SLF erhält Patent für «SnowImager»

Die Entwicklung hat Jahre gedauert. Jetzt hat das Euro­päische Patentamt das Gerät patentiert.

Das SLF hat ein neues Patent. Am 1. Januar stellte das Europäische Patentamt die Urkunde mit der Nummer EP4212848 aus, für ein «Schneedichtemessgerät», so die Patentschrift, oder, so der Produktname, für den «SnowImager». Das Gerät analysiert Schichten in der Schneedecke und erkennt Schichtgrenzen. So heisst die Grenze zwischen zwei Lagen im Aufbau der Schneedecke. Einzelne Schichten unterscheiden sich beispielsweise durch verschiedene Dichten und die Art und Grösse der Schneekristalle.

Deren Beschaffenheit ist unter anderem für die Lawinenwarnung wichtig, um Schwachschichten zu identifizieren, deren Bruch zu Lawinen führen kann. Bei diesen Profilaufnahmen erfolgt die Charakterisierung der Schneeschichtung meist zeitintensiv von Hand. Der «SnowImager» soll das Verfahren deutlich beschleunigen und objektivieren. «Darüber hinaus erhalten wir eine bessere Auflösung», sagt SLF-Physiker Benjamin Walter, einer der Entwickler des Geräts. Damit hat der Apparat das Potenzial, traditionelle, manuelle Schneeprofile langfristig zu ersetzen.

Mit Infrarot in die Schneedecke eindringen

Dafür nutzen die Forschenden optische Effekte. Die zahlreichen Leuchtdioden des «SnowImagers» senden für menschliche Augen unsichtbares Nahinfrarotlicht in den Schnee. Zwei kleine Kameras im Gerät messen in einem ersten Durchgang, wie viel davon zurückkommt. Bei einem zweiten Durchgang deckt eine Blende mit einem Schlitz die Vorderseite des Geräts ab. Je geringer die Dichte, desto tiefer dringt das Licht in die Schneeschicht ein. Und je tiefer es eindringt, desto weiter breitet es sich seitlich aus. Die Kameras messen aber nur den Anteil des Lichts, der durch den Schlitz zurückkommt. Die Kombination der Messungen mit und ohne Abdeckung zeigt, wie die Schneedecke aufgebaut ist.

Zur Zielgruppe gehören nicht nur Lawinenwarndienste. Die Dichte der Schneedecke spielt auch eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, rechtzeitig vor Hochwasser zu warnen. Darüber hinaus gewinnen Klimaforscher aus den Daten des «SnowImagers» Erkenntnisse darüber, wie sich die Schneedecke weltweit durch den Klimawandel verändert.

«Co-Founder» gesucht

Drei Geräte hat das SLF bereits, die es gegen eine kostendeckende Gebühr verleiht, sowohl an Forschungsinstitute als auch an Fachleute, die es in der Praxis testen wollen. Das Interesse ist gross. «Ein Apparat befindet sich derzeit an der Universität Oslo in Norwegen, aus den USA haben wir auch eine Anfrage», weiss Walter. In einem nächsten Schritt soll der «SnowImager» jetzt zur Serienreife gebracht werden. Der SLF-Kooperationspartner «Davos Instruments», der das Projekt begleitet hat, sucht dafür derzeit einen oder mehrere Mitgründer für ein eigenes Unternehmen. Bis es so weit kam, war es ein langer Weg. 1995 entstanden am SLF Aufnahmen der Schneedecke mit Infrarotfilm am nahe gelegenen Flüelapass. Die Idee war, ein Schneeprofil in unterschiedlichen Grautönen darzustellen. Zwischen 2005 und 2007 entstand dazu eine erste Doktorarbeit, später ein Gerät, um die Korngrösse des Schnees zu bestimmen. Die Dichte zu messen, war weiterhin mühsame Handarbeit. Erst während der Coronazeit kam die Idee für eine mögliche Lösung auf. Mehrere Jahre Entwicklungsarbeit waren erforderlich. Hinzu kamen zahlreiche Tests, in Davos genauso wie unter Extrembedingungen in der Antarktis, bis der SnowImager so ausgereift war, dass er jetzt patentiert wurde.

Jochen Bettzieche, SLF News