Montag, 5. März 2012

Erdrutsche


Erdrutsche – Wie und wann?

Rutschungen
Unter Rutschungen versteht man Massenbewegungen. Als Massenbewegungen werden Prozesse bezeichnet, bei welchen sich Gesteinsmaterial von Bergen oder Felsen lockert und sich talwärts bewegt ohne Mithilfe exogener Prozesse.



Wie entstehen Massenbewegungen?
Es gibt drei Arten von Massenbewegungen Gleiten, Fallen und Fliessen. Massenbewegungen können ziemlich verschiedenartig sein, bezüglich der Entstehung, Ablauf und der Wirkungsweise, nämlich sie können schnell und unerwartet auftreten oder langsam und schleppend verlaufen. Bei Erdrutschen ist es meist ein Abgleiten einer grösseren Erdmenge.









Gleiten ist eine hangabwärts gerichtete Bewegung von Fest-oder Lockergestein auf Gleitflächen.


Entstehung und Ablauf eines Erdrutsches
Erdrutsche ereignen sich vor allem an mässig bis sehr steilen Hängen. Ihre Erscheinung unterscheidet sich sehr in der Grösse, Tiefe, Form der Gleitfläche und auch auf Grund der Bodenbeschaffenheit und dem Mitwirken von Wasser.
Obwohl fließendes Wasser definitionsgemäss aus dem Rutschprozess ausgeschlossen ist, spielt es dabei trotzdem eine sehr wichtige Rolle. Bei dem Prozess ist Wasser an der Auslösung und beim Ablauf beteiligt. Das Wasser übt einen Strömungsdruck auf die Bodenschichten aus und setzt die Reibung zwischen den Bodenschichten herab. Dies wär ein kurzfristiger Prozess durch die Niederschläge und ein langfristiger durch Verwitterung.



Durch Verwitterung entsteht eine Instabilität von Hängen oder Hangteilen. Bei den Erdrutschen wird dies durch starke Niederschläge und durch das Eindringen von Wasser in den oberen Bodenschichten ausgelöst.
Wie erwähnt, ist der Boden instabil wegen der Schwerkraft und es herrscht eine reduzierte Haftreibung zwischen den Bodenschichten. So fängt der Hang an zu rutschen, allerdings bei ausreichend grosser Neigung. Kleinere Erdrutsche werden Hangrutsch genannt, grössere auch Bergrutsch.
Durch die verminderte Geschwindigkeit unterscheidet sich ein Erdrutsch vom Bergsturz.

Es gibt auch andere Faktoren, exogene Einflüsse, die Änderungen des Hanggleichgewichts auslösen und zwar durch Erdbeben, menschlicher Einfluss, wie etwa durch Strassenbau oder durch langfristige chemische und physikalische Verwitterungen. Oftmals sind mehrere Faktoren massgebend für die Auslösung von Erdrutschen. Solange die entgegenwirkende Kraft grösser ist als die strömende bleibt der Hang beständig. Wenn jedoch beide Kräfte gleich gross sind, ist das Gleichgewicht unbeständig. Und wenn die strömende Kraft grösser ist, gibt es einen Erdrutsch. In diesem Moment gibt es einen Bruch zwischen den Bodenschichten und ein Hang gleitet den Tal hinunter. Dieser Hang kann zerfallen oder zur fliessenden Bewegung wandeln.

Formen des Erdrutsches

Ein Erdrutsch bewegt sich meist in mehrschichtiger, rotierender Bewegung nach unten. Bäume, Eis-oder Schneemasse oder sogar Gebäude können je nach Entstehungsort im Strom mitgerissen werden.
Der Erdschlipf, auch als Translationrutschung genannt, bei der das stark durchnässte Erdmaterial entlang einer Schwächezone als eine komplexe Menge abrutscht.
Die Sackung oder Rotationsrutschung, bei der ein Bodenkörper in einer kreisförmigen Bahn um eine hangparallele Achse abgleitet.
Dies sind die beiden Hauptformen von Erdrutschen. Es gibt noch eine andere Form, die bei grosser Vegetation, oft der Fall ist.
Der Schuttstrom, bei dem Wasser und Schutt, also Steine, Felsblöcke oder auch Pflanzen und Bäume als gemeinsamer Strom talabwärts transportiert werden.

Quelle:
www.wissen.de
www.planat.ch/de/wissen
www.wikipedia.org
http://www.vol.at/erdrutsch-bedroht-garfreschabahn/news-20080418-04392624 (bild)

Silvia Sebastiampillai

Erdrutsch in Japan



Welche Gebiete in der Schweiz sind betroffen?
Rund 6% der Schweizer Fläche weist instabile Hänge auf. Grundsätzlich ist jedes Gebiet in der Schweiz, das an einem Hang gelegen ist, gefährdet. Die meisten bekannten Rutschungen geschahen in den Alpen. Doch auch in der Innerschweiz, im Flachland kann und kommt es hin und wieder zu Rutschungen, die durch starke Niederschläge ausgelöst werden. Klar ist nur, dass die Rutschungen Schweiz weit zugenommen haben. Unklar ist aber was dazu geführt hat, denn Faktoren wie die Hangneigung und die Geologie haben sich in den letzten Jahren nicht verändert. Man geht davon aus, dass der Klimawandel und die dadurch höhere Niederschlagsmenge und die landwirtschaftliche Nutzung die dazu führt das es weniger Bäume und dadurch auch fehlende Wurzeln, einen Teil dazu beitragen.

Fallbeispiel: Rutschung in Falli-Hölli 
Ende Winter 1994 kam es zu einer Rutschung in Falli Hölli. Die Ferienhaussiedlung, gelegen in den Freiburger Voralpen in der Gemeinde Plasselb und die umliegenden Alphütten wurden vollständig zerstört. Die Rutschung verursachte circa einen Schaden von 15 Millionen Franken.
Das Volumen der Rutschung betrug circa 30 Millionen m3. Sie hatte eine Länge von 2 km bei einer Breite von ca. 700 m. Das Rutschmaterial besteht aus Moränen, Murgang- und Schlammstromablagerungen, altem Rutsch- und Felssturzmaterial. Zum grossen Teil handelt es sich also um Ablagerungen früherer Bewegungen. Die Masse mündete schlussendlich in den Höllbach. Man baute einen Damm um das weitere hinunter rutschen zu verhindern, aus dem Bach entstand ein See. Doch es gab einen Dammbruch, der zu Hochwasser führte und somit weitere anliegende Gebiete gefährdete.
Das verzwickte bei Rutschungen ist, dass man sie nicht aufhalten kann. Man kann nur versuchen sie zu verstehen, Gefährdete Orte zu erkennen, sie überwachen und im schlimmsten Fall zu evakuieren.

Quellen:
http://www.nzz.ch/nachrichten/hintergrund/wissenschaft/noch_kaum_erforschte_erosion_in_den_alpen_1.722409.html
http://www.planat.ch/de/wissen/rutschung-und-felssturz/erdrutsch/
http://www.nzz.ch/2002/04/03/ft/article82o7e_1.382406.html
http://www.plasselb.ch/de/portrait/geschichte/welcome.php?action=showinfo&info_id=1685

Katja Steiger

Massnahmen gegen Rutschungen


Entwässerung der Hänge
Hangrutsche kann man nur selten verhindern. Wenn die Erdmassen jedoch nicht zu gross sind oder in langsamer Bewegung, können sie gemildert werden. Vor allem muss das Wasser aus dem Hang entfernt werden. Dieses kann durch Drainagen (Rohre, meist offen), an der Oberfläche oder im Untergrund, abgeleitet werden. Die Rohre führen das Regenwasser in einen Wassergraben, wo es aufgefangen wird.

Panzerigel und Planen
Die bewegten Hänge können auch kurzfristig stabilisiert werden, z.B. mit militärischen Panzerigeln (ca. 3 Stangen aneinander geschweisst, ähnelt einem Igel). Wenn die Ausmassen niedrig sind, können auch Sandsäcke zur Stabilisierung beitragen. Kritische Hangbereiche können durch Planen grossflächig abgedeckt werden, damit kein weiteres Regenwasser in den Boden eindringt.
Panzerigel

Technische und natürliche Massnahmen
Man kann persönlich dagegen vorgehen, indem man Bodenplatten und Aussenwände bei bestehenden Gebäuden verstärkt. Rutschungen können auch durch Stützwerke wie Anker oder Pfähle aufgehalten werden. Eine weitere Gegenmassnahme ist, Materialabtrag im treibenden Teil oder Aufschüttung im bremsenden Teil.
Ausserdem bietet der Bergwald kostengünstigen und wirksamen Schutz, zum einem festigen die Wurzeln den Boden bin in ca. 2 m Tiefe, zum anderen reguliert er den Wasserhaushalt. Je mehr der Wald abgeholzt wird, desto höher ist die Gefahr eines Erdrutsches.

Auch durch Planung kann geschützt werden, indem man die Nutzung auf rutschungsgefähreten Hängen vermeidet oder anpasst. Da sich Rutschbewegungen übergangslos beschleunigen können, muss die Entwicklung eines gefährdeten Hanges überwacht werden. Dabei muss besonders auf die meteorologische Situation zu beurteilen, da vorhergesagte Starkniederschläge einen Hangprozess auslösen können. Der Grundwasserspiegel und die bereits gefallenen Niederschlagsmengen können aussagen, ob ein Hang noch genügend stabil ist. Das Gebiet kann bei längerer vorzeitiger Warnung rechtzeitig Evakuiert werden.

Radarinterferometrie







Radarinterferometrie zur Erfassung von Bodenbewegungen

Radarinterferometrie ist heute ein sehr modernes Mittel zur Überwachung von Hängen. Rutschmassen können dabei identifiziert und die Grössenordnung der Rutschbewegung bestimmt werden.
Satelliten senden Radarwellen zur Erdoberfläche. Dort werden sie reflektiert und die Distanz zwischen Satellit und Erdoberfläche kann präzise gemessen werden. Wenn nun ein Hang in Bewegung geratet, verändert sich die Distanz zwischen Satellit und Erdoberfläche von Messperiode zu Messperiode. Auf den Satellitenaufnahmen kann man entsprechend den Unterschied erkennen.
Die Radarinterferometrie ist besonders bei Hängen nützlich, die bisher durch Permafrost stabilisiert worden sind und nun durch den Klimawandel auftauen und in Bewegung geraten.

Wilbach- und Lawinenverbauungen
Rutschungen können im Hochgebirge auch durch Wildbach- und Lawinenverbauungen vermindert werden, falls Waldbehandlungen und Aufforstungen nicht reichen. Diese technische Massnahme kann man als Waldersatz bezeichnen, dennoch bietet der Wald einen besseren Schutz, zu dem er auch Wasser speichert.

Wildbachverbauungen
Wildbachverbauung

Es gibt verschiedene Möglichkeiten mit Wildbachverbauungen Menschen, Siedlungen und Verkehrswege zu schützen. Man kann Hänge entwässern, biologische Sicherheitsmassnahmen ergreifen und Rückhaltesperren oder Hangstützwerke umfangreich verbauen. Diese müssen jedoch katastrophalen Hochwassern standhalten, wie auch ökologisch und landschaftsgerecht ausgeführt werden. Hinzu stellen Dienststellen von Wildbachverbauungen Gefahrenzonenpläne her.

Lawinenverbauungen
Durch Rodung hat der Mensch die Gefahr von Massenbewegungen in Hochgebirgen über Jahrhunderte verstärkt. Wenn es keinen Wald gibt, der die Massenbewegung vermindert, gibt es die Möglichkeit, Lawinenverbauungen herzustellen. Vor mehr als 100 Jahren baute man Lawinenverbauungen noch mit Rundhölzern. Heutzutage errichtet man sie auch aus Metal oder Beton. Dennoch bevorzugt man naturnahe Materialien.



Sharyn Catalano

Keine Kommentare:

Kommentar veröffentlichen