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Berge auf Talfahrt

erstellt von timo_meyer zuletzt verändert: 17.11.2016 13:36 — abgelaufen

Selbst an den Alpen nagt unweigerlich der Zahn der Zeit. Wind, Regen und das Wechselbad von Hitze und Kälte traktieren das Erdreich und machen sogar Felsgestein brüchig und mürbe. Hangrutschungen zählen somit zu den natürlichen Vorgängen der Natur. Doch sie entladen sich mit plötzlicher Gewalt – oft überraschend und mit katastrophalen Folgen. Münchner Geoforscher entwickeln daher ein Frühwarnsystem zur Überwachung gefährlicher Bergflanken. Das Projekt „alpEWAS“ ist Teil des Forschungs- und Entwicklungsprogramms GEOTECHNOLOGIEN.

Erdrutsche und Felsstürze gibt es in den Alpen seit Menschengedenken. Ihre Auswirkungen sind mitunter verheerend. Eine der schlimmsten Naturkatastrophen dieser Art ereignete sich am 2. September 1806 in der Schweiz: Der „Bergsturz von Goldau“ verschüttete mehrere Dörfer und riss 457 Menschen in den Tod. Aktuell ist in Oberösterreich die Ortschaft Gmunden von einer Schlammlawine bedroht, Medienberichten zufolge wurden bereits 55 Häuser evakuiert. Außerdem passiert es in heutigen Tagen immer wieder, dass Steinschlag auf Bahnlinien und Passstraßen niedergeht. So kamen im Frühjahr 2006 zwei Autofahrer ums Leben, als ihr Wagen auf der Autobahn zum Gotthard-Tunnel von einem tonnenschweren Felsbrocken erfasst wurde.

In den jüngsten Ereignissen sehen manche Wissenschaftler Anzeichen des Klimawandels. Häufige Ursache von Hangrutschungen ist nämlich in den Boden einsickerndes Wasser. Extreme Regenfälle und verstärkte Schneeschmelze – typische Begleiterscheinungen der Globalen Erwärmung – begünstigen diesen Prozess. Das Wasser kann einerseits das Erdreich aufweichen oder Felsgestein soweit unterspülen, das es dem Zug der Schwerkraft letztlich nachgibt. Andererseits entwickelt Wasser bei Minusgraden wahre Sprengkraft, weil es sich beim Gefrieren ausdehnt. Eingedrungen über Risse und Spalten erzeugt es so Spannungen im Gestein und zermürbt es quasi von innen heraus.

In den bayrischen Alpen wollen Forscher solche Vorgänge nun genauer beobachten. Im Rahmen des Projektes „alpEWAS" entwickeln sie ein Überwachungs- und Frühwarnsystem für gefährliche Hanglagen. Das System soll kostengünstig und so flexibel sein, das es an verschiedenen Standorten einsetzbar ist. Als Testfeld dient die „Aggenalm“ in der Nähe von Bayrischzell (Landkreis Miesbach). Rutschungen gab es hier schon in der Vergangenheit und auch heute noch ist eine rund 15 Hektar große Fläche in Bewegung. Die von Gras bewachsene Bergflanke liegt auf einer Höhe zwischen 900 und 1200 Metern. Etwa sechs Millionen Kubikmeter Erde und Gestein, der Inhalt von rund 2000 Schwimmbecken, gleitet hier mit rund zwei Zentimetern pro Jahr in Richtung Talsohle.


Berghangpanorama

Panorama-Aufnahme über den von der Bewegung betroffenen Hang (Vordergrund). © TU München


Geowissenschaftler der Technischen Universität München und der Münchner Universität der Bundeswehr haben bereits damit begonnen, die „Aggenalm“ mit Messfühlern zu bestücken. Diese Arbeiten werden noch bis zum Frühjahr 2008 andauern. Wenn das komplette System installiert ist, sollen sämtliche Daten in ein Modell der Bergflanke einfließen, das sowohl Bewegungen des Untergrundes als auch an der Oberfläche berücksichtigt. Dazu nutzen die Forscher im Wesentlichen drei Messverfahren. Im Boden werden beispielsweise so genannte TDR-Sensoren verankert, die über bis zu 30 Meter tiefe Bohrungen in den Untergrund herabgelassen werden. Mit einem elektrischen Signal reagieren diese Messfühler auf Quetschungen des Bohrloches, wie sie infolge von Verschiebungen des Erdreichs auftreten können. Bewegungen des Untergrundes bleiben so nicht im Verborgenen, sondern werden direkt messbar.

 


TDR-Messstelle

Manuelle Probemessung einer TDR-Messstelle. © TU München


An der Oberfläche setzen die Forscher GPS-Sensoren für die punktgenaue Kartierung ein und eine weitere Vermessungstechnik: die „reflektorlose Tachymetrie“. Dieses Verfahren funktioniert wie ein „optisches Radar“, das Objekte per Laserstrahl abtastet. Als natürliche Fixpunkte dienen dabei Baumstümpfe oder Felsbrocken. Im Verbund mit einer Videokamera soll dieses System Bewegungen in der Landschaft und damit die Vorboten eines Erdrutsches erkennen. Vision der Forscher: Langfristig soll die Tachymetrie weitgehend automatisch arbeiten und im Gelände selbstständig geeignete Orientierungspunkte finden und anpeilen. Außerdem soll das System möglichst auch dann zuverlässig funktionieren, wenn eine Schneedecke die Konturen der Landschaft verwischt. Ziel der Wissenschaftler ist es, die Montage künstlicher Markierungspunkte – bei Hangbeobachtungen bisher gängige Praxis – überflüssig zu machen. Damit soll vermieden werden, dass sich Wartungstechniker oder andere Beobachter auf gefährliches Terrain vorwagen müssen. Ein anspruchsvolles Vorhaben, mit dem die Geoforscher neben rutschigem Gelände auch technisches Neuland betreten.

MN, iserundschmidt 12/2007


Weitere Informationen zum Projekt alpEWAS finden Sie hier.

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