Entgeltliche Einschaltung

Gefahr, die der Fluss anschwemmt

Wasser, Geschiebe, Stämme: In Bächen und Flüssen ist nichts so unberechenbar wie das Schwemmholz. In Tausenden Versuchen gingen Wasserbau-Experten der Uni den Mechanismen von Verklausungen nach.

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Von Elke Ruß

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Innsbruck –Wenn Wildbäche und Gebirgsflüsse bedrohlich anschwellen und das Wasser auch Holz mit sich reißt, kann das vor allem im Bereich von Brücken zu massiven Schäden führen. Brückenpfeiler sind besonders neuralgische Punkte: Erst verfangen sich einzelne Stämme oder Wurzel­stöcke, in der Folge verkeilen sich weitere Hölzer, bis das Wasser nur noch teilweise durchkommt und sich immer höher aufstaut.

„Steigt der Wasserstand auf ein entsprechendes Ausmaß an, können Ausuferungen im Gewässerlauf oberhalb der Brücke die Folge sein“, erklärt Bernhard Gems vom Arbeitsbereich Wasserbau der Universität Innsbruck. Das bedroht Siedlungen und Verkehrs­wege. „Im Extremfall kann die Brücke sogar beschädigt oder weggerissen werden.“ Betreffen kann dies im ungünstigsten Fall nicht nur eine kleine Rad- oder Fußgängerbrücke, sondern auch eine große. Das entspannt dann zwar die Situatio­n oberhalb, kann aber die Hochwassergefahr weiter unterhalb verschärfen.

© gschnitzer Thomas

Ob Verklausungen beim Hochwasser 2005 im Paznauntal oder selbst am Bethouart-Steg in Innsbruck: In Tirol ist laut Gems „eine erhebliche Zahl von Brücken aufgrund ihrer Lage und Bauweise massiv gefährdet – vom kleinen Holzsteg bis hin zur größeren, befahrbaren Brücke“.

Zwar bringen Wassermassen auch Geschiebe mit sich, laut Gems ist aber „der Eintrag und Transport von Schwemmholz eindeutig der un­berechenbarste Prozess“. Wie sich dieses Risiko trotzdem besser kalkulieren lässt – dieser Frage gingen Uni-Experten im Arbeitsbereich Wasser­bau mehr als drei Jahre lang in Labor­simulationen nach.

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Für ihre Versuche in Projekt Clogwood benutzten sie eine 15 Meter lange und einen Meter tiefe Glasrinne, die in der Längsneigung um bis zu drei Prozent kippbar ist. In dem etwa 80 Zentimeter breiten Modell-Flussbett konnten sie „verschiedene hydraulische Situationen mit unterschiedlichen Fließtiefen, Abflüssen und Strömungszuständen nachstellen“. Im unteren Abschnitt errichteten sie jeweils eine Brücke – mit verschiedenen Konstruktionsformen mit und ohne Mittelpfeiler, aber immer mit einem Geländer, in dem sich bei Hochwasser ebenfalls Schwemmholz verkeilen kann. „Wir haben dann Modellhölzer in unterschiedlichen Längen und Mengen ins Wasser geworfen.“ Gemessen wurde der Verklausungs­prozess an der Brücke und der Aufstau im Gewässer oberhalb. Getestet wurde im Bereich von null bis einem Meter Abstand zwischen Wasserspiegel und Brückenunterkante. „Wenn das Wasser bis zur Brücke hochsteht, passiert es relativ schnell, dass etwas hängenbleibt.“

„Natürlich entspricht Modellholz mit definierten Verästelungsgraden und Längen nicht dem natürlichen Schwemmholz“, räumt Gems ein, unterstreicht aber dennoch die Aussagekraft. Um die Verklausungswahrscheinlichkeiten zu ermitteln, habe man „jeden Versuch unter identen Bedingungen achtmal simuliert“. In Summe waren es mehrere tausend Versuche.

Geprüft wurden dann Maßnahmen, um die Gefahr von Verklausungen an Brücken zu verringern. Bestehende Brücken könnten z. B. durch einen „Stauschild“ nachgerüstet werden: In feingliedrigen Geländern verfängt sich Holz besonders leicht. Diese Gefahr lässt sich reduzieren, wenn man die Stirnseite und Untersicht der Brücke mit einer glatten, abweisenden Konstruktion verkleidet. „Man muss sich aber natürlich auch das Einzugsgebiet der Brücke anschauen“, ergänzt der Experte. So können etwa forstliche Maßnahmen an Rutschhänge­n sinnvoll sein.

Die von der Provinz Bozen und dem Land Tirol geförderte Studie befindet sich jetzt in der Endphase, federführend betreut von Dissertant Thomas Gschnitzer. Ziel ist es, die Erkenntnisse „in ein Computermodell zu übertragen“. Es soll helfen, die Verklausungsgefahr bei der Sanierung und beim Neubau von Brücken besser einzuschätzen und damit Hochwasserschäden zu verhindern.

Das Risiko bestimmt letztlich die Bauweise: „Wenn es das Gelände erlaubt, sollten an verklausungsgefährdeten Stellen natürlich Brücken ohn­e Pfeiler und mit entsprechendem Freibord errichtet werden“, erläutert Gems. Bestehende Brücken könnten auch durch Klapp- oder Hubbrücken ersetzt werden.


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