Genferseeregion, wo ihn die Auswertung der zahlreichen Daten erwartet, die während dieses letzten Teils einer dreiteiligen Flugkampagne gesammelt wurden.

Die so erstellten Orthobilder und DGM treffen etwa zwölf Stunden später auf den Servern des Ingenieurbüros Terradata ein. Das Unternehmen mit 150 Mitarbeitenden, das auf die Erfassung und Verarbeitung von Geodaten spezialisiert ist, erhielt vom Kanton Wallis den Auftrag, wiederholte Vermessungen der Oberfläche des betroffenen Gebiets durchzuführen und auf dieser Grundlage DGM zu erstellen. 

«Im unteren Teil, auf Höhe der Ablagerung, werden diese Vermessungen täglich automatisch von einer unbemannten Drohne mit Basis in Wiler durchgeführt», erklärt Mario Studer, Vermessungsingenieur und Mitglied der Geschäftsleitung von Terradata. 

Zu einer festgelegten Uhrzeit, die so gewählt ist, dass es zu keinen Konflikten mit den Hubschraubern von Air Zermatt kommt, startet die Drohne aus einem Container, sofern die Wettersensoren grünes Licht geben: Drohnen reagieren nämlich empfindlich auf starken Wind. «Auch wenn der Flug automatisiert ist, schreibt das Gesetz vor, dass ein Pilot von seinem Büro aus die Kontrolle über die Drohne übernehmen kann, falls ein Problem auftritt», fährt Mario Studer fort.

Drohne…

Nach einem vorab festgelegten Flugplan fliegt das Gerät vom Typ DJI Dock 3 über das Ablagerungsgebiet und fotografiert es aus einer Höhe zwischen 30 und 400 m. Da die Reichweite der Drohne für das zu bearbeitende Gebiet zu gering ist, muss sie nach der Hälfte des Flugs zu ihrem Ausgangspunkt zurückkehren, um ihre Akkus aufzuladen. 

Dabei lädt sie auch die bereits aufgenommenen Bilder hoch, deren photogrammetrische Verarbeitung ebenfalls automatisiert ist. Die so erstellten DGM sind schnell auf dem von Terradata entwickelten Webportal TEDAMOS verfügbar. Die verschiedenen Spezialisten der Ingenieurbüros und Behörden des Kantons Wallis, die in Blatten tätig sind, können von dort die für ihre Arbeit erforderlichen Informationen abrufen.

… oder Hubschrauber?

Für die Erfassung der Geodaten über den oberen Teil des Erdrutschs von Blatten, einschliesslich der Ausbruchstelle und der Materialtransitzone, hat Terradata die Dienste von Sixense Helimap in Anspruch genommen: Aufgrund des Höhenunterschieds zwischen dem unteren und dem oberen Teil des Gebiets würde eine Drohne beim Versuch, 2000 m Höhe zu erreichen, sehr schnell ihre Batterie leeren. Hinzu kommt, dass der Wind oft zu stark ist, um einen sicheren Flug durchzuführen. 

«Diese Hubschrauberflüge sind teurer, weshalb der Kanton nur drei davon in Auftrag gegeben hat (am 23. und 29. Mai sowie am 10. Juni)», erklärt Mario Studer. «Die geringere Flugfrequenz wird jedoch durch eine höhere Qualität und Genauigkeit der gewonnenen Daten ausgeglichen. »

Während ein DGM die Geometrie einer Oberfläche bestimmt, ermöglicht der Vergleich zweier Modelle die Berechnung der vertikalen Entwicklung eines bestimmten Punkts. Dadurch konnten die Geologen zunächst das Volumen des Gesteins und des Eises bestimmen, das beim Einsturz des Kleinen Nesthorns und des Birchgletschers freigesetzt wurde, sowie die Dicke der Ablagerung, die am ehemaligen Flussbett der Lonza 35 m erreicht.

Vom Gelände zum Geoportal

Auf der Benutzeroberfläche des Geoportals TEDAMOS setzt Mario Studer seine Demonstration fort. Er wählt zwei Daten aus und subtrahiert die entsprechenden DGM. «Blau steht für einen Höhenverlust, Rot für einen Höhengewinn», erklärt er. Man sieht, dass die Oberfläche der Ablagerung in diesem Zeitraum überwiegend an Höhe verloren hat. 

Tatsächlich besteht etwa ein Drittel des Volumens der Ablagerung aus Eis, wobei nur 10 % des Gletschervolumens durch Reibung beim Zusammenbruch in den flüssigen Zustand übergegangen sind. «Dieses Eis schmilzt», fährt Mario Studer fort, «und die Geologen wollen wissen, wie schnell sich diese Masse absenkt.» Auf dem Bildschirm sind auch dunklere Bereiche zu erkennen, die sekundären Erosions- und Ablagerungszonen aufgrund von Murgängen entsprechen. Mit der Software lassen sich die aktivsten Bereiche hervorheben und ihr Volumen bestimmen.

Die Demonstration geht weiter. Mario Studer zeichnet eine Linie auf den Verlauf der alten Strasse, wie sie auf der Karte von swisstopo angegeben ist, die den Zustand vor der Katastrophe darstellt. Anhand des letzten verfügbaren DGM kann er schnell die Höhe des Gerölls bestimmen, das die Strasse bedeckt.

«Diese Informationen sind für die Einsatzteams in Blatten sehr nützlich», erklärt der Ingenieur. «So können sie die anstehenden Arbeiten und die einzusetzenden Mittel optimal planen, sobald das Gebiet ganz oder teilweise wieder zugänglich ist.»

Von Blatten nach Brienz

Zum Zeitpunkt unseres Gesprächs schien sich die Lage in Blatten zu stabilisieren. Die Zahl der Drohnenflüge konnte reduziert werden. Doch zur gleichen Zeit begann sich in Brienz im Kanton Graubünden der Berg erneut zu bewegen, sodass die Behörden auch hier nach einigen Monaten der Ruhe das Dorf erneut evakuieren mussten. Eine Ruhepause, die die ebenfalls in Brienz im Einsatz befindlichen Spezialisten von Terradata nicht geniessen konnten.

Der Originalartikel ist in französischer Sprache in TRACÉS 3556, September 2025 erschienen und wurde von Peter Seitz unter Verwendung von deepl.com ins Deutsche übersetzt.