Suche

    
Suche nur in dieser Rubrik

Erweiterte Suche

Die waldwissen.net-App!

App Waldwissen

Waldwissen Newsletter

Unser Newsletter informiert Sie vier, fünf Mal jährlich per E-Mail über spezielle Beiträge und Waldwissen-Aktivitäten. Ihre E-Mail-Adresse wird lediglich zum Zweck der Zustellung des Newsletters verwendet und nicht an Dritte weitergegeben. Sie können sich jederzeit aus dem Newsletter heraus abmelden oder Ihre Einwilligung per E-Mail an uns widerrufen. Bitte beachten Sie unsere Datenschutzhinweise.

Ihr E-Mail*

Artikel

Autor(en): Hansjakob Baumgartner (externer Autor)
Redaktion: WSL, Schweiz
Kommentare: Artikel hat 0 Kommentare
Bewertung: Zu Favoriten Druckansicht 53.053.053.053.053.0 (173)

Ganze Berghänge in Bewegung

Dass Hänge abrutschen, gehört zum Lauf der Erdgeschichte, die nie zu Ende ist. In mehreren Gebieten der Schweiz sind permanente Rutschungen teils schon seit Jahrtausenden in Gang. Zunehmend geraten nun auch die auftauenden Permafrostböden in höheren Lagen in Bewegung. Ein satellitengestütztes Überwachungssystem hilft, diese Gefahren rechtzeitig zu erkennen und ihnen auszuweichen.

Kirche St. Luzius in Peiden
Abb. 1 - Renovierte Kirche St. Luzius in Peiden
Foto: Adrian Michael, Wikipedia, GNU-Lizenz für freie Dokumentation

Der Turm steht leicht schräg, ansonsten ist der Kirche von Peiden im bündnerischen Val Lumnezia (Lugnez) nicht anzusehen, dass sie ein bewegtes Gotteshaus ist (Abb. 1). In den letzten hundert Jahren hat sich ihr Standort um mehr als 16 Meter Richtung Ost-Südosten verschoben und um 4 Meter gesenkt.

Peiden liegt auf einem 30 Quadratkilometer grossen Rutschgebiet mit einer Schiefersackung. Die linke Talflanke von Lumbrein bis Cumbel bewegt sich um 1 bis 20 Zentimeter pro Jahr auf einer wahrscheinlich rund hundert Metern tiefen, um 15 Grad geneigten Gleitfläche talwärts. Im Zeitmassstab der Erdgeschichte ist das ein flottes Tempo. Wer von Peiden nach Vignon wandert, erlebt ein geologisches Drama. Angehäuftes Rutschmaterial modelliert das Gelände, frische Anrisse, Rüfen und Felsabbrüche zeugen davon, dass hier ein bewegtes Kapitel geschrieben wird.

Seit Jahrtausenden in Bewegung

Der Prozess in dem seit der Bronzezeit besiedelten Tal begann vor mehreren tausend Jahren. Von den acht Dörfern auf dem Rutschkörper ist Peiden weitaus am stärksten betroffen, denn es befindet sich in einer Zone sogenannter differenzieller Bewegungen: Wo der Boden tiefgründig, gleichmässig und langsam abgleitet, passiert einem Gebäude nicht viel. Anders verhält es sich jedoch, wenn die Geschwindigkeit bei der Haustür höher ist als an der Hinterfassade. Peidens Häuser sind schmuck und durchaus intakt, doch manche zeigen Spuren immer wieder notwendig gewordener Flickarbeit. Bei einem Gebäude ist diese seit Jahren unterblieben. Breite Risse klaffen im Mauerwerk des verfallenden Walserhauses.

Ungünstig ist auch die Nähe des Dorfes zum Fluss Glogn (Glenner), der hundert Meter weiter unten den Talhang erodiert. Nach Hochwassern Ende der 1920erJahre kam der Boden so stark ins Rutschen, dass man Peiden beinahe evakuieren musste. Eine Umsiedlung wurde erwogen, doch die Bevölkerung wollte nicht. 87 Personen waren es damals, jetzt sind es noch deren 11. Die geologische Standortungunst hat die Abwanderung beschleunigt. "Die Angst vor Naturgewalten, durch allzu schwarze Prognosen geschürt, hat viele Familien dazu gebracht, Peiden zu verlassen", heisst es auf der Website der Gemeinde Suraua, zu der Peiden gehört.

Oberflächennahe Rutschungen

Ist die Gleitschicht einer Rutschung oberflächennah, hat auch die Vegetation Einfluss auf das Geschehen. Der Wurzelraum einiger Baumarten kann bis zu zwei und mehr Meter in den Untergrund reichen. Tief wurzelnde Bäume und Sträucher entziehen dem Boden Wasser und damit das entscheidende Schmiermittel.

Auch Wiesen stabilisieren das Erdreich. Eine Pflanzendecke mit hoher Biodiversität schützt besser vor Erosion als eine homogene Artengemeinschaft, weil viele andersartige Pflanzen auf kleiner Fläche mehr unterschiedliche Bodenanker ausbilden. Die Düngung von Steilhängen - ob gewollt oder erlitten durch Stickstoffimmissionen aus der Luft - mindert deren Stabilität, da sie die Artenvielfalt senkt und flach wurzelnde Arten begünstigt.

=> Pflanzen im Einsatz gegen Erosion und oberflächennahe Rutschungen

Altbekanntes Rutschgebiet

Das Lugnez ist ein Lehrbuchbeispiel für eine grossflächige Rutschung. Bereits 1887 erfolgten die ersten Messungen. Ähnlich wie grössere Felsstürze sind tiefgründige Rutschungen Vorgänge, die der Mensch kaum oder nur mit unverhältnismässig hohem Aufwand aufhalten kann. Immerhin gelingt es bisweilen auch bei sehr grossen Rutschungen, durch Tiefendrainage eine Verlangsamung zu erreichen (siehe Kasten).

Auch im Lugnez haben Entwässerungen, Flusskorrekturen am Glenner und der Bau des Stausees von Zervreila in seinem Einzugsgebiet die Situation etwas beruhigt. Seit Jahrzehnten werden keine markanten Beschleunigungen mehr festgestellt. Doch der Hang rutscht weiter. Peiden dürfte man heute nicht mehr bauen. Das Dorf steht im "erheblich gefährdeten" und damit roten Bereich gemäss Gefahrenkarte. In anderen Zonen der Talschaft, wo der Boden tiefgründig und gleichmässig abgleitet, sind die Verhältnisse weniger kritisch. Bauen ist dort möglich, allerdings sind Sicherheitsauflagen zu erfüllen. "Erforderlich kann zum Beispiel ein steifer Unterbau mit armiertem Beton sein", sagt Hugo Raetzo von der Sektion Rutschungen, Lawinen und Schutzwald beim BAFU.

Stabilisierte Rutschmasse im Valle di Campo TI
Abb. 2 - Stabilisierte Rutschmasse im Valle di Campo TI
Foto: BAFU

Drainage als Erfolgsrezept

Im hinteren Teil des Valle di Campo TI - einem Seitental des Maggiatals - bewegte sich auf einer bis zu 170 Metern mächtigen Gleitschicht eine gewaltige Rutschmasse von 800 Millionen Kubikmetern mit einer Fläche von rund 6 Quadratkilometern (Abb. 2). Sie gefährdete nicht nur die darauf liegenden Dörfer Campo und Cimalmotto, sondern es bestand auch das Risiko eines Aufstaus des Talbachs Rovana, was katastrophale Flutwellen und Überschwemmungen bis hinunter nach Locarno und Ascona hätte verursachen können.

Dank baulichen Massnahmen sind diese Gefahren inzwischen weitgehend gebannt. Hoher Wasserdruck im Rutschkörper hatte sich als Hauptgrund der Bewegungen erwiesen. Deshalb wurde unterhalb davon ein 1800 Meter langer Entwässerungsstollen gebaut, von dem aus Drainage-Bohrlöcher direkt in die Rutschung führen. Zusätzlich wird das Wasser über Kanäle oberflächlich abgeleitet. Wenn die Rovana Hochwasser führt, fliesst dieses nun durch einen neu erstellten Umleitstollen ab. Mit diesem Tunnel liess sich die kontinuierliche Erosion des Hangfusses grösstenteils verhindern. In der Folge kam die Rutschung entlang der Gleitfläche praktisch zum Stillstand.

Überwachung gefährdeter Gebiete

Stieregghütte bei Grindelwald BE
Abb. 3 - Die Stieregghütte am Fusse des Mettenbergs bei Grindelwald BE fiel 2005 dieser Moränenrutschung zum Opfer. Schmelzende Gletscher und der tauende Permafrost destabilisieren etliche Berghänge in den Alpen.
Foto: Hans Rudolf Keusen, Geotest AG
 

Die Sicherheit von Menschen im Rutschgebiet ist gefährdet, wenn sich der Prozess beschleunigt, wenn Differenzialbewegungen Häuser beschädigen oder wenn sich sekundäre Rutschungen spontan ablösen. Letztere können schnell talwärts fliessen, und schon einige tausend Kubikmeter Gestein genügen, um Gebäude zu zerstören. Hangmuren haben in der Vergangenheit auch in der Schweiz Todesfälle verursacht. In Italien sterben jedes Jahr Dutzende von Menschen in schnellen Rutschungen. Aus den Rutschgebieten können sich zudem Murgänge lösen, die aufgrund des hohen Geschiebeanteils auch einige Kilometer entfernte Siedlungen gefährden.

Weil sich Rutschbewegungen unvermittelt beschleunigen können, ist die Entwicklung im Auge zu behalten. Dazu nutzt das BAFU heute modernste Mittel wie die sogenannte Radarinterferometrie. Radarwellen ermöglichen Distanzmessungen mit höchster Präzision vom 800 Kilometer entfernten Satelliten zu jedem Punkt auf der Erdoberfläche. Günstig reflektierende Messpunkte sind Felsblöcke, Strassen oder Gebäude, denn die Vegetation überdeckt auch im Radarbild das Geschehen am Boden. Im Lugnez sind Dutzende solcher Punkte im Auge des Satelliten. Die Daten ergeben ein präzises Bild der Rutschung und lassen namentlich die Zone differenzieller Bewegungen erkennen.

Auch für die bekannten Rutschgebiete von Grächen VS, Grindelwald BE, Lauterbrunnen BE, Schwarzsee FR und VillarsLeysin VD liefert die Technik den Geologen und Ingenieuren wertvolle Erkenntnisse. Die Resultate fliessen nun unter anderem in die Gefahrenkarten ein, welche wiederum als Grundlage für das Ausscheiden der Gefahrenund Bauverbotszonen in der Ortsplanung dienen.

Europäische Partnerschaft

Die European Space Agency ESA erhebt seit 1991 Radardaten per Satellit. Dieses Archiv darf die Schweiz im Rahmen ihrer Kooperation mit der ESA nutzen. Seit 2002 überfliegt der europäische Umweltsatellit Envisat im Abstand von 35 Tagen jeden Ort der Erde. Dank der Unterstützung durch den Bereich Raumfahrt im Staatssekretariat für Bildung und Forschung erhält das BAFU auch Zugang zu den aktuellen Radardaten aus den Alpen.

"In der Radarinterferometrie steckt ein riesiges Potenzial für die Gefahrenerkennung und das Gefahrenmanagement. Die Informationen sind trotz geringerem Aufwand dichter, wenn grossflächig analysiert wird", sagt Hugo Raetzo. Neue Möglichkeiten biete die Methode besonders in unbewohnten Gebieten, namentlich im Hochgebirge, wo keine Messnetze bestehen oder wo die Kosten zu hoch sind.

Neue Risiken durch schmelzenden Permafrost

Bedarf dafür gibt es nicht zuletzt im Hinblick auf neue, durch den Klimawandel ausgelöste Risiken. Im Permafrostbereich - in Höhenlagen ab 2300 Metern über Meer - taut das Eis, welches das Lockergestein zusammenhält. Damit nimmt das Risiko zu, dass zuvor stabile Hänge und Felspartien abrutschen oder dass nach Starkregen Murgänge anreissen. Wie neuere Studien belegen, hat der Temperaturanstieg im 20. Jahrhundert bereits Erdbewegungen ausgelöst, gehäuft ab Ende der 1980er-Jahre. Hänge sind ins Rutschen geraten, und Blockgletscher, die aus gefrorenem Lockermaterial und Eis bestehen, kriechen schneller talwärts.

Zwar geschieht dies meist weitab von bewohntem Gebiet, doch können Rutschungen und Abstürze in diesen Lagen - direkt oder indirekt - durchaus auch Verkehrswege und Siedlungen im Tal bedrohen. Aktiv geworden ist in den letzten Jahren zum Beispiel der Blockgletscher im Vorfeld des Glacier de Tasarmine im Unterwallis, der zuvor lange ruhig war. Satellitendaten zeigen, dass er mit einer Geschwindigkeit von 0,8 bis 1,5 Metern pro Jahr talwärts kriecht, an der Front sind es gar zwei Meter. Die Ergebnisse stimmen sehr gut mit den - viel mühsamer zu erhebenden - Werten der Bodenmessungen überein. Vom Satelliten aus kamen überdies zuvor unerkannte Geländebewegungen zum Vorschein: Auch ein seitlich anschliessender Schutthang am Dent de Perroc ist ins Rutschen geraten.

800 Meter weiter unten zieht sich die Strasse nach Arolla VS durch das Tal. "Wir haben ein begründetes Bedürfnis zu wissen, was im Permafrostgebiet der Alpen vor sich geht", sagt Hugo Raetzo. "Die Radarinterferometrie bietet hier sehr gute Möglichkeiten, die kostenmässig vertretbar sind."

Download

Mehr im Web

Mehr auf waldwissen.net