Kompetenzen
Probabilistische Modellierung
Die probabilistische Modellierung ist ein zentraler Bestandteil der Arbeit der GEOTEST AG in der Analyse von Naturgefahren.
Ein neuer Blick auf Naturgefahren
Während früher häufig mit einzelnen, gutachterlich definierten Szenarien gearbeitet wurde, verfolgt dieser Ansatz einen erweiterten Weg: Für konkrete Fragestellungen werden zahlreiche mögliche Ereignisabläufe systematisch simuliert und jeweils mit einer Ereigniswahrscheinlichkeit verknüpft.
Auf dieser Grundlage entwickelt die GEOTEST standortspezifische Beurteilungen, die ein deutlich differenzierteres Bild der möglichen Einwirkungen liefern – sowohl hinsichtlich Intensität (z. B. Fliesstiefe, Fliessgeschwindigkeit oder Druck) als auch in ihrer räumlichen Ausprägung und Wahrscheinlichkeit. Gefährdung und Risiko lassen sich so transparent, nachvollziehbar und fundiert beurteilen.
Vom Einzelszenario zur Bandbreite möglicher EreignissE
Im Zentrum der probabilistischen Modellierung steht nicht mehr das eine „massgebende“ Ereignis, sondern eine Vielzahl physikalisch plausibler Varianten. Unterschiedliche Einflussgrössen – etwa Niederschlag, Materialeigenschaften oder topografische Bedingungen – werden systematisch und innerhalb realistischer Bandbreiten variiert.
Der entscheidende Vorteil dieses Ansatzes: Die natürliche Variabilität von Prozessen wird explizit berücksichtigt. So lassen sich nebst häufigen oder typischen Ereignissen auch seltene, extreme Entwicklungen abbilden – mit entsprechend kleinen, aber quantifizierten Wahrscheinlichkeiten. Die Bandbreite möglicher Szenarien und ihre Wahrscheinlichkeiten werden damit realistischer erfasst als in klassischen, deterministischen Verfahren.
Ein zentraler methodischer Schritt ist die Entkopplung von Auslösung und Einwirkung:
Wie wahrscheinlich ist es, dass ein Ereignis überhaupt entsteht?
Und wie wahrscheinlich ist es, dass dieses Ereignis ein bestimmtes Gebiet oder Objekt betrifft – und mit welcher Intensität?
Diese getrennte Betrachtung ermöglicht eine präzisere Analyse der Auswirkungen im Prozessraum, insbesondere bei komplexen oder grossräumigen Naturgefahren. Sie bildet eine konsistente Grundlage für Risikoanalysen und unterstützt fundierte Entscheidungen.
Anwendung bei komplexen Prozessketten
Ein aktueller Entwicklungsschwerpunkt liegt in der Modellierung sogenannter Prozessketten – also Naturereignissen, bei denen mehrere Teilprozesse miteinander verknüpft sind (z. B. ein Felssturz, der weitere Prozesse auslöst).
Die GEOTEST entwickelt hierzu unter anderem am Beispiel Spitze Stei eine Methodik, mit der solche gekoppelten Abläufe erstmals systematisch probabilistisch beschrieben werden können.
Damit wird die Anwendung entscheidend erweitert:
Nicht nur einzelne Prozesse, sondern ganze Prozessabläufe werden in ihrer Gesamtheit erfasst und bewertet.
Ergänzung, nicht Ersatz der Fachbeurteilung
Trotz aller Modellierung bleibt klar:
Die probabilistische Modellierung ersetzt keine fachgutachterliche Beurteilung.
Die Ergebnisse hängen wesentlich von den gewählten Eingangsparametern ab. Diese basieren häufig auf Daten, Erfahrung und einem fundierten Verständnis der zugrunde liegenden Prozesse und müssen sorgfältig festgelegt und plausibilisiert werden.
Der Mehrwert der Methode liegt vor allem in ihrer Transparenz:
Annahmen werden explizit gemacht
Unsicherheiten werden quantifiziert
Ergebnisse werden nachvollziehbar und vergleichbar
Damit stellt die probabilistische Modellierung eine fundierte Ergänzung zur klassischen Expertise dar – kein Ersatz.
Chancen und Grenzen
Die probabilistische Modellierung eröffnet neue Möglichkeiten, stellt aber auch Anforderungen an Daten, Modellierung und Interpretation.
Stärken
realistischere Abbildung natürlicher Variabilität
Berücksichtigung seltener Extremereignisse
transparente Darstellung von Unsicherheiten
differenzierte, standortspezifische Ergebnisse
Herausforderungen
hohe Anforderungen an Datengrundlage und Parametrisierung
erhöhter Rechenaufwand im Vergleich zu klassischen Ansätzen
Gerade letzterer Punkt verliert jedoch zunehmend an Bedeutung: Mit wachsender Datenverfügbarkeit und steigender Rechenleistung werden umfangreiche Simulationen immer effizienter umsetzbar.
Anwendung Probabilistischer Modellierung
Die GEOTEST AG verfügt über viel Erfahrung in der Entwicklung und Anwendung probabilistischer Modellierungsansätze in der Naturgefahrenanalyse. Dazu gehören insbesondere:
Konzeption und Umsetzung standortspezifischer Modellierungen
Integration und Auswertung umfangreicher Geodaten und Ereignisinformationen
Entwicklung von Methoden zur Beschreibung komplexer Prozesse und Prozessketten
Fachliche Interpretation der Ergebnisse und Einbettung in Entscheidungsprozesse
Die Arbeiten umfassen sowohl projektspezifische Analysen als auch die Weiterentwicklung methodischer Ansätze für kantonale und überregionale Anwendungen.
Im Auftrag des Kantons Bern erarbeitete die GEOTEST beispielsweise neue Grundlagen bei der Auslösewahrscheinlichkeit von Hangmuren, basierend auf der probabilistischen Modellierung.
Ein Ansatz mit Zukunft
Die probabilistische Modellierung entwickelt sich zunehmend zu einem zentralen Baustein in der Naturgefahrenanalyse. Sie ermöglicht es, komplexe Prozesse systematisch zu untersuchen und Unsicherheiten bewusst in die Bewertung einzubeziehen.
Für die Praxis bedeutet das:
Bessere Entscheidungsgrundlagen – bei gleichzeitig höherer Transparenz und Nachvollziehbarkeit.
