Partikelsimulation schützt vor Gesteinslawinen

Simulation Partikelsimulation schützt vor Gesteinslawinen

28.11.2025 Quelle: Cadfem 1 min Lesedauer

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Die Anwendung spezialisierter Simulationssoftware erweitert die Einsatzgebiete im Ingenieurwesen über die traditionelle Produktentwicklung hinaus: Forscher der Universität Innsbruck setzen die Partikelsimulation ein, um bedrohte Alpenregionen effektiver vor Naturgefahren zu schützen.

Partikelsimulation soll dabei helfen, Eigenschaften von Partikelströmen zu analysieren und deren Verlauf besser vorhersagen zu können. Aus den Ergebnissen leiten Forschende dann die mögliche Lage und Machart notwendiger Schutzbauwerke ab. (Bild: Adobe Firefly/Cadfem) — Partikelsimulation soll dabei helfen, Eigenschaften von Partikelströmen zu analysieren und deren Verlauf besser vorhersagen zu können. Aus den Ergebnissen leiten Forschende dann die mögliche Lage und Machart notwendiger Schutzbauwerke ab.
(Bild: Adobe Firefly/Cadfem)

Die Wissenschaftler des Arbeitsbereichs Geotechnik nutzen die spezielle Simulationssoftware Ansys Rocky, um die Eigenschaften und den Verlauf von Partikelströmen –von Staub bis hin zu Geröllmassen – zu analysieren und vorhersagen zu können. Dies ist besonders relevant angesichts der Zunahme gravitativer Massenbewegungen, wie Felsstürze, oft bedingt durch den Klimawandel.

Simulationen sollen Schutzdämme optimieren

Die Ergebnisse der Simulationen helfen den Ingenieuren, die mögliche Lage und die spezifische Bauart notwendiger Schutzbauwerke abzuleiten.

Dazu wurden rund 200 Modellexperimente im Labor durchgeführt, um Felsstürze im Miniformat nachzubauen und Fließ-, Geschwindigkeits- und Anpralleigenschaften der Gesteinsmassen zu untersuchen.

Die aus den Labormessungen abgeleiteten Berechnungsformeln wurden anschließend mithilfe der Computer-Simulation auf Plausibilität überprüft und können nun auf eine Vielzahl von realen Szenarien angewandt werden.

Die Untersuchungen konzentrieren sich auf die bei Felsstürzen auftretenden Energien und die Wechselwirkungen mit Schutzdämmen unterschiedlicher Bauweisen, um diese optimal an die lokal zu erwartenden Belastungen anzupassen.

Ein massiver Felssturz nahe der Gemeinde Vals in Tirol aus dem Jahr 2017 wurde nachträglich am Computer simuliert und analysiert, was die Relevanz der Methode untermauert.

Das Projekt wird unter anderem von Cadfem, Anbieter für Simulationstechnologie, unterstützt. Die Forschungsarbeit betritt mit der umfassenden Nutzung der Partikelsimulation für diesen Anwendungsfall Neuland.

Mehr dazu lesen Sie bei Cadfem.

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Stand: 08.12.2025

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