Hänge in Bewegung: Steinschlag, Felssturz und Rutschung
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Wenn sich an steilen Hängen Erdreich und Felsen lösen, sind Menschen und Bauten im Tal in grosser Gefahr. Wir erforschen Steinschläge, Hangmuren und Rutschungen, damit Risiken beurteilt und Schäden vorgebeugt werden können. Dabei bringen wir schon mal schwere Steine ins Rollen.
In einem Gebirgsland wie der Schweiz kommt nicht immer alles Gute von oben: Auf immerhin 6 bis 8% der Fläche der Schweiz ist der Untergrund instabil– hauptsächlich im voralpinen und alpinen Raum. Allein im Jahr 2012 haben Steinschlag und Felsstürze fünf Todesopfer in der Schweiz gefordert. Hangmuren und Rutschungen treten plötzlich auf, sind begrenzt vorhersagbar und oft mit hohen Geschwindigkeiten unterwegs, was sie zu einer beträchtlichen Gefahr für die Talschaften macht. Weil dabei grosse Kräfte entfesselt werden, stossen Schutzbauten oder Sicherungsmassnahmen oftmals auf technische Schwierigkeiten oder sind zu teuer.
Hangmuren entstehen, wenn sich Böden in Hanglagen bei starkem Regen mit Wasser vollsaugen und auf breiter Front quasi verflüssigen. Sie sind eine grosse Gefahr für Gebäude, Strassen oder Eisenbahnlinien. Bei flachgründigen Rutschungen bewegt sich die oberste Erdschicht und rutscht ab; sie enthalten weniger Wasser als Hangmuren.
Der Klimawandel könnte diese Risiken noch erhöhen: Schmelzende Gletscher und auftauender Permafrost lassen Steine und Felsblöcke aus ihrem eisigen Griff frei. Wenn Starkniederfälle wie prognostiziert zunehmen, könnten auch Hangmuren und flachgründige Rutschungen öfter vorkommen.
Rollende Steine
Wir untersuchen die Prozesse dieser Naturgefahren, um Gefahrenkartierung, Frühwarnung und Schutzmassnahmen zu verbessern. Wir messen Steinschlag, indem wir mit Messsonden bestückte Felsbrocken Berghänge hinab rollen. Dabei sammeln wir Informationen über ihre Route, ihre Drehung und den Aufprall. Diese Daten fliessen in das Steinschlag-Modul unserer Naturgefahren-Simulationssoftware RAMMS.
Gefährlicher Schlamm
Bei Unwettern mit vielen flachgründigen Rutschungen untersuchen wir stark betroffene Regionen, damit Gefahrenkarten verbessert werden können. Die Daten stellen wir Forschern und Verantwortlichen für Bevölkerungsschutz in unserer Hangmurendatenbank zur Verfügung. Experimentelle Daten gewinnen wir nicht nur im Feld, sondern auch in unserem Grossraumlabor: Wir simulieren Hangmuren auf einer Rampe im Labor oder prüfen mit eigens entwickelten Apparaturen, wie sich Pflanzenwuchs auf die Stabilität von Erdschichten auswirkt. Die Daten fliessen auch in das RAMMS-Modul zur Simulation von Murgängen (RAMMS::DEBRISFLOW) ein.
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