Traditionelle Ingenieurtechniken, wie etwa der Bau von D\u00e4mmen zum Schutz vor \u00dcberschwemmungen, sind in vielen L\u00e4ndern aufgrund der Kosten nicht durchf\u00fchrbar. Eine vielversprechende Alternative dazu bieten naturbasierte L\u00f6sungen (nature-based solutions (NBS)). Darunter versteht man L\u00f6sungen f\u00fcr sozio-\u00f6kologische Herausforderungen, die von der Natur inspiriert und unterst\u00fctzt werden. In einer Zeit, in der extreme Wetterereignisse zunehmen, k\u00f6nnen NBS die Resilienz von gef\u00e4hrdeten Gebieten unterst\u00fctzen. Um NBS strategisch nutzen zu k\u00f6nnen, m\u00fcssen diese allerdings noch wissenschaftlich untersucht und auf europ\u00e4ischer Ebene koordiniert werden.<\/p>\n\n\n\n
Im Forschungsprojekt OPERANDUM<\/a> forscht ein Team vom Innsbrucker Institut f\u00fcr Interdisziplin\u00e4re Gebirgsforschung <\/a><\/em>der \u00d6sterreichischen Akademie der Wissenschaften<\/a><\/em> (\u00d6AW) gemeinsam mit Experten an dem Ph\u00e4nomen. Untersuchungsobjekt ist ein bewohnter Hang in der Tiroler Gemeinde Wattens<\/a>, der schon seit 2016 beobachtet wird. Der Hang bewegt sich durchschnittlich vier Zentimeter pro Jahr talw\u00e4rts. Immer wieder kommt es zu Phasen beschleunigter Hangbewegung.<\/p>\n\n\n\n Auch interessant:<\/strong> Warum der Klimawandel Auswirkungen auf die Wasserverf\u00fcgbarkeit hat<\/a><\/p>\n\n\n\n Die Gebirgsforscher konnten nachweisen, dass intensive Schneeschmelze und langanhaltende Regenereignisse zu Phasen beschleunigter Hangbewegung gef\u00fchrt haben. Durch diese Ereignisse erh\u00f6ht sich der Grundwasserspiegel und somit der Porenwasserdruck an der Basis des Rutschk\u00f6rpers in etwa 48 Meter Tiefe. Die erh\u00f6hten unterirdischen Wassermengen tragen dazu bei, den Hang zu mobilisieren. Am Untersuchungshang in Wattens sind f\u00fcnf Millionen Kubikmeter Erdmasse in Bewegung.<\/p>\n\n\n\n Neben den gegebenen topographischen und hydrologischen Rahmenbedingungen sei in betroffenen Gebieten auch eine Gesteinsart mit einem spezifischen geomechanischen Verhalten zu beobachten, erkl\u00e4rt Projektleiter Thomas Zieher<\/a>.<\/p>\n\n\n\n Geb\u00e4ude und Infrastruktur, die sich auf solchen H\u00e4ngen befinden, k\u00f6nnen vor allem durch wiederholte Beschleunigung und Verlangsamung der Hangbewegung kontinuierlich besch\u00e4digt werden. Das hei\u00dft, die Bausubstanz der besonders betroffenen Objekte verschlechtert sich, so der Geograph und Geoinformatiker Zieher.<\/p>\n\n\n\n Die Forscher konnten die Ver\u00e4nderungen durch die Hangrutschung an H\u00e4usern, Stra\u00dfen und B\u00e4umen sowie an Infrastrukturobjekten wie etwa Strommasten und Z\u00e4unen auch quantifizieren. Dazu tasteten sie den Landschaftsausschnitt in den vergangenen f\u00fcnf Jahren wiederholt mit terrestrischem und drohnenbasiertem Laserscanning ab und erzeugten ein terrestrisches 3D-Modell.<\/p>\n\n\n\n Den Rutschungsprozess konnten die Forscher mithilfe des hydro-klimatologischen Modells AMUNDSEN detailliert erfassen und in Verbindung mit gemessenen Bewegungsraten analysieren: \u201eSt\u00fcndliche Messungen der Position von Reflektoren, und die Positionsver\u00e4nderung \u00fcber die Zeit geben dabei Aufschluss \u00fcber das Bewegungsverhalten des Hanges\u201c, erkl\u00e4rt Jan Pfeiffer<\/a>, Studienautor und Doktorand im Rahmen des Forschungsprojekts.<\/p>\n\n\n\n Derzeit arbeitet das Team gemeinsam mit Experten der Wildbach- und Lawinenverbauung, Geologen sowie Vermessern des Landes Tirol an der gezielten Entw\u00e4sserung des Hangs, um die Bewegungen zu reduzieren. Dabei untersuchen sie in einem Feldexperiment die Wirkung einer gemeinsam entwickelten Ma\u00dfnahme \u2013 eine naturbasierte Abdichtung einer Bachsohle. Dabei soll mit erneuerbaren und biologisch abbaubaren Materialien das Versickern von Oberfl\u00e4chenwasser verhindert, und damit der Wassereintrag zur Hangrutschung reduziert werden.<\/p>\n\n\n\n Durch extreme Wetterereignisse kann entlang von Wildb\u00e4chen vermehrt Wasser in den Untergrund sickern und weiter hangabw\u00e4rts die Hangrutschung antreiben. Eine g\u00e4ngige L\u00f6sung ist es, die Bachsohlen von Wildb\u00e4chen nach unten hin abzudichten, damit das Wasser schadlos abgef\u00fchrt werden kann. Bisher wurden daf\u00fcr meist Kunststoffhalbschalen in das Erdreich eingebaut. Alternativ dazu verwendet man Bentonitmatten. Diese bestehen aus zwei Lagen Geotextilien und einer dazwischen eingebundenen Lage Bentonit. Bentonit ist eine Mischung verschiedener Tonmineralien, die anschwellen wenn sie mit Wasser aufges\u00e4ttigt werden. <\/p>\n\n\n\n Zieher erkl\u00e4rt: \u201eDie Bentonitmatte wird an der gew\u00fcnschten Stelle ausgerollt und anschlie\u00dfend mit einer zumindest 0,6 Meter m\u00e4chtigen Schicht aus Erdmaterial bedeckt. Die Ausdehnung des Bentonits unter Wassers\u00e4ttigung und das Gewicht des \u00fcberlagerten Erdmaterials sorgen daf\u00fcr, dass die Bentonitschicht komplett wasserdicht wird.\u201c<\/p>\n\n\n\n “Die Ausdehnung des Bentonits unter Wassers\u00e4ttigung und das Gewicht des \u00fcberlagerten Erdmaterials sorgen daf\u00fcr, dass die Bentonitschicht komplett wasserdicht wird.\u201c <\/p>Thomas Zieher<\/cite><\/blockquote>\n\n\n\n Bisher waren die Geotextilien der Bentonitmatte aus synthetischen Materialien wie zum Beispiel polypropylenbasiertem Vliesstoff. Diese konnten die Forscher jetzt durch biologisch abbaubare Textilien ersetzen, welche die betroffenen Bereiche auch nach dem Abbau der textilen Schichten sicher abdichtet. Als \u00f6kologisch vertr\u00e4gliche Variante ist die getestete Bentonitmatte zudem langlebiger und erfordert weniger Wartungsaufwand als herk\u00f6mmliche Ma\u00dfnahmen.<\/p>\n\n\n\n Eine weitere naturbasierte L\u00f6sung f\u00fcr widerstandsf\u00e4higere Bergh\u00e4nge ist jene der adaptierten Waldbewirtschaftung. Denn lokal angepasste, artenreiche Dauerw\u00e4lder k\u00f6nnten eine bessere hydrologische Wirkung entfalten als die verbreiteten Monokulturen. Zieher: \u201eArtenreiche W\u00e4lder fangen den Niederschlag auf und entziehen dem Boden durch ihre Wurzeln Wasser, welches sie in Form von Verdunstung wieder abgeben. Damit dringt weniger Wasser in den Hang ein und der Antrieb der Hangrutschung wird verringert.\u201c Anhand von Modellstudien, die gemeinsam mit Experten des Bundesforschungszentrums f\u00fcr Wald<\/em> <\/a>(BFW) erstellt werden, sollen die Potenziale einer optimierten Waldbewirtschaftung aufgezeigt werden. Bis ein solcher Waldbestand etabliert ist und seine Wirkung entfalten kann, k\u00f6nnen allerdings mehrere Jahrzehnte vergehen, so Zieher.<\/p>\n\n\n\n Die Ergebnisse der Forschungen sind k\u00fcrzlich in den Fachjournalen Earth Surface Processes and Landforms<\/a><\/em>, Earth-Science Reviews<\/a><\/em> und Science of The Total Environment<\/a><\/em> erschienen.<\/p>\n\n\n\n Auch interessant<\/strong>: Risikokommunikation bei Naturgefahren: Wie sie verbessert werden kann<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Traditionelle Ingenieurtechniken, wie etwa der Bau von D\u00e4mmen zum Schutz vor \u00dcberschwemmungen, sind in vielen L\u00e4ndern aufgrund der Kosten nicht durchf\u00fchrbar. Eine vielversprechende Alternative dazu bieten naturbasierte L\u00f6sungen (nature-based solutions (NBS)). Darunter versteht man L\u00f6sungen f\u00fcr sozio-\u00f6kologische Herausforderungen, die von der Natur inspiriert und unterst\u00fctzt werden. 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Entw\u00e4sserung des Hangs<\/h3>\n\n\n\n
Naturbasierte Abdichtung einer Bachsohle<\/h3>\n\n\n\n
Adaptierte Waldbewirtschaftung<\/h3>\n\n\n\n