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.
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.
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.
Schutzwald
http://www.fe.ethz.ch/research/standdynamics
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.
Lawinenverbauung http://www.greenpeace.org/switzerland/de/Kampagnen/Stromzukunft-Schweiz/Stromversorgung/Zukunftsticker-News/Grosstes-Solarkraftwerk-der-Schweiz/
Sharyn
Catalano
AntwortenLöschen299/5000
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