LVS HintergrundwiSSen - pieps

PREMIUM ALPINE PERFORMANCE 

LVS Hintergrundwissen 

Basiswissen | Vergleichstest | Internationale Studien

INHALTSANGABE 

LVS-Basiswissen.....................................................................03 – 11 

• Einführung............................................................................. 04 

• Mögliche Maxima bei 1-, 2- und 3-Antennen LVS................... 05 

• LVS-Geräte mit einer Antenne................................................ 06 

• LVS-Geräte mit zwei Antennen.......................................07 – 08 

• 3-Antennen LVS-Gerät PIEPS DSP....................................09 – 10 

• Anhang.................................................................................. 11 

LVS-Geräte Vergleichtests................................................12 – 18 

• Voraussetzungen & Ausrüstung.............................................. 13 

• Praxistest 1 („warm up“)....................................................... 14 

• Praxistest 2.....................................................................15 – 16 

• Praxistest 3............................................................................ 17 

• Praxistest 4............................................................................ 18 

Internationale Studien .....................................................19 – 38 

• Impact of advanced (electronic) technologies 

used in avalanche probes (2008) ......................................19 – 23 

• New definition of the useful range using a reliable, 

accurate and reproducible test procedure with 

practical relevance – 

running a field test tracked by a DGPS (2008) ................. 24 – 31 

• Untersuchung des Zusammenwirkens verschiedener 

LVS-Sender bei Mehrfachverschüttung (2006) .................32 – 38 

2 

PREMIUM ALPINE PERFORMANCE

LVS-Basiswissen 


3

Einführung 

Bis Mitte der 90er Jahre gab es nur LVS-Geräte mit einer Antenne 

(sogen. „1-Antennen-Geräte) am Markt. Die Normvorgabe der 

Sendefrequenz wurde seit Produktionsbeginn der ersten 457 kHz 

Geräte von +/- 200 Hz auf +/- 100 Hz und in den letzten Jahren auf 

+/- 80 Hz angepasst. 

z-Achse 

Leider wurden bei den ersten 457 kHz LVS Geräten minderwertige 

Sendeoszillatoren eingebaut (hohe Abweichung von der Nennfrequenz 

bis zu 500 Hz). 

x-Achse 

y-Achse 

Auch senden alle analogen LVS Geräte neben dem klassischen Piepton 

„- - - -“ auch einen Dauerträger (Dauerpiepton) „----“. Verschiedene 

Hersteller haben die Stärke des Piepton (empfangene 

Sendesignale) visualisiert: z.B. PIEPS 457 Opti-4 mit aufsteigenden 

Leuchtdioden. 

PIEPS 457 Opti-4 

Seit Mitte der 90er Jahre gibt es im deutschsprachigen Raum so 

genannte digitale LVS-Geräte. Das sind LVS-Geräte mit 2 Antennen 

und einer digitalen Anzeige der Entfernung. 

z-Achse 

Diese LVS-Geräte senden innerhalb der Normvorgabe und keinen 

Dauerträger parallel zum Piepton. 

x-Achse 

y-Achse 

Seit 2003 ist das Pieps DSP am Markt und es war über lange Zeit 

das einzige LVS-Gerät mit 3 Antennen und wirklich digitaler Signalverarbeitung 

am Markt. 

z-Achse 

Digital verarbeitend bedeutet: das PIEPS DSP ist mit einem Digitalen 

Signal Prozessor (DSP) ausgestattet, der das empfangene Signal digitalisiert 

und somit besser auswerten kann. 

Die 3 Antennen ermöglichen das räumliche Verstehen des empfangenen 

Signals. 

x-Achse 

y-Achse 

4 


Mögliche Maxima 

bei 1-, 2- und 3- Antennen LVS 

Alle LVS-Geräte, 1-, 2- und 3-Antennen LVS senden mit einer Antenne. Die Signale werden in Feldlinienform in 

457 kHz ausgesendet und dürfen laut Normvorgabe max. +/- 80 Hz abweichen. 

Maximum 3-Antennen 

Möglichkeit 1 

Ortung bei waagrechtem Sender 

Die beiden äußeren Maxima werden bei Tiefenverschüttungen 

relevant. Dann zeigen 1- 

und 2-Antennengeräte drei Maxima an! 

SCHNEEOBERFLÄCHE 

Maxima 1- u. 2-Antennen 

Blaue Linie: mögliche Maxima bei 

3-Antennen-LVS (PIEPS DSP) 

Rote Linie: mögliche Maxima mit 

1-Antennen oder 2-Antennen LVS 

Grafik 4, 

Vergl. Praxistest 3 







Grafik 5, 


Grafik 6, 



Ortung bei schrägem Sender 


Ortung bei senkrechtem Sender 

Bei der Feinsuche zeigt das PIEPS DSP, aufgrund seiner 3 Antennen, immer nur eine geringste 

Entfernungsanzeige an (ein Maximum); und zwar immer genau über dem Sende-LVS, unabhängig 

davon, ob das Sendegerät senkrecht, waagrecht und tief oder schräg verschüttet ist. 

PREMIUM ALPINE PERFORMANCE 5

LVS Geräte mit einer Antenne 

werden als „analoge LVS Geräte“, „Einantennen LVS Geräte“ oder „Alt LVS Geräte“ bezeichnet. Sie besitzen 

eine Antenne. Diese ist für Senden und Empfangen zuständig. 

Grafik 8: Auf „Empfangen“ geschaltete 

1-Antennengeräte empfangen 

in x-Richtung am stärksten 

und in z- und y-Richtung abgeschwächt, 

je nach Verdrehung. 

Grafik 7: Auf „Senden“ geschaltet, sendet das 

1-Antennen LVS Signale in Feldlinienform auf der 

Frequenz 457 kHz. Zusätzlich zum Sendeimpuls 

wird auch ein schwaches Dauersignal gesendet. 

Suche des Erstempfangs: Diese LVS haben in x-Richtung eine maximale Reichweite von gemessenen 40 

bis 70 m (produktabhängig). Da der Empfangsbereich von 1-Antennengeräten stark elliptisch ist, muss der 

Sucher sein 1-Antennengerät auf der Suche nach dem Erstempfang laufend um alle Achsen drehen. 

Nach dem Erstempfang: Den besten Empfang hat der Suchende mit seinem 1-Antennen-Empfängergerät 

wenn er sich genau „auf“ einer Feldlinie entlang bewegt. Steuern kann der Sucher diesen Vorgang über die 

Akustik bzw. sein Gehör (laut / leise des Pieptons). Diese Lautstärke ändert sich auch je nach Lage von Sende- 

und Empfängerantenne zueinander. 

Blaue Antenne: Sendeantenne 

Gelbe Antennen an der Stelle der besten Koppellage: 

sehr lautes Signal bzw. bei visueller Unterstützung 

des Signals, geringste Entfernungsanzeige bzw. 

höchste Leuchtdiodenanzeige. 

Rote Antennen an der Stelle der schlechtesten 

Koppellage: sehr leises Signal; weiteste Entfernungsanzeige 

bzw. Niedrigste Leuchtdiodenanzeige 

Grafik 9: Vergl. Praxistest 1 

Mehrfachverschüttung: Sollten mehrer LVS Geräte verschüttet sein, hört der Sucher mit seinem 1-Antennen 

LVS alle Pieptöne im Empfangsbereich gleichzeitig. 

Das PIEPS DSP gibt bei Mehrfachverschüttung dem Suchenden immer nur das stärkste Empfangssignal 

aus. Weitere Sendesignale werden im Hintergrund bearbeitet und sind akustisch 

für den Suchenden nicht zu hören – Verwirrung ausgeschlossen. Mit dem PIEPS DSP 

als Empfängergerät kann der Suchende dem verlässlichen Richtungspfeil bzw. unter 2 m 

direkt der geringsten Entfernungsanzeige folgen. 

6 


LVS Geräte mit zwei Antennen 

Solche LVS-Geräte haben in ihrem Inneren zwei gekreuzt wirkende 

Antennen montiert. Eine in x-Richtung, eine in y-Richtung 

(siehe Graphik 2). 

2-Antennen LVS auf „Senden“ geschaltet: 

Eine der beiden Antennen ist aktiv und sendet die Signale (457 

kHz) in Feldlinienform aus. Welche der beiden Antennen als 

Sendeantenne festgelegt wird, entscheidet der Hersteller. 

Blaue Antenne: in der Funktion als Sendeantenne. 

In diesem Beispiel in x-Richtung 

Grüne Antenne: beim „Senden“ keine Funktion 

Grafik 10: 

Auf „Senden“ geschaltete 2-Antennengeräte 

senden, wie 1-Antennen LVS mit einer Antenne. 

2-Antennen-LVS auf „Empfangen“ geschaltet: 

2 Antennen sind aktiv (x und y). Da bei manchen Geräten die 

x- und y-Antenne unterschiedlich stark empfangen bzw. die 

Antennen durch die Signalauswertung unterschiedlich bewertet 

werden, ist nur ein eingeschränkter, kreisförmiger Empfang 

möglich. 

Blaue Antenne: Auf Empfang geschaltete Antenne 

in diesem Beispiel in y-Richtung. Der Empfangsbereich 

ist elliptisch. 

Grüne Antenne: auf Empfang geschaltete Antenne 

in diesem Beispiel in x-Richtung. 

Grafik 11: 

Elliptischer Empfangsbereich bei LVS-Geräten 

mit zwei unterschiedlichen Antennen 


Suche des Erstempfangs 

Da der Empfangsbereich von 2-Antennengeräten teilweise elliptisch ist, muss der Sucher sein 2-Antennengerät 

auf der Suche nach dem Erstempfang laufend um alle Achsen drehen. 

Die 2-Antennen-LVS als Empfänger haben in bester Koppellage zum Sendegerät eine maximale Reichweite 

von gemessenen 28 bis 31 m (produktabhängig; Entscheidend ist, welches LVS sendet und welches das Empfänger 

LVS ist – vergleiche Praxistest 2) 

Nach dem Erstempfang 

Folgt der Suchende den Richtungspfeilen am 2-Antennen-LVS. Diese leiten ihn zum Sendegerät. 

Beachte: Diese Anzeige der Richtungspfeile muss nicht mit der besten Koppellage übereinstimmen (geräteabhängig)! 

Mit Beginn der „Feinsuche“ verlässt man sich bei den 2-Antennen-LVS nur mehr auf die Entfernungsanzeige. 

Spätestens jetzt sollte der Suchende, wie mit einem 1-Antennen-LVS die „beste Koppellage“ 

ermitteln. 

Beachte: Je nach Lage und Tiefe des Sende LVS-Gerätes zeigen auch die 2-Antennen-LVS beider Feinsuche 

bis zu 3 Maxima am Display (vergleiche Praxistest 3 und 4). 

Beim PIEPS DSP ist die Empfangsleistung in x- und y-Richtung annähernd gleich. Das laufende 

Drehen um alle Achsen ist daher nicht mehr notwendig. Mit der dritten Antenne in z- 

Richtung gibt es beim PIEPS DSP als Empfängergerät unabhängig vom Sende LVS und unabhängig 

von dessen Lage und Tiefe immer nur ein Maximum – genau über dem Sendegerät. 

8 


3-Antennen LVS-Gerät PIEPS DSP 

Seit 2003 ist das Pieps DSP am Markt un d es war über lange Zeit das einzige LVS-Gerät mit 3 Antennen 

und wirklich digitaler Signalverarbeitung am Markt. 

3 orthogonale Antennen: 

==> Bestimmen räumlichen Verlauf des Sendermagnetfeldes ––> Punktortung 

==> Ermöglichen genaueste Punktortung unabhängig von der Lage 

und der Tiefe des Senders. (Siehe Grafik 4, 5 und 6) 

Digitaler Signalprozessor (DSP): 

==> erhöht die Empfangsreichweite 

==> volle Reichweite über weiten Frequenzbereich; auch an den Frequenzgrenzen, 

weit über der Normvorgabe. 

PIEPS DSP 

Grafik 12: 

Bis zu 70 m Reichweite bei 

Sendefrequenz des Senders: 

457 kHz +/- 100 Hz 

Und bis zu 35 m bei +/- 500 Hz 

(Altgerätemodus) 

Konventionelles LVS-Gerät 

456000 456500 457000 457500 458000 

==> Ermöglicht Suche nach dem stärksten Signal – Senderselektion. 

==> Ermöglicht Auswertung 3er orthogonaler Antennen 

==> Ermöglicht Unterstützung der Mehrfachverschüttetensuche 

==> durch Scan- und Ausblendfunktion. 

Start SCAN 

MARK 

Grafik 13 


Suche des Erstempfangs 

Das PIEPS DSP hat eine maximale Reichweite von gemessenen 50 bis 70 m (umgebungsabhängig). Da der 

Empfangsbereich von diesem 3-Antenngerät annähernd kreisförmig ist, muss bei der Suche des Erstempfangs 

das Gerät nicht ständig um alle Achsen gedreht werden. 

Y-Richtung 

X-Richtung 

Z 

Grafik 14 

Kreisförmiger 

Empfangsbereich 

des PIEPS DSP. 

Nach dem Erstempfang 

führt der Richtungspfeil (korrekte Richtungsanzeige) zum Sendegerät. Bei der Feinsuche zeigt das PIEPS DSP, 

aufgrund seiner räumlich arbeitenden 3 Antennen, immer nur eine geringste Entfernungsanzeige an (ein 

Maximum), und das immer genau über dem Sende-LVS. Unabhängig davon, ob das Sendegerät senkrecht, 

waagrecht und tief oder schräg verschüttet ist. 

Das PIEPS DSP gibt bei Mehrfachverschüttung dem Suchenden immer das stärkste Empfangssignal an. Weitere 

Sendesignale werden im Hintergrund bearbeitet und sind akustisch für den Suchenden nicht zu hören 

– Verwirrung ausgeschlossen. 

Neben dieser Senderselektion unterstützt die Scanfunktion und das Ausblenden („Mark“) die Mehrfachverschüttetensuche. 

10 


Anhang 

Geräteeigenschaften PIEPS DSP: 

==> Reichweite digital 60 m 

==> Hohe Reichweite auch 

an den Frequenzgrenzen 

457 kHz +/- 500 Hz 

==> Punktortung mit 3 Antennen 

==> Kompatibel mit 457 kHz LVS- 

Geräten aller Marken 

==> Mehrfachverschüttetensuche 

==> Scanfunktion, Ausblendfunktion 

==> Zusatzoptionen: Höhenmesser, 

Kompass, Temperaturanzeige 

==> Entspricht ETSI EN 300-718-1 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

8 

9 

10 

1 LCD-Display (beleuchtet) 

2 Hauptschalter 

OFF-SEND-SEARCH 

3 Verriegelung 

4 Taste SCAN 

5 Taste MARK 

6 Taste OPTIONS 

7 Richtungsanzeige 

8 Nummerische Anzeige 

9 Temperatur 

10 Anzahl der Verschütteten 

11 Höhenmesser 

12 Kompass 

13 Batterienanzeige 

7 

11 

12 

13 

Das PIEPS DSP kann je nach Bedarf die Empfangsbandbreite automatisch anpassen und 

ermöglicht somit einen annähernd gleichmäßigen Empfang im kompletten, zulässigen Empfangsbereich. 

Durch die neue DSP Technologie sind auch zukünftige Verbesserungen und Softwareerweiterungen 

leichter möglich. 

Das PIEPS DSP ist mit einer seriellen Schnittstelle ausgerüstet und kann bei Verbesserungen, 

nachträglich umprogrammiert werden. 

Weiteres Wissen 

von Profibergführern demonstriert, 

gibt es auf der PIEPS Schulungs- DVD. 

Hauptthema ist: 

==> die richtige Anwendung des PIEPS DSP, 

==> die Kameradenrettung und 

==> der planmäßige Lawineneinsatz. 

Weitere Themen sind die Erstversorgung und das „Testen von LVS- 

Geräten“. Die DVD liegt jedem PIEPS DSP bei und ist ideal zur Eigenschulung 

und zur Verwendung als Lehrmittel bei Kursen. 


VERGLEICHSTESTS 

12 


LVS-Geräte-Vergleichstests 

Hier werden einige Vergleichstests für die Praxis beschrieben und 

Hintergründe erklärt, um die produktabhängigen Leistungsmerkmale 

von LVS-Geräten wirklich abschätzen zu können. 

Voraussetzungen 

Schaffe für einen aussagekräftigen LVS-Geräte 

Vergleichstest folgende Voraussetzungen: 

==> Störungsfreies Gelände 

(keine Stromleitungen in der Luft oder 

unter der Erde, Handy ausgeschalten, etc.) 

==> Alle Tests am selben Gelände 

==> Immer gleicher Sender in gleicher Lage 

==> Gleiche Geländebedingungen 

==> Gleiche Temperatur 

Die Ausrüstung 

==> LVS-Geräte verschiedener Fabrikation 

==> Maßband (mit PIEPS DSP länger 50 m) 

==> Markierungen (Fahnen, Schistöcke, etc.) 

==> Schreibzeug 

==> 3-4 m lange Stange (nicht aus Metall) 


Praxistest 1 („warm up“) Bestimmen der Lage der Antennen in LVS-Geräten 

1. Ein analoges LVS Gerät (1-Antennengerät) liegt waagrecht vor dir am Boden und sendet. 

2. Schalte ein weiteres analoges LVS Gerät ein und auf „Empfangen“. Stelle dich damit in 5 m 

Entfernung, schalte die Lautstärke auf „Medium“. Drehe nun dein Empfänger LVS einmal um die 

eigene Achse (360° und immer waagrecht) 

Interpretation: Piepton am lautesten: Antennen von Empfänger und Sender LVS sind parallel (=beste 

Koppellage) Piepton am leisesten: Antennen sind rechtwinkelig zueinander (=schlechteste Koppellage). 

Frage / Aufgabe: 

Wie liegt die Sende-Empfänger Antenne in deinem LVS-Gerät? 

Wie ist die Sende-Empfänger Antenne in deinem LVS-Gerät montiert? 

Sende-Empfänger Antenne 


MASSBAND 

MASSBAND 

Name / Bezeichnung 

Test-LVS 



Stelle mit Hilfe eines analogen Gerätes die Lage der Sende-Empfänger Antenne 

in einem 2- oder 3- Antennen LVS fest. Wie liegt dann die zweite 

Antenne (Empfangsantenne) im LVS Gerät? 



MASSBAND 

MASSBAND 





14 


Praxistest 2 

2A - Einrichten des Sende-LVS für einen optimalen Vergleich. 

Grafik 1: Richtungspfeil und Entfernung ändern 

sich mit der Drehung des Sende-LVS. 

1. Verwende als Empfänger-LVS ein 

PIEPS DSP. Seine Richtungspfeile 

zeigen korrekt der stärksten Feldlinie 

entlang. 

2. Empfänger und Sender sind ca. 3 m 

voneinander entfernt. 

3. Drehe das Sende LVS langsam. 

Die Richtungspfeile und die Entfernung 

ändern sich mit der Drehung. 

4. Das Sende LVS ist perfekt ausgerichtet, 

sobald der angezeigte 

Richtungspfeil parallel zum Maßband 

steht und die geringste Entfernung 

angezeigt wird. 

5. Die beiden LVS sind nun in bester 

Koppellage. 

Grafik 2: Der Sender sendet am 

stärksten in Richtung des ausgelegten 

Maßbandes. 

2B - Bestimmen der maximalen Reichweite in bester Koppellage 

6. Gehe nun dem Maßband entlang – ohne das LVS zu verdrehen. 

7. Gehe so lange, bist du gerade noch ein Signal empfangen kannst (PIEPS-Vorgabe: 

1 Signal pro 10 Sekunden über einen Zeitraum von 30 Sekunden). 

8. Danach finde heraus, ob du in einer anderen Lage eine größere Reichweite erzielen kannst. 

Die Lage mit der größten Reichweite ist die beste Koppellage. 

9. Markiere diesen Punkt der maximalen Reichweite in bester Koppellage. 

Grafik 3 


2C - Bestimmen der maximalen Reichweite in schlechtester Koppellage 

10. Verdrehe dein Empfänger-LVS in bester Koppellage waagrecht um 90° – 

damit hast du nun die schlechteste Koppellage und in den meisten Fällen nun keinen Empfang. 

11. Bewege dich langsam wieder in Richtung Sende-LVS. 

12. Sobald du wieder eine Anzeige am Display hast (1 Signal = 1 Anzeige pro 10 Sekunden über einen 

Zeitraum von 30 Sekunden), hast du die maximale Reichweite in schlechtester Koppellage erreicht. 

13. Markiere auch diesen Punkt und errechne die Differenz zwischen diesen beiden max. Reichweiten. 

Frage / Aufgabe: Vergleiche, wie in 2A bis 2C beschrieben, verschiedene LVS-Geräte zueinander. 

Protokolliere die Ergebnisse in folgender Tabelle: 

Test 

Nr. 

Sende- 

LVS 

Empfänger 


Max. Reichweite in 

bester Koppellage (BK) 

Max. Reichweite in schlechtester 

Koppellage (SK) 

Differenz 

BK-SK 

Test 

Nr. 

1 

2 

3 

4 

Max. Reichweite 

in bester Koppellage 

O10oooo20oooo30oooo40oooo50oooo60oooo70oooo80 




Max. Reichweite 

in schlechtester Koppellage 





16 


Praxistest 3 

Anzahl der möglichen MAXIMA – Tiefverschüttung 

1. Nimm eine 3 bis 4 m lange Stange 

(nicht aus Metall) 

2. Befestige an dieser Stange dein Sende 

– LVS (Sendeantenne) parallel zum waag 

rechten Untergrund (z. B. mit einem Tape). 

Höhe 

ca. 3-4 Meter 

3. Schalte es auf „Senden“ und Stange aufstellen. 

4. Entferne dich 10 m von der Stange – Schalte 

dein Test LVS-Gerät auf „Empfangen“ und 

beginne die Feinsuche. 

START 

15 10 5 0 5 10 15 

Aufgabe: 

Frage: 

Führe den Praxistest zuerst mit einem 1-Antennen LVS durch, 

danach mit einem 2-Antennen LVS und danach mit dem 3-Antennen LVS. 

Wieviele Maxima erhältst du? 

Wie weit ist das zuerst gefunde Maximum von der Stange entfernt? 

Empfänger- 


Entfernung 

1. Max – Stange 

Entfernung 


Entfernung 


Anzahl 

der empfangenen 

Maxima 


Praxistest 4 

Anzahl der möglichen MAXIMA – Tiefverschüttung 

1. Nimm eine 3 bis 4 m lange Stange 

(nicht aus Metall) 

2. Befestige an dieser Stang dein Sende-LVS 

(Sendeantenne) so, das die Sendeantnne 

stehend zum waagrechten Untergrund (z. B. 

mit einem Tape) steht. 

Höhe 

ca. 3-4 Meter 

3. Schalte es auf „Senden“ und Stange aufstellen. 

4. Entferne dich 10 m von der Stange – Schalte 

dein Test LVS-Gerät auf „Empfangen“ und 

beginne die Feinsuche. 

Aufgabe: 

Frage: 

Führe den Praxistest zuerst mit einem 1-Antennen LVS durch, 

danach mit einem 2-Antennen LVS und danach mit dem 3-Antennen LVS. 

Wie viele Maxima erhältst du? 

Wie weit ist das zuerst gefundene Maximum von der Stange entfernt? 

Empfänger- 


Entfernung 


Entfernung 


Entfernung 


Anzahl 

der empfangenen 

Maxima 

18 


internationale 

studien 


19

Impact of advanced (electroniC) 

technologies used in 

avalanche probes 

Markus Eck, 

Gregor Krenn 

Michael Schober 

PIEPS GmbH 

Austria 

ABSTRACT: While the necessary time for beacons search had been the major focus of beacons manufacturers 

and has been reduced to almost a minimum, the time needed for direct recovering (shovelling and excavating) 

can’t be affected significantly. It simply depends on factors like burial depth, consistency of the snow, 

the adequacy of the used shovel, the right shovelling technique and finally by the physical constitution of the 

rescuer. In the past, one factor of the overall time, the PROBING, hasn’t been paid much attention for. While 

manufacturers did improve avalanche probes in general with the major focus on lightness and quality of the 

probe tubes and locking systems, the principle together with the educated technique of probing hasn’t been 

touched systematically. A newly introduced probe using additional electronic technologies claims to have a 

significant impact to the overall rescue time for avalanche victims. This study analyses this impact based on 

a large number of field tests. 

KEYWORDS: pinpointing, probing, shovelling, avalanche transceiver, companion rescue, ART 

1. INTRODUCTION 

In general, ongoing development and improvement of avalanche transceivers had a significant impact in the overall 

rescue time. Many important analyses and studies have been published about this issue. Most of them have been 

based on using classic avalanche safety gear (transceiver, probe, shovel). Therefore studies of Frank Tschirky (SLF; 

2000) and Dominique Stumpert (France; 2002) draw a good picture about the reasonableness of different rescue 

equipment and methods. 

This study takes a close look to the impact of “pinpointing and probing” within the total time of rescue and excavation 

of totally buried avalanche victims. 

2. BACKGROUND 

In open terrain - off the secured slopes - every individual 

is faced with the danger of slab avalanches. 

In the case of such an emergency a totally buried 

victim without an air pocket (primary assumed in 

rescue operations) has a respectable chance to survive 

within the first 10 up to max. 15 minutes (Figure 

right). 

Within this short period no organized rescue team 

can be up there and the companion rescue is the 

only chance for the buried victim. 

Figure 1: Chance of survival for persons who have been caught 

and completely buried in an avalanche in open terrain (Switzerland 

1981-1998, n=735) as a function of burial time in minutes. 

Authors: Hermann Brugger, Markus Falk 

Autoren & Adressen 

Corresponding author address: Markus Eck, Pieps GmbH, Austria; Tel: +43 3182 52556-14; fax: +43 3182 52556-19; email: eck.markus@pieps.com 

20 


The most critical and time consuming 

steps during companion 

rescue operations are: 

Figure 2: Critical and time consuming 

steps during a companion rescue 

operation 

Various studies show, that each single step has its own parameters 

of significant influence (i.e. Primary-Search dimensions of the slab 

avalanche / primary searching area and search strip width, shovelling 

burial depth, snow conditions, equipment, technique…) 

In the past a major focus of avalanche beacon manufacturers had 

been put on reduction of the necessary time for beacon search. 

Due to a further progress in beacon technologies, like introduction 

of direction indication (in 1996), digital signal processing, circular 

range, 3rd antenna (all in 2003), the time consumption for the beacon 

search itself could have been brought down to almost the 

minimum – given by physics. 

But the time needed for direct recovering (shovelling and excavating) 

couldn’t have been affected significantly. It still simply depends 

on factors like burial depth, consistency of the snow, the adequacy 

of the used shovel, the right shovelling technique and finally by the 

physical constitution of the rescuer. 

In the past, one factor of the overall time, the PROBING, hasn’t been 

paid much attention for. While manufacturers did improve avalanche 

probes in general with the major focus on lightness and quality of 

the probe tubes and locking systems, the principle together with the 

educated technique of probing hasn’t been touched systematically. 

And, there is an important correlation of time, spending for pinpointing 

as accurate as possible and time needed for probing (with all 

kind of problems, like probing perpendicular to the surface, doubts 

about “did I really hit him?”…) 

A newly introduced probe - the PIEPS iProbe using additional electronic 

technologies - claims to have a significant impact to the overall 

rescue time for avalanche rescue. 

This study analyses this impact based on a large number of (still ongoing) 

field tests. 

3. FIELDWORK AND METHOLOGY 

During final exams (–> avalanche companion rescue and beacon search) of various organisations, like the Austrian 

UIAGM mountain guide education a special developed survey has been used during this exams and have been 

collected now since 2005. 

During their final exam in beacon search the following 

detailed time critical events had been collected: 

n 

n 

n 

n 

n 

n 

Start of “Rescue Operation” (primary search) 

First Signal –> start of rough search 

Start Pinpointing –> start of slowly working 

on the surface 

Start Probing –> start of using the probe 

First Hit –> internal timing when using 

a training station equipped with a hit 

detection, without informing the examinee! 

“Found” –> final recognition of the examinee 


The preferred size of a test field is 70x70m (no first signal at rescue start). To get a detailed result about the 

coherency of time for pinpointing and time for probing a smaller field has been used (30x30m, beacons already 

had a first signal). The typically used burial depth always has been about 1 meter and the “size of the target” 

has been defined with 40x60cm (in most cases simulated with blankets). As it’s completely up to the examinees, 

which beacon they are familiar with and which they want to use for their “final run“, a broad variety of 

available beacons had been used. In most cases, also data about 2nd and 3rd victims had been collected the 

same way. 

4. OBSERVED DATA 

From out the data of several test runs, done from 

2005-2007 we got the following general breakdown of 

separate steps during the beacon search: 

The first and astonishing result is, that the step “Pinpointing 

and Probing” together is roughly 58% from the total 

beacon search time!! 

And also the fact that roughly the same time is needed 

for “Pinpoiting” (45%) and “Rough Search” (42%)! To 

evaluate the coherency between “Pinpointing” and “Probing” 

with or without using the electronic iProbe, we 

made a special test series in Spring 2008 with a special 

focus on the time brake down for this individual steps. 

Only a larger number of different runs using different targets 

gave a representative result! 

Figure 3: 

Time brake down, data collected during final exams 

“Austrian Mountain Guide education”, 2005 

In this test series we had also volunteers with different skil 

levels (mountain guides, advanced users and amateurs). 

As can be seen from the data, little more time has been 

needed for pinpointing in comparison to data from field 

tests in 2005 (only professionals). Due to the mixed structure 

of test persons (we also had amateurs during this 

series) the time for probing is slightly higher. 

Figure 4: Test result, July 2008, „Dachstein Glacier”, 

time brake down of beacon search time, 

using standard probes 

After the first test series had been finished, a second series 

has been done with the same group of test persons, 

at same conditions but at a different test field, now using 

the iProbe with electronic target indication. 

A significant drop of both, the time for pinpointing and 

the time for probing is clearly given by these numbers. 

The average time for pinpointing dropped from 37 seconds 

down to 20 seconds (reduction of 46%) and average 

time for probing dropped down from 30 seconds to 

17 seconds (reduction of 44%)!! 

Figure 5: Test result, July 2008, „Dachstein Glacier”, 

time brake down of beacon search time, 

using PIEPS iProbe 

22 


5. INTERPRETION and CONCLUSIONS 

If all available test series from June 2007 until 

July 2008 are taken into account, the average 

time for pinpointing vs. probing with and without 

iProbe can be estimated! 

Figure 6: 

Time brake down 

for pinpointing vs. 

Probing, all test 

series from June 

2007 until July 

2008 

Pinpointing 

Probing 

Classic Probe 52 sec. 21 sec. 

Using iProbe 

Reduction 

21 sec. 

60% 

12 sec. 

43% 

Furthermore, if it is taken into account, that pinpointing and probing together was roughly 60% of the overall 

search time, a reduction of about 50% in pinpointing/probing will result in a reduction of 30% of the overall 

beacon search time! 

The following important conclusions can be achieved from this study: 

n Conclusions using avalanche safety gear with classic probes: 

If you take all field tests into account, a clearly shown coherency between time for pinpointing and time to 

get the confirmation with the probe is obvious. Using a classic probe, you have to be more accurate with your 

pinpointing (i.e. you have to invest more time) to reduce the time for probing. But there is still the problem of 

doubts about the probing result. In dependence with snow conditions, burial depth, gradient of the slope and 

skills of the test person up to 20% of the cases indicate a “found victim” without an actual target hit! During 

the final exams of the Austrian Mountain Guide education approx. 10% of the examinees failed there “final 

run” due to insufficient accuracy of pinpointing and timeout while probing. Especially doubts and uncertainness 

while probing have significant influence to the final time. While using a training station - equipped with 

a probe hit indication - a time period up to 6 minutes could have been identified, beginning from a target hit 

indication (given from the training station) until the final recognition from the test person. 

n Conclusions using avalanche safety gear with the iProbe: 

When using the iProbe, the time for pinpointing can be reduced by almost 50%. There is no need anymore 

for being too precisely. Time can be saved! In most cases the time for probing also can be reduced 

to the half. Doubts or uncertainness hasn’t been observed anymore. 

6. acknowledgments 

Thanks to all test persons, volunteers and education staff members 

helping us gathering detailed field test information. 

7. References 

Tschirky, F., Brabec, B. and Kern, M. 2000. 

Avalanche rescue systems in Switzerland: 

experience and limitations. Proceedings 

International Snow Science Workshop, Blue Sky 

MT, USA, 1-6 October 2000. 

Dominique Stumpert (2002; Frankreich) 


24 PREMIUM ALPINE PERFORMANCE

NEW DEFINITION OF THE USEFUL 

RANGE USING A RELIABLE, ACCURATE, 

AND REPRODUCIBLE TEST PROCEDURE 

WITH PRACTICAL RELEVANCE – 

RUNNING A FIELD TEST TRACKED BY A DGPS 

Markus Eck, 

Michael Schober 

Pieps GmbH, Austria 

Marcellus Schreilechner 

Joanneum Research, 

Institute of Water 

Resources Management 

Hydrogeology & 

Geophysics, Austria 

ABSTRACT: We have used a Differential Global Positioning System (DGPS) for tracking the search trajectories 

of a rescuer at three different orientations of the antenna of a transmitted beacon. Hence, it is possible 

to determine the useful range of the width of search strips for different beacons. All commercially available 

(digital) beacons in Winter 2007/2008 were tested at a 50 x 50 m area in a field study. As examples three 

runs of two beacons with different antenna positions of the transmitter is presented. A buried transmitted 

beacon with a vertical orientation of the antenna represents the worst case scenario for determining the 

search strip width. 

KEYWORDS: Avalanche beacon; Useful range; DGPS; Field study; Coupling position; Search strip width 

1. INTRODUCTION 

In February 2006, the French ANENA (Association Nationale pour l‘Etude de la Neige et des Avalanches) started a 

discussion about the value of the search strip width and about the so-called “Useful Range”. This was the beginning 

of a still ongoing discussion with several organizations involved. In autumn 2006 the ICAR started the discussion 

about “how to find a common procedure to determine the search strip width”. In February 2007 Chris Semmel 

(DAV Sicherheitsforschung; Munich) publicized his statement and results, based on the measurements of the minimum 

receiving range. Also in February 2007 Juerg Schweizer (SLF; Davos) started his analysis (initiated by the ICAR) 

about “Determining the search strip width based on range measurements” and presented the result at the ICAR 

meeting 2007 in Pontresina (CH). 

Till now, no consensus exists about which of the existing measuring and analysis methods is the most practical. 

2. BACKGROUND 

The worst case scenario in the case of a slab avalanche is, when your partner is buried totally and you start 

your companion rescue without a receiving signal on your beacon. To search for the first signal as a single 

rescue person, the rescuer has to cover the avalanche 

field with meander shaped tracks until he 

gets the first detecting. If there are more than 

one rescue person are around to help, they safe 

time in going down the slab in parallel tracks. 

Doing this, each rescuer has to maintain the 

maximum search strip width (distance between 

the tracks of the rescuer/s) of his beacon. 

Picture 1: Single rescue person and multiple rescue people 


Corresponding author address: Markus Eck, Pieps GmbH, Austria; Tel: +43 3182 52556-14; fax: +43 3182 52556-19; email: eck.markus@pieps.com 


Using a smaller search strip width would mean to spend much more time (running a longer way). Also the 

rescuer must have a look on it, not to increase this max. search strip width. In this case the possibility is very 

high, not to detect the transmitter and miss the victim (loosing time), while moving over the avalanche. The 

available beacons now, have an elliptic up to a circular receiving range (assists you most), because of the numbers 

and sizes of the different antennas and the technical performance inside the beacon. 

Picture 2: 

Typical receiving characteristic 

of a 1-antenna beacon 

Picture 3: 

Different characteristics 

of beacons with more 

than one antenna. 

A direction indication is 

given to the rescuer. 

To cover the recommended search strip width of a manufacturer, the rescuer has to know exactly how it has 

been defined and how his beacon is working. 

An example: The receiving beacon has an elliptic receiving range. A) The direction indication starts as soon as 

a receiving signal is detected on antenna -x and –y. B) Before getting a signal on the second antenna the beacon 

works like a 1-antenna beacon (bigger range) If the recommended search strip width depends on A), the 

rescuer has to use a special kind of work (turning around), not to miss the victim. If it is A), the rescuer has to 

run a longer distance, but must not think about the kind of work in this situation of stress. 

So at the time the advertised maximum search strip width by the manufacturer, depends on the method the 

manufacturer uses and its practical philosophy: “Maximum search strip width is the range within a direction 

indication is shown on the display and the rescuer must not think about how to handle his beacon to cover the 

given maximum search strip width” - or “The maximum search strip width is the max range the rescuer reaches 

if he combines the technical performance (max possible range) of his beacon with an optimal kind of work.” 

There are significant differences in recommendations of the search strip width in the international literature. 

Most beacons have a range of 60 to 80 meters, but some digital display beacons have a range of half that because 

the microprocessor filters the audio signal (Temper 2001). One person can search for signals by making 

traverses 20 m apart and 10 m from the edge of the deposit (Jamieson 2000). This is the reason why the search 

strip width is one of the most determining factors for your overall searching time. 

There are a vary of approaches, either based on measurement of the range in best coupling position and following 

mathematic reductions, or range tests using all different positions, while only the worst results are taken 

into account. Since there it seems to be no common understanding in the near future, we decided to describe, 

perform and analyze a new approach: Based on an avalanche field, divided like a chess field, beacons searches 

has been performed and tracked using a DGPS with an accuracy less than a couple of centimeters. Analysis, 

done afterwards, provides very interesting and highly relevant results. 

26 


3. FIELDWORK AND METHOLOGY 

A square of 50 x 50 m was used for the investigation area for the field 

study. This square was divided into 5 m wide strips. A digital transmitter 

was positioned at a corner of the square in three different orientations 

of the antenna. A person with a receiver beacon walked along the predefined 

strips with distances of 5 m. The searcher was directly followed 

by a second person with a DGPS receiver (see Fig.1). Therefore it was 

possible to record the accurate track which was used from the searcher. 

Until to receive the first signal, the 5 m strips were used as path like 

the search strips. After receiving the first signal a path according the 

displayed signal of the beacon was followed and recorded. 

Beacon 

as receiver 

DGPS 

receiver 

Figure 1: The searcher was directly followed 

by a second person with a DGPS receiver. 

A NovAtel DL-4 receiver with an integrated memory card for data logging was used as DGPS instrument. 

Every second the position of the beacon was recorded with an accuracy of few centimeters. The data were 

processed with Waypoint GrafNav 7.8 in a post processing mode. So, a database for plotting and interpretation 

of the path of the searching beacons is available in one-second steps. 

For every tested beacon three runs were done. These runs vary in three different orientations of the transmitter 

beacon in relation to the receiver beacon. The first run (chapter 4.1) was done in a so called “good 

coupling position”. The antenna of the transmitter beacon has the same orientation (same azimuth) as the 

receiver beacon. The second run (chapter 4.2) was done with a so called “bad coupling position”. The antenna 

of the transmitter beacon is perpendicular to the antenna of the receiver position. But both antennas 

are horizontal orientated. The third run (chapter 4.3) was done with the so called “worst coupling position”. 

The antenna of the transmitter beacon is vertical orientated. 

With these three different antenna orientations all in Winter 2007/2008 commercially available (digital) beacons 

with two or three antenna were tested. In this report only two beacons are presented in three different 

antenna orientations as examples. 

4. OBSERVED DATA 

The data are plotted as maps with the different observed trajectories. On each top of a map the average 

velocities is shown in meter per second and the distance W to E is given in meters. The first observed signal 

with a reliable direction and distance information of the beacons is marked with a symbol and a number. 

The number indicates in the legend. At the legend of each run, different results are described. The first 

number (A) indicates the distance readings of the display of the beacon. The second number (B) gives the 

length of the trajectories to the transmitter in meters. The third number (C) shows the length of the direct 

path to the transmitter in meters. (A,B,C measurement starts at the symbol and number till the transmitter). 

The fourth number (D) informs us about the expired time from the start position to the current position in 

seconds. As examples in this chapter the beacons with the highest and the lowest distance form the transmitter 

to the receiver are showen as graphs. The other results are presented as Table 1. 

4.1 Runs with good coupling position 

The transmitter is horizontal orientated. The antenna of the transmitter and the receiver are parallel or sub 

parallel. At the left most run at the Fig. 2 and 3 is conforming to a coaxial coupling of the receiver and 

transmitter antennas. 

The beacon of Fig. 2 has a useful range of 35 m whereby the beacon of Fig. 3 has a useful range of 10 m. 

Fig.4 has a not usable result. 


Figure 2: Trajectories of a beacon with big useful range with 

a horizontal transmitter in a good coupling position. 

Figure 3: Trajectories of a beacon with a small useful range 

with a horizontal transmitter in a good coupling position. 

4.2 Runs with bad coupling position 

The transmitter is horizontal orientated. The antennas 

of the transmitter and the receiver are perpendicular 

to each other. The beacon of Fig. 5 has a useful 

range of 40 m whereby the beacon of Fig. 6 has a 

useful range of 10 m. Fig.7 has a not usable result. 

Figure 4: Trajectories of a beacon with no useful range with a 

horizontal transmitter in a good coupling position 

Figure 5: Trajectories of a beacon with a big useful range with 

a horizontal transmitter position, whereby the antennas are 

perpendicular to each others but both in horizontal positions. 

28 


4.3 Runs with 

vertical transmitter position 

The transmitter is vertical orientated. The antennas 

of the transmitter and the receiver are perpendicular 

in the third dimension to each other. 

The beacon of Fig. 8 has a useful range of 30 m 

whereby the beacon of Fig. 9 has a useful range of 

5 m. Fig.10 has a not usable result. 

Figure 6: Trajectories of a beacon with a small useful 

range with a horizontal transmitter position, whereby 

the antennas are perpendicular to each others but 

both in horizontal positions. 

Figure 8: Trajectories of a beacon with a big useful 

range with a vertical transmitter position whereby 

the antennas are perpendicular to each other. 

Figure 9: Trajectories of a beacon 

with a small useful range with a 

vertical transmitter position whereby 

the antennas are perpendicular 

to each other. 

Figure 7: Trajectories of a beacon with no useful range 

with a horizontal transmitter position, whereby the 

antennas are perpendicular to each others but both in 

horizontal positions. 


Table 1: Comparison of the useful range 

of the tested beacons in meters. 

v ––> vertical coupling position of the beacons 

bc ––> bad coupling position of the beacons 

gc ––> good coupling position of the beacons; 

rs ––> width of search strip, recommended 

by the manufacturer. 

es ––> effective search strip based on DGPS-method 

Figure 10: Trajectories of a beacon with no useful 

range with a vertical transmitter position hereby 

the antennas are perpendicular to each other. 

The bold numbers are the minimal ranges in respect of each beacon 

and gives us the effective search strip width (the double). In 

this chapter the beacons B3 and B10 are shown. The results of B8 

are not useable to get a useful range. 

5. INTERPRETION AND DISCUSSION 

The search strip width is usually defined as maximal the double width of the useful range. But we have at the 

time no common and accepted definition of it. 

Different manufacturers are using different approaches how to define the search strip width. Often this width 

can only be archived when the user is acting like using a 1-antenna beacon width all consequences (need of 

3D turns…). Also, with some 2- or 3-antenna beacons different operation methods have to be combined. 

We can assume that every user will hold his beacon horizontal in respect to be able to read the display. Because 

of this and because of the extraordinary situation of stress, the rescuer forgets a special, recommended 

kind of work mostly. 

For us, the practical useful range depends on the coupling position and the max rang while running for the 

first signal without any special kind of work. In our test, and we think this in general, the vertical coupling 

position (between transmitter and receiver) is the worst case scenario. We think it shows us the practical 

“useful range” for the search strip width – independent of the technical performance. 

From the presented data we can observe a big span of the useful range. The minimal useful range was 5 m, 

the maximum range was 30 m for the vertical transmitter orientation. 

30 


6. SUMMERY AND CONCLUSIONS 

The final conclusion is, that given maximum search strip widths by manufacturers, can’t be trusted in some 

cases and doesn’t meet the requirements in an emergency rescue operation. As long as there is no common 

understanding and no common standard about how to determine the “useful range” or the “search strip 

width” some manufacturers will continue to provide wrong or irritating numbers for the “manufacturer recommended 

search strip width”. 

Therefore the authors propose that manufacturers of avalanche beacon have to recommend a search strip 

width derived from field tests (approach according 4.3) with a vertical orientated transceiver antenna. 

Recommended search strip width derived from theoretical considerations associated with good a coupling 

position are dangerous and not helpful. 

Reliable information about one of the most important performance value of a beacon – the “useful range“ 

or “search strip width” (which is 2x useful range) is fundamentally essential for buyers, rescuers and individuals. 

7. ACKNOWLEGMENTS 

We thank Christoph Schreiner (University of Technology, Graz) and Roland Wack (Joanneum Research, Graz) 

for providing and operating the DGPS system and for post processing the data. 

8. REFERENCES 

• Temper, B., 2001. Staying alive in Avalanche Terrain. 

The mountaineers books, Seattle. 

• Jamieson, B., 2000. Backcountry Avalanche Awareness, 

7th edition. Canadian Avalanche Association. 

• Sivardière, F. 2006 (ANENA / Grenoble / france) 

About Transceivers ranges advertised by manufacturers/dealers. 

• Semmel, Ch. 2007 (Sicherheitsforschung / Munich / Germany). 

Position statement on the German Alpine Association (DAV) 

safety test for determining the optimal search strip width 

• Schweizer, J. 2007 (SLF / Davos / Switzerland) 

Determining the search strip width based on range measurements 


Untersuchung des Zusammenwirkens 

verschiedener LVS-Sender 

bei Mehrfachverschüttung 

Laborstudie von 

M. Eck, R. Sackl und 

M. Schober 

Theoretische Betrachtung 

von E. Oeljeklaus und 

M. Schreilechner 

(Sommer 2006) 

LVS-Geräte werden von Generation zu Generation komplexer - nicht zuletzt um die Problematik der Mehrfach-Verschüttung 

in den Griff zu bekommen. Mit dieser Studie wurde nun erstmals in einer Laborversuchsreihe 

und in einer kurzen theoretischen Betrachtung die Ursache der „Problematik Mehrfach-Verschüttung“ 

untersucht und es konnte festgestellt werden, dass von den verschiedenen LVS-Herstellern – bewusst oder 

unbewusst - durchaus unterschiedliche Zugänge zu diesem Thema gewählt wurden. 

Hintergrund: 

Nachdem die Problematik mit Mehrfachmaxima durch die mittlerweile eingeführte 3-Antennentechnologie gelöst 

wurde bleibt letztlich noch immer die Problematik der Mehrfachverschüttung als „letzte große Herausforderung“ 

an die nächsten Generationen von LVS-Geräten. Physikalische und normative Grenzen sowie eine entsprechende 

Marktdurchdringung von „alten“ Geräten wirken einer zufrieden stellenden Lösung dieser Problematik entgegen. 

Fakt ist, dass das Vorkommen von Mehrfachverschüttungen von zumindest zwei nahe beieinander liegenden Verschütteten 

einen ernstzunehmend großen Anteil an den Gesamtverschüttungen darstellt. Vom SLF in Davos wurden 

Daten über Lawinenunfälle in den Schweizer Alpen von 1970-1999 zusammengestellt und in einer Studie im Jahr 

2000 veröffentlicht. Zahlreiche Abhandlungen – auch zum Thema Mehrfachverschüttung – wurden auf Basis dieser 

Daten veröffentlicht. Für die vorliegende Studie interessant ist vor allen die Statistik von Mehrfachverschüttungen: 

Anzahl der 

Verschütteten 

Anzahl 

der Unfälle 

Anzahl der 

verschütteten Personen 

Anzahl 

der Unfälle [%] 

Verschüttete 

Personen [%] 

1 339 339 72,75 48,57 

2 72 144 15,45 20,63 

3 27 81 5,79 11,60 

4 15 60 3,22 8,60 

5 7 35 1,50 5,01 

6 4 24 0,86 3,44 

7 1 7 0,21 1,00 

8 1 8 0,21 1,15 

Gesamt 466 698 100,00 100,00 

Tabelle1: Anzahl und Prozentsätze von Unfällen und dabei beteiligten Opfern bei Mehrfach-Verschüttung 

(ganz - verschüttet ohne sichtbare Ausrüstung an der Oberfläche von 1970 bis 1999), Quelle: SLF Davos, 2000 

Es zeigt ein klares Bild, dass Unfälle mit mehr als einem Verschütteten durchaus häufig (27,25%) vorkommen. 

Aus Basis der dabei verschütteten Personen sind dies sogar über 50%! 


Markus Eck, UIAGM Berg- & Schiführer, Produktmanager, PIEPS GmbH, Parkring 4, A-8403 Lebring, Austria, eck.markus@pieps.com 

Rudolf Sackl, Elektroniker, Entwicklungsleiter, PIEPS GmbH, Parkring 4, A-8403 Lebring, Austria, sackl.rudolf@pieps.com 

Ing. Michael Schober, Nachrichtentechniker, Geschäftsführer PIEPS GmbH, Parkring 4, A-8403 Lebring, Austria, schober.michael@pieps.com 

Dipl.-Ing. Marcellus Schreilechner, UIAGM Berg- & Schiführer, Joanneum Research Forschungsgesellschaft mbH, Institut für Wasser- 

Ressourcen-Management, Hydrogeologie und Geophysik, Roseggerstraße 17, A-8700 Leoben, Austria, marcellus.schreilechner@joanneum.at 

Prof. Dr. Eberhard Oeljeklaus, Universität Bremen, Fachbereich Mathematik/Informatik, Bibliothekstr. 1, D-28334 Bremen, oel@math.uni-bremen.de 

32 


Normen und physikalische Grenzen 

Die geltenden Normen zwingen alle Hersteller 

dazu, dass LVS-Geräte beim Senden der Signale 

sich an diese halten. Abwärtskompatibilität scheint 

wie bei vielen Normen das Maß der Dinge zu sein 

und hat somit auch einen wesentlichen, größtenteils 

negativen Einfluss auf die Weiterentwicklung 

von LVS-Geräten. 

So erlaubt die Norm im Bezug auf das ausgesendete 

Signal hinsichtlich der Sendefrequenz, der Perioden- 

sowie der Pulsdauer derart große Toleranzen, 

die heute weit unter dem technisch möglichen liegen 

– erlaubt aber keine Art von zusätzlicher Signalkennung 

(Modulation). 

status 

on 

off 

≥70ms 

1000±300ms 

≥400ms 

time 

Bild1: Signal gemäß Norm EN 300718, Signalform 1A1, Pulslänge 

≥70ms, Periodendauer 1000±300ms, Pause ≥400ms 

Letztlich reduziert sich das Problem „Mehrfachverschüttung“ ja auf zwei Sender, die in unmittelbarer Nähe liegen 

und von einem LVS-Gerät mit nahezu gleichen Signalstärken empfangen werden. Es kommt mehr oder weniger zu 

häufigen Signalüberlagerungen, die sich in Form von Signal-Schwebungen (wechselweises Anheben bzw. Auslöschen 

des Signales) niederschlagen und weder für Analoggeräte (akustische Signaltrennung durch das menschliche 

Gehirn) noch für hoch entwickelte Digitalgeräte mittels Signalanalysen immer eindeutig getrennt werden können. 

Bild 2: Links: Zwei unterschiedliche Sender, die im Moment der Aufnahme keine Überlagerung aufweisen. Der Empfänger 

kann die beiden Signale sauber und getrennt empfangen. Durch unterschiedliche Periodendauer kommt es aber zu 

regelmäßigen Überlagerungen. Rechts: Dieselben beiden Signale im Überlagerungszustand. Durch Signal-Schwebung 

bzw. –Auslöschung kann das Empfangssignal während der Überlagerung nicht richtig gemessen werden! 


Überlegung zur Studie: 

Bei dieser Laborstudie wurde von der Überlegung ausgegangen, dass eine Konstellation von zwei unmittelbar 

nebeneinander verschütteten Lawinen-Opfern den Worst-Case darstellt. Selbst wenn man davon ausgeht, 

dass bei Unfällen mit 3 oder mehr Verschütteten noch immer 30,8% der Personen betroffen sind – kann man 

davon ausgehen, dass es sich auch hierbei um Szenarien handelt, die aufgrund ihrer räumlichen Ausdehnung 

aus mehreren Einzelverschüttungen und höchstens Doppelverschüttungen angesehen werden können. Wir 

gehen davon aus, dass wir mit der Betrachtung von max. 2 Verschütteten in unmittelbarer Nähe (wir legen 

uns mit 10m fest) doch ca. 95% der Gesamtunfälle abdecken. 

Wie wurde getestet: 

Um die Sendesignale einfach aufzeichnen zu können wurde ein 

einfacher Direktempfänger mit nachgeschaltener Schmitt-Trigger 

gebaut. Diese Signale wurden an ein Speicheroszilloskop 

angeschlossen sowie über einen Datenlogger auf einem PC aufgezeichnet. 

Um die Testreihen zu beschleunigen wurden immer 

drei Signale gleichzeitig erfasst. Aus den Datenreihen (Sampling-Rate 

10ms) wurden jeweils paarweise Phasen der Signalüberlagerung 

bzw. der Freistellung bestimmt! Die Berechnung 

wurde mittels eines kurzen Analyseprogramms durchgeführt. Es 

wurden die Zeitreihen dahingehend durchrechnete, dass jeweils 

der Beginn einer Überlagerung (sobald mehr als ein Signal zeitgleich 

empfangen wird) und das Ende der Überlagerung (wenn 

beide Signale wieder isoliert empfangen wurden) eine Phase 

der Signalüberdeckung markiert haben. Diese Phase der „Überdeckung“ 

bzw. daraus resultierend die Phase der „Freistellung“ 

wurde so rechnerisch ermittelt und in die Zeitreihe eingefügt. 

Bild4: Testaufbau mit drei Empfängermodulen, 

einem Speicheroszilloskop (Tektronix TDS3014B) 

Es wurden zuerst jeweils Geräte gleichen Typs miteinander getestet, wobei jedem Versuch drei Testreihen 

zugrunde liegen um mögliche Zufallskonstellationen (Auswirkungen eines zufälligen Einschaltzeitpunktes) zu 

berücksichtigt. Zusätzlich wurden alle möglichen Kombinationen von Geräten verschiedener Hersteller getestet. 

Auch hier mit jeweils drei Testreihen. Die Aufzeichnungsdauer für jede einzelne Testreihe betrug immer 

exakt 10 Minuten. Zum einen, um sich wiederholende Überlagerungsphasen abdecken zu können, und zum 

anderen, um eine relevante Suchzeit zu repräsentieren. 

Welche Geräte 

wurden getestet: 

Aus einem umfangreichen Fundus 

an handelsüblichen Test- und 

Demogeräten wurde eine zufällige 

Auswahl von mindestens drei 

wahllos gewählten Geräten gleichen 

Typs herangezogen. Diese 

Geräte wurden zu Beginn alle einzeln 

vermessen und die Basisparameter 

der Sender ermittelt. Es 

wurden auch alle Testgeräte mit 

neuen Batterien ausgestattet. 

Testgerät Hersteller / Type Seriennummer Frequenzabw. 

Norm: 457.000 ± 80 Hz 

Periodendauer 

Norm: 1000 ±300ms 

Pulsdauer 

Norm: ≥ 70ms 

Puls/Pause- 

Verhältnis 

A-1 Arva / Advanced 1D-0052-1109 +0 Hz 916 ms 74 ms 8,8% 

A-2 Arva / Advanced E-4604-1210 -2 Hz 890 ms 74 ms 9,1% 

A-3 Arva / Evolution 2260 +3 Hz 890 ms 76 ms 9,3% 

B-1 Barryvox / Opto3000 M0122375 -3 Hz 996 ms 102 ms 11,4% 

B-2 Barryvox / Opto3000 M0122797 -1 Hz 968 ms 102 ms 11,8% 

B- 3 Barryvox / Opto3000 M0049664 +7 Hz 1004 ms 102 ms 11,3% 

P-1 Pieps / DSP 06048324620321 -5 Hz 960 ms 100 ms 11,6% 



T-1 Tracker / DTS 98618 +9 Hz 804 ms 96 ms 13,6% 



V-1 Pieps / 457 98 99 -8 Hz 916 ms 100 ms 12,3% 

V-2 Pieps / 457 10 06 1 Hz 890 ms 96 ms 12,1% 

V-3 Pieps / 457 25 06 -7 Hz 890 ms 94 ms 11,8% 

X-1 Ortovox / X1 444404 -7 Hz 868 ms 212 ms 32,3% 

X-2 Ortovox / X1 454547 +5 Hz 880 ms 220 ms 33,3% 

X-3 Ortovox / X1 347092 +18 Hz 804 ms 196 ms 32,2% 

F-1 Ortovox / F1 821072 -40 Hz 1180 ms 366 ms 45,0% 



M-1 Ortovox / M2 033201 -54 Hz 704 ms 108 ms 18,1% 



Tabelle2: Ausgewählte Testgeräte und deren ausgemessene Parameter 

34 


Ergebnismatrix: 

Obgleich die Signalüberlagerung (Überlagerungsgrad in % der Gesamtzeit) ausschlaggebend für die Problematik 

des Suchenden ist, wurde als Ergebnis der Freistellungsgrad ausgewählt. Dieser sagt aus, wie viel der Testzeit war 

dieses Signal „freigestellt“, also eindeutig und ungestört empfangbar. Es wurden alle möglichen Konstellationen 

zueinander getestet und der Mittelwert von drei Messdurchläufen in der Ergebnismatrix (Tabelle 3) erfasst. 

Arva Barryvox Pieps DSP Tracker DTS Pieps 457 Ortovox X1 Ortovox F1 Ortovox M2 

Arva 68,15 73,62 72,17 71,90 74,40 61,25 41,93 62,50 

Barryvox 73,62 77,34 69,77 64,44 70,49 58,10 45,58 56,97 

Pieps DSP 72,17 69,77 66,64 63,88 70,93 54,98 41,68 58,47 

Tracker DTS 71,90 64,44 63,88 72,41 69,03 56,90 30,88 62,87 

Pieps 457 74,40 70,49 70,93 69,03 69,84 57,07 41,79 62,81 

Ortovox X1 61,25 58,10 54,98 56,90 57,07 47,37 22,25 59,10 

Ortovox F1 41,93 45,58 41,68 30,88 41,79 22,25 35,60 21,84 

Ortovox M2 62,50 56,97 58,47 62,87 62,81 59,10 21,84 47,03 

Tabelle 3: Eregebnismatrix: Freistellungsgrad [%] des Gesamtzeit als Mittelwert von jeweils 3 Messdurchläufen über je 10 Minuten 

Diagramm 1: Freistellungsgrad 

(% der anteiligen 

Zeit während 

die Signale frei und 

klar empfangen werden 

können) bei Konstellationen 

von jeweils 

zwei LVS-Sendern 

gleichen Typs (blau), 

schlechtestes und bestes 

Ergebnis (orange 

und grün), sowie Mittelwert 

aus allen möglichen 

Kombinationen 

Diagramm 2: Freistellungsgrad (% der anteiligen Zeit während 

die Signale frei und klar empfangen werden können) bei Konstellationen 

von jeweils zwei LVS-Sendern gleichen Typs 

Diagramm 3: Freistellungsgrad (% der anteiligen Zeit während die 

Signale frei und klar empfangen werden können) aller möglichen 

Gerätekonstellationen (jeweils zwei LVS-Sender) 


Interpretation der Ergebnisse: 

Grundsätzlich stehe es jedem Hersteller frei, in welcher Form er sein Signal aussendet – solange er sich 

innerhalb der von der Norm vorgeschriebenen Grenzen bewegt. Aus den Ergebnissen lassen sich mehrere 

Grundstrategien der verschiedenen Hersteller erkennen, die auch auf den Überlagerungsgrad bzw. Freistellungsgrad 

maßgeblichen Einfluss haben. Haupteinflussfaktor ist letztendlich das Impuls/Pause-Verhältnis. 

Strategie 1: Sehr kurze Impulse bei möglichst konstanter und langer Periodendauer 

Bei kurzen Impulsen und langer Periodendauer ergibt sich schon rein rechnerisch ein günstiges Impuls/Pause- 

Verhältnis – was sich auch in einem höheren Grad der Signalfreistellung positiv niederschlägt. Bei einer Konstellation 

zweier Geräte mit annähern gleicher Periodendauer, gibt es sehr lange Phasen ohne Überlagerung 

aber auch entsprechend lange Phasen mit Überschneidungen! 

Strategie 2: Kurze Impulse bei möglichst unterschiedlicher und langer Periodendauer 

Diese Strategie scheint Standard bei modernen digitalen Geräten zu sein. Ob durch Fertigungsstreuung oder 

durch Zufallsgenerator beim Einschalten - es wird eine unterschiedliche lange Periodendauer vorgegeben. 

Dies hat zwar den Nachteil, dass Überlagerungen recht häufig auftreten, hat aber den entscheidenden Vorteil, 

dass diese Überlagerungen immer nur von kurzer Dauer sind. 

Strategie 3: kurze Periodendauer 

Diese verschlechtern das Impuls/Pause-Verhältnis und es ist auch mit einem höheren Überlagerungsgrad zu 

rechnen. Hat aber zumindest den Vorteil, dass bei Suchgeräten eine etwas schnellere Anzeige erfolgen kann. 

Strategie 4: Lange Impulse, lange Periodendauer 

Diese Strategie wurde offensichtlich ohne Berücksichtigung von Mehrfachverschüttungen gewählt. Neben 

möglichen Reichweitenvorteilen ergeben sich aber wesentliche Nachteile - schon aufgrund des ungünstigen 

Impuls/Pause-Verhältnisses. 

Zusammenfassung Status-Quo: 

In der Vergangenheit galt folgende These: Ob altes Analog-Gerät oder modernes Digital-Gerät – senden 

tun sie alle gleich! 

Diese These lässt sich durch diese Studie eindeutig widerlegen. Für den Verschütteten kommt es letztlich darauf 

an, wie sein Gerät sendet – mit der richtigen Frequenz und mit der richtigen Strategie. Dass sein Signal 

eindeutig und ungestört vom Suchenden wahrgenommen wird, hat doch maßgeblichen Einfluss darauf, dass 

leichter und somit auch schneller gefunden werden kann – unabhängig davon mit welcher Suchtechnologie 

die Retter ausgerüstet sind! 

36 


Kurze theoretische Betrachtung: 

Es seien T1 und T2 die Periodendauern (1000+/-300ms) von zwei Sendern, und es sei T1≤T2. Mit P1 und 

P2 werden die Pulslängen (≥ 70ms) der beiden Sendeimpulse bezeichnet. Als Voraussetzungen für T und P 

gelten, dass es sich um positive natürliche Zahlen handelt und dass die Bedingungen P1< T1-q, P2 Freistellungsgrad 61% 

Ortovox F1 821072 mit T1=1180ms und P1=366ms und Ortovox F1 443745 mit T2=1210ms und P2=370ms ––> Freistellungsgrad 38% 

Bild 5: Graphische Darstellung des letzten Beispiels mit einer Zykluslänge (kgV) von 142780 ms (2,4 min) und einem Freistellungsgrad von nur 38%. 

Die roten und die schwarzen Striche stellen zwei verschiedene Geräte dar. Die Periodendauern und die Pulsdauern sind maßstabstreu dargestellt. 

Auch aus den durchgerechneten Beispielen ist ersichtlich, dass lange Periodendauern T und vor allem lange 

Pulsdauern P schlechte Voraussetzung für die Lösung von Mehrfachverschüttungen bringen. 


Zukunft: 

Völlig neue Wege werden wieder von PIEPS beschritten und eine revolutionäre, neue Sendestrategie eingeführt. 

Durch ein Update wird nunmehr auch „intelligent“ gesendet. Das Gerät empfängt und analysiert auch während 

des Sendebetriebes den Nachbarsender. Das eigene Signal wird dann so angeglichen und verschoben, 

dass es keine Überlagerungen mehr gibt – unabhängig um welches Nachbargerät es sich handelt! Dadurch 

hat der Verschüttete den Vorteil, dass sein Sendesignal bei einer Nahverschüttung mit einem weiteren Opfer 

„sauber“ empfangen werden kann – unabhängig vom Fabrikat des zweiten Sender! 

Bild 6: Signal A mit IS Funktion erkennt Signal B 

(hellblau) als Nachbarsender, anfänglich noch mit 

Überlagerungen! 

Bild 7: Signal A mit IS-Funktion hat sein Sendesignal 

angeglichen und so verschoben, dass es keine Überlagerungen 

mit Signal B (hellblau) mehr geben kann! 

Diagramm 4: 

Freistellungsgrad (% der anteiligen 

Zeit während die Signale 

frei und klar empfangen 

werden können) bei unterschiedlichen 

Kombinationen 

mit einem PIEPS-DSP mit 

IS-Option (jeweils zwei LVS- 

Sender) im Vergleich zu den 

Werten aus Diagramm 1 

38 


Lösung mit dem Pieps Sicherheitssystem 

(1) Nach der erfolgreichen Punktortung mit seinem 3-Antennengerät PIEPS DSP (nur ein Maximum) startet 

Retter A das rasterförmige Sondieren mit der elektronischen PIEPS Sonde „iPROBE“. Der laute akkustische 

Dauerton der Sonde iPROBE und die Lichtanzeige signalisieren dem Retter A den Treffer (0 bis 50 cm am LVS 

Sender). Retter A drückt die Taste „Mark“ an seiner Sonde „iPROBE“ und deaktiviert damit das Sende LVS 

(mit iPROBE Support) des lokalisierten Verschütteten C. (2) Automatisch zeigt nun das digitale PIEPS DSP des 

Retters A den nächsten Verschütteten am Display an. Display-Anzeige: „nur 1 Verschütteter“ (3) Während 

Retter A mit der Sonde des Retters B nun den Richtungspfeilen seines PIEPS DSP zum nächsten Verschütteten 

D folgt, beginnt Retter B mit dem Ausschaufeln des Verschütteten C. Retter A eilt nun zum Verschütteten D. 

A 

B 

A, B = Retter 

C, D = Verschütteter 

iPROBE 

1 

C 

2 

A 

iPROBE 

3 

D 


39


PIEPS GMBH 

Parkring 4, A-8403 Lebring, Austria 

Tel. 0043 3182 52 55 6, E-Mail: office@pieps.com 

www.pieps.com

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