OpenNHM - Offene Plattform für Naturgefahrenmodellierung
Die Wildbach- und Lawinenverbauung (WLV) und das Bundesforschungszentrum für Wald (BFW) arbeiten seit 2020 gemeinsam an offenen, wissenschaftlich fundierten Werkzeugen zur Simulation von Naturgefahren. Was mit AvaFrame als Lawinensimulationsframework begann, wächst mit DebrisFrame und der Plattform OpenNHM zu einem umfassenden System für die Modellierung gravitativer Massenbewegungen.
Hinweis
Hier geht es direkt zu den Programmen: https://www.opennhm.org/code/
AvaFrame – Lawinensimulation als Open-Source-Framework
AvaFrame ist ein gemeinsames Projekt der WLV und des BFW im Auftrag des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft (BMLUK). Ziel war und ist es, ein Open-Source-Framework (lizenziert unter der European Union Public Licence, EUPL) für Lawinensimulationen zu entwickeln, das die bisherige Simulationspraxis der WLV abbildet, vereinfacht und der Öffentlichkeit zugänglich macht.
Seit Anfang 2023 steht AvaFrame für den operationellen Einsatz zur Verfügung, insbesondere für die Gefahrenzonenplanung. Das Framework umfasst 15 funktionale Module für Eingabe, Berechnung, Analyse, Darstellung und Protokollierung und ist über eine QGIS-Schnittstelle direkt in bestehende Arbeitsabläufe integrierbar.
Als Open-Source-Projekt ermöglicht AvaFrame die kostenfreie Nutzung, den Einsatz in der universitären Ausbildung sowie die laufende Weiterentwicklung durch nationale und internationale Forschungspartner.
AvaFrame Phase I – Ergebnisse
Die erste Projektphase (2020–2023) lieferte unter anderem:
- 8.500 Code-Beiträge, rund 250.000 Zeilen Code, 315 bearbeitete Issues
- 22 AvaFrame-Versionen, 7 QGIS-Connector-Versionen
- 8 reale und 13 generische Testfälle
- 6 Masterarbeiten, 13 Konferenzbeiträge, 1 eingereichte Publikation
AvaFrame Phase II – Erweiterung und Vertiefung
Phase II knüpft nahtlos an Phase I an. Im Mittelpunkt steht die Erweiterung des Open-Source-Frameworks AvaFrame mit maßgeblichen operationellen und wissenschaftlichen Themen, die für die aktuelle und zukünftige Arbeit in den Kernleistungsfeldern der WLV wichtig sind.
Operationelle Schwerpunkte sind unter anderem die Weiterentwicklung der QGIS-Schnittstellen, die Einbindung von Staublawinen (PSA), Wald-Lawinen-Interaktion sowie erweitertes Qualitätsmanagement mit automatisierter Parameteroptimierung und Geodatenbankanbindung. Wissenschaftliche Themen umfassen erweiterte PSA-Ansätze, Entrainment- und Depositionsprozesse, Dammeinwirkungen sowie systematische Modellvergleiche.
com6RockAvalanche – Felsstürze simulieren (experimentell)
AvaFrame wird nicht nur für Lawinen genutzt: Mit dem experimentellen Modul com6RockAvalanche können auch Berg- und Felsstürze rechnerisch nachgebildet werden. So lassen sich beobachtete Ereignisse besser einordnen und mögliche Szenarien abschätzen. Ein Beispiel ist der Felssturz am Fluchthorn (Silvretta) vom 11. Juni 2023, der mit AvaFrame:com6RockAvalanche rückgerechnet und mit Vermessungsdaten verglichen wurde.
DebrisFrame – Murgangsimulation auf Basis von AvaFrame
Aufbauend auf dem Framework von AvaFrame entsteht mit DebrisFrame ein spezialisiertes Simulationswerkzeug für Murgänge und gravitative Massenbewegungen. DebrisFrame wird gemeinsam von WLV, BFW und der BOKU University entwickelt und richtet sich an Fachleute und Forschende, die präzise, datengestützte Murgangsimulationen benötigen.
Kernelemente von DebrisFrame sind angepasste Berechnungsmodule für verschiedene Murgangstypen, die Einbindung von Hydrographen und Erosionsprozessen, sowie die Nutzung von Monitoring- und Ereignisdaten zur Kalibrierung. DebrisFrame befindet sich derzeit in der frühen Entwicklungsphase; erste Veröffentlichungen sind in Kürze zu erwarten.
OpenNHM – Offene Plattform für Naturgefahrenmodellierung
Beide Projekte werden von OpenNHM (Open Natural Hazard Modeling) unterstützt – eine Plattform, die Open-Source-Werkzeuge für Naturgefahrenmodellierung bereitstellt und deren Weiterentwicklung fördert. OpenNHM lädt Forschende, Fachleute und Institutionen weltweit ein, an der Zusammenarbeit mitzuwirken.
