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4.4 – Hangrutschungen

Hangrutschungen treten überall auf. Sie kommen auch am Meeresboden vor und können verheerende Flutwellen oder Tsunamis auslösen. Bei Hangrutschungen gleitet, kippt, fließt, kriecht oder fällt Festgestein, Sediment, Schutt oder Boden unter dem direkten Einfluss der Gravitation entlang eines Hangs abwärts.

Katastrophale Hangrutschungen nehmen weltweit zu, weil Raum- und Naturressourcen immer stärker genutzt werden. In einigen Regionen der Erde treten durch den globalen Klimawandel zudem häufiger extreme Witterungsereignisse auf, die ebenfalls Hangrutschungen auslösen können. Obwohl Hangrutschungen statistisch häufiger vorkommen als andere Naturgefahren, erscheint ihr Schadenspotenzial im Vergleich mit anderen Naturgefahren relativ niedrig. In bestimmten Regionen verursachen Hangrutschungen jedoch höhere Schäden als andere Naturgefahren. Dies liegt auch daran, dass Hangrutschungen zumeist am Ende einer Wirkungskette stehen.

Schadenspotenzial

Die Ausdehnung von Hangrutschungen reicht von wenigen Quadratmetern bis zu gigantischen submarinen Rutschungen, die mehrere hundert Quadratkilometer des Meeresbodens in Bewegung versetzen. Hangrutschungen können extrem langsam vor sich gehen. Kriechbewegungen haben etwa Raten von einigen Millimetern pro Jahr. Gesteinslawinen können dagegen mit einer Geschwindigkeit von mehreren hundert Kilometern pro Stunde zu Tal donnern. Zwischen diesen Extrema liegen mindestens 14 Größenordnungen. Eine Hangrutschung kann einige Sekunden dauern, zum Beispiel bei einem Steinschlag, sie kann sich aber auch über Hunderte oder Tausende von Jahren hinziehen.

Hangrutschung

links: Vereinfachte, schematische Darstellung einer komplexen Hangrutschung (Quelle: Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica (IRPI), Perugia, Italien;
rechts: Foto einer Hang­rutschung, die durch schnelle Schneeschmelze ausgelöst wurde (Valderchia, Italien, 6.1.1997) ( Quelle: Cruden, D.M. and Varnes, D.J. (1996): Landslide types and processes. Aus: Special Report 247: Landslides: Investigation and Mitigation. Abb. 3-3, S. 40. Copyright, National Academy of Sciences, Washington, D.C., 2008. Modifiziert mit Erlaubnis des Transportation Research Board)

Hangrutschungen können durch zahlreiche Phänomene ausgelöst werden, zum Beispiel durch natürliche Prozesse wie lang anhaltende oder starke Niederschlagsereignisse, Hochwasser, Erdbeben, Vulkanausbrüche, Waldbrände, schnelle Schneeschmelzen oder auch durch mehrere dieser Ereignisse. Darüber hinaus verursacht auch der Mensch Hangrutschungen, etwa durch Bergbau, Straßenbau, Hangbelastungen, Bewässerung, Entwaldung oder künstliche Bodenvibrationen.

Auslöser

Wissenschaftliche Herausforderungen

In den letzten Jahrzehnten haben Geowissenschaftler große Fortschritte dabei gemacht, gefährdete Abschnitte des Geländes zu identifizieren und vorherzusagen, wo eine Rutschung auftreten könnte. Leistungsfähige Geoinformations-Technologien und hochauflösende Datensätze aus der Fernerkundung haben diese Fortschritte möglich gemacht. Die Methoden, mit denen sich gefährdete Zonen ausweisen lassen, werden allerdings zumeist auf größeren räumlichen Maßstäben angewendet. Zentrale Forschungsfragen liegen zudem in der Erarbeitung von Vorsorge- und Bewältigungsstrategien und -maßnahmen.

Oft führen seltene, unerwartete Hangrutschungen zu großen Verlusten. Deshalb ist es nötig, verfeinerte, an die lokalen Verhältnisse angepasste Verfahren für rutschungsempfindliche Räume sowie Maßnahmen der Stadtplanung zu entwickeln, die Schäden vorbeugen. Um Rutschungen zeitlich vorhersagen zu können, müssen historische und aktuelle Geokataster von Hangrutschungen erstellt werden. Diese Arbeiten werden durch Fortschritte in der luft- und weltraumgestützten Sensorik und durch leistungsfähige Geodatenbanksysteme erleichtert.

Geokataster

Globales Mortalitäts-Risiko durch Hangrutschungen

oben: Klassifizierte Verteilung des globalen Mortalitäts-Risikos durch Hangrutschungen ( Quelle: Dilley et al (2005): Natural Disaster Hotspots: A Global Risk Analysis. Washington, D.C.: World Bank)
unten: Zeitliche Verteilung von Vorkommen und verursachten Kosten von folgenschweren Hangrutschungsereignissen im letzten Jahrhundert (auf 10-Jahreszeiträume aggregiert) (Quelle: EM-DAT: The OFDA/CRED International Disaster Database, www.emdat.net, Université Catholique de Louvain, Brüssel, Belgien)

Es ist eine große Aufgabe für die Ingenieurgeologie und Bodenmechanik, prozessbasierte Hangstabilitäts- und Massenbewegungsmodelle weiterzuentwickeln. Solche Modelle können direkt mit Niederschlagsmodellen oder Erdbebenmodellen gekoppelt werden. So lassen sich akute Gefahren zeitnah vorhersagen. Hanglagen mit hohem Bedrohungspotenzial können heutzutage kontinuierlich überwacht werden, zum Beispiel durch Laser- und Radar-Messungen, in-situ-Bewegungsmonitoring oder durch geophysikalische Erkundungen. Bei derartigen Messungen können kritische Schwellenwerte für eine katastrophale Rutschung bestimmt werden. Dabei sollten auch mechanische Simulationen einbezogen werden. Diese Schwellenwerte lassen sich direkt zur Frühwarnung und Gefahrenminderung nutzen, sie liefern aber auch wichtige Randbedingungen für regionale Empfindlichkeitsmodelle. Neben geowissenschaftlichen Daten werden für solche Modelle auch Daten über Ökonomie, Infrastruktur und Bevölkerung benötigt.

zuletzt geändert am 2014-08-26 11:05:03 durch Jana Stone | Impressum