Inhalt

Abbildungs  - und Tabellenverzeichnis  3

1.  Einleitung  4

2.  Faktoren der Hangstabilität  6

2.1  Entstehung und Geologie der Alpen  11

3.  Massenbewegungen  17

3.1  Fallen  18

3.2  Kippen  20

3.3  Gleiten  21

3.4  Driften  24

3.5  Fließen  27

3.6  Komplex  28

4.  Bergstürze  30

4.1  Die Bergsturzbewegung  30

4.1.1  Der Bergsturz von Köfels  32

4.2  Das Abbruchgebiet  36

4.3  Die Bergsturzfahrbahn  37

4.4  Das Ablagerungsgebiet  37

4.4.1  Der Bergsturz vom Eibsee  39

4.5  Sekundäre Gefahren von Bergstürzen  44

4.5.1  Der Bergsturz von Vaiont  45

5.  Fazit  48

Literaturverzeichnis   49

Internet   53

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Abbildungs  - und Tabellenverzeichnis  

Abbildung  1: Faktoren der Hangstabilität  

Abbildung  2: Hangexposition  

Abbildung  3: Wirkung der Faktoren  

Abbildung  4: Gestein und Fläche der Bergsturztrümmer  

Abbildung  5: Gestein und Volumen der Trümmermassen  

Abbildung  6: Sturzereignisse in Kalk- und Dolomitgestein.  

Abbildung  7: Typen von Massenbewegungen  

Abbildung  8: Fallen  

Abbildung  9: Klassifikation von Sturzereignissen  

Abbildung  10: Kippen  

Abbildung  11: rotationsförmiges Gleiten  

Abbildung  12: translationsförmiges Gleiten  

Abbildung  13: Driften in homogenen wechselnden Schichten  

Abbildung  14: Driften in den Alpen  

Abbildung  15: Elemente einer Sackung  

Abbildung  16: Querschnitt durch den Bergsturz von Köfels.  

Abbildung  17: Gliederung der Bergsturzmasse  

Abbildung  18: Topografie des Eibseebergsturz  

Abbildung  19: Schnitt durch den Eibseebergsturz  

Abbildung  20: Karte der Vaiontkatastrophe  

Tabelle 1:  Beispiele für vorbereitende, auslösende und kontrollierende Faktoren  

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1. Einleitung

Thema der folgenden Belegarbeit sind Massenbewegungen in den Alpen. Zunächst sollen die verschiedenen Faktoren der Hangstabilität und deren Unterteilung vorgestellt werden. Hierbei wird ein besonderes Augenmerk auf die Entstehung und Geologie der Alpen gelegt, da hier spezifische Ursachen für Massenbewegungen in den Alpen liegen. Daran anschließend werden verschiedene Formen von Massenbewegungen vorgestellt, wobei Bergstürze anhand dreier Beispiele näher erläutert werden sollen. Massenbewegungen gehören zu den naturgesetzlichen geomorphologischen Prozessen im Hochgebirge (Fischer, 1999, S. 1). Sie sind integrale Bestandteile des Landschaftshaushaltes natürlicher alpiner Ökosysteme und gehören zum Erscheinungsbild und Charakter der Alpen (ebd.). Erst bei Kontakt mit anthropogenen Aktivitäten werden sie als Beeinträchtigung oder gar als Naturgefahr bewertet (Becht, 1995, S. 1). Aus solchen Naturereignissen wird, wenn die Vorgänge: „… die Selbsthilfefähigkeit der betroffenen Region deutlich übersteigen und überregionale oder internationale Hilfe erforderlich machen.“ eine Naturkatastrophe (Dikau, 2001, S. 44). Gerade die Alpen als Lebens- und Transitraum im Zentrum (Barnickel, 2004, S. 17) Europas unterstreichen diesen Zusammenhang. Mittlerweile gehören manche Talregionen der Alpen zu den am dichtesten besiedelten Gebieten Europas, obwohl hier seit alters her zahlreiche Naturgefahren drohen (ebd.). Gleichzeitig zählen die alpinen Regionen, aufgrund ihrer sensitiven geologischen Formationen und mittelsteilen bis steilen Hängen, zu den Gebieten mit einer besonderen Disposition für gravitative Massenbewegungen (Dikau, Glade, 2003, S. 98). Durch eine Ausweitung der Nutzung und en Eindringen des Menschen in Gefahrenzonen kommt es zu einer Gefahrenzunahme und erhöhten Anzahl von Schadensfällen (Fischer, 1999, S. 2).

Massenbewegungen wie Berg- oder Felssturz und Steinschlag setzten mit dem Abschmelzen der würmzeitlichen Eismassen und dem Weichen des Permafrostbodens ein (Nationalparkverwaltung Berchtesgaden, 2005, S. 146). Die meisten großen Bergstürze gingen im ausgehenden Pleistozän, hauptsächlich im Spätglazial nieder (Abele, 1974, S. 149). Zum einen hatten das Gletschereis durch Erosion die Hangfüße übersteilt (Jerz, von Poschinger, 1995, S. 392), zum anderen fehlte nach dem Abschmelzen das Eiswiderlager und damit der Auflagedruck auf den Hängen (Abele, 1974, S. 149). In der aktuellen Forschung wird letzteres in seiner Bedeutung für Massenbewegungen aber mittlerweile kritischer gesehen. Die Theorie von den Gletschern als Wiederlager in den ansonsten instabilen (Trog-)Tälern, welche die

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Talflanken stützten, trifft nicht auf alle Massenbewegungen zu. So ergab eine ¹⁴ C Datierung des Eibseebergsturzes ein Alter von ca. 3700 Jahren (Dikau, 2001a, S. 45), was weit nach dem Verschwinden der Gletscher liegt. Eine andere Untersuchung von 230 Bergstürzen in den Alpen zeigte allerdings, dass zumindestens die Hälfte von ihnen in der ersten Warmphase am Ende der letzten Eiszeit stattfand (Gruner, 2008, S. 147), was wiederum nach Meinung Gruners, für die Bedeutung der Hangentlastung durch den Gletscherrückgang spricht (ebd.). Als Grund dafür, dass z. B. der Eibseebergsturz nur ein Alter von 3700 Jahren aufweist, verweisen andere Autoren darauf, dass der Verlust der hangstabilisierenden Kräfte bis zum Eintritt eines Bergsturzes einige Zeit in Anspruch genommen haben möge (Angeli et al, 1996, S. 199). Andere Theorien zur Auswirkung der Gletscherschmelze des Spätglazials und frühen Postglazials auf Massenbewegungen beziehen sich zum einen auf die Schmelzwässer, welche aufgrund ungenügender Entwässerungsmöglichkeiten zu einer Durchfeuchtung der tieferen Hangpartien geführt haben und damit die Talfahrt von Massenbewegungen begünstigte. (Abele, 1974, S. 149). Zum anderen trug aber auch das Abschmelzen des Permafrostes, in den über die ehemalige Gletscheroberfläche aufragenden Wandpartien, zu Felsstürzen bei (ebd.).

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2. Faktoren der Hangstabilität

Für die Stabilität eines Hanges ist eine Fülle von Parametern ausschlaggebend (Nationalparkverwaltung Berchtesgaden, 2005, S. 158). Die folgende Abbildung zeigt diese und deren verschiedene Ausprägungen.

Insbesondere geologischen Gegebenheiten wie dem Trennflächengefüge und damit der Ausbildung, Dichte und räumliche Anordnung von Diskontinuitäten im Gestein, welche nicht zuletzt auch die Hydrogeologie des Hanges beeinflussen, wird eine große Bedeutung zu-

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gemessen (ebd.). So beeinflussen bspw. Porenvolumen und Kluftdichte der Gesteine die Steinschlagintensität (Sass, 1998, S. 156). Ein besonders wichtiger hydrologischer Parameter ist der hydraulische Druck des Kluft- oder Trennfugenwassers bzw. bei Lockergesteinen des Porenwassers, wenn es hier zu einem Überdruck kommt, kann dieses zur Instabilität des Hanges führen und damit Massenbewegungen auslösen (Nationalparkverwaltung Berchtesgaden, 2005, S. 158 ebenso Abele, 1974, S. 64). Wasser spielt insbesondere im Zusammenspiel mit einer hangauswärts fallenden wechselnden Lagerung kompetenter und inkompetenter Schichten eine entscheidende Rolle (Doniè, 1990, S. 14). Wenn durch ein Aufreißen des Bergkörpers bereits bestehende Klüfte erweitert werden, ermöglicht dieses einen stärkeren Zufluss des Wassers zu den Gleitschichten und führt damit zu einer nachhaltigen Destabilisierung des betroffenen Hanges (ebd. ebenso Jaritz et al, 2004, S. 180). Neben dem Wasser bspw. durch Niederschlag treten auch andere meteorologische Faktoren als Ursachen von Massenbewegungen in Erscheinung. Für Sturzereignisse spielen insbesondere Frost-Tau-Zyklen, Temperatur aber auch Winddruck oder Permafrost eine Rolle (Gruner, 2008, S. 151). So ist sowohl für sommerliche Frostwechselperioden, als auch für niederschlagsreiche Perioden eine Erhöhung der Steinschlagtätigkeit zu beobachten (Sass, 1998, S. 157). Während kalter Temperaturen öffnen sich, infolge von Gesteinskontration, Klüfte und Risse, im Verlauf eines Tages kann es dabei zu Schwankungen von bis zu 1 mm kommen (Gruner, 2008, S. 151). Durch die immer wiederkehrende Deformation kommt zu einer Zerstörung von Gesteinsbrücken und damit zu einer „Entfestigung“ des Gebirges (ebd., S. 153). Wärmeren Temperaturen dagegen sorgen für eine Stagnation oder ein Schließen der Spalten (ebd.). Dieses wiederum stärkt u. a. die Widerständigkeit der betroffenen Felspartien gegen Starkregenereignisse, indem es ein Eindringen destabilisierenden Wassers verhindert (ebd.). Frost-Tau-Zyklen stellen eine Kombination der beiden Faktoren Temperatur und Wasser dar (ebd., S. 155). Sie führen ebenfalls zu einer Ermüdung von Gesteinsbrücken und anderen zurückhaltenden Kräften und lösen vor allem kleinvolumige Stürze aus (ebd.). Winddruck ist vor allem im Wurzelbereich schwerer Bäume wirksam, hier kommt es durch Wippbewegungen zu einer Felsauflockerung (ebd.). Auf Permafrost bzw. dessen Degression lassen sich ebenfalls Sturzereignisse zurückführen, allerdings spielt er nur in Bereichen über 2500 m ü. M. eine Rolle (ebd.).

Auch geomorphologische Faktoren wie Hangneigung, Höhenlage oder Talentwicklung beeinflussen die Stabilität eines Hanges (Nationalparkverwaltung Berchtesgaden, 2005, S. 158). Die folgende Abbildung zeigt den Einfluss der Exposition eines Hanges auf die Steinschlag-

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tätigkeit. Es wird deutlich, dass an nordexponierten Hängen die Steinschlagmenge wesentlich größer ist als an südexponierten Hängen, Ursache hierfür ist die stärkere Wirkung der Frostverwitterung (Sass, 2005, S. 60).

Andere Beispiele für die Bedeutung einzelner Faktoren sind z. B. der Zusammenhang zwischen Korngröße bzw. Niederschlag und der Auslösung von Hangmuren (Becht, Hagg, 2000, S. 90). Zum einen entscheidet das Gestein durch seine Verwitterungsprodukte ob überhaupt Muren entstehen können, während der Niederschlag als Auslöser für Muren dient (ebd., S. 91). Die eben beschriebenen Ursachen und Steuerungsgrößen von Massenbewegungen lassen sich in drei Gruppen unterteilen (Dikau et al, 2001b, S. 118). Es werden hierbei vorbereitende, auslösende und kontrollierende Faktoren unterschieden (ebd.). Vorbereitende Faktoren disponieren einen Hang für Massenbewegungen, sie destabilisieren den Hang und überführen ihn in einen Zustand nahe der Grenzbedingung, ohne jedoch eine Hangbewegung auszulösen (ebd.). Auslösende Faktoren initiieren eine Massenbewegung durch überschreiten des Grenzgleichgewichts, die Massenbewegung wird gesteuert durch verschiedene Kontroll-faktoren, welche verantwortlich sind für Volumen, Geschwindigkeit und Reichweite der bewegten Masse (ebd., S. 119). Die folgende Tabelle zeigt eine Auswahl von Beispielen der verschiedenen Faktoren, anschließend illustriert eine Abbildung das Zusammenwirken dieser drei Faktorengruppen.

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Tabelle 1: Beispiele für vorbereitende, auslösende und kontrollierende Faktoren

¹ diese Faktoren können, je nach Stabilitätszustand des Hanges, sowohl vorbereitend, auslösend als auch kontrollierend wirken

Quelle: eigene Darstellung nach Dikau, Glade, 2002, S. 39

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Da Bergstürze nachstehend detaillierter erläutert werden, sollen auch ihre Aussagen betrachtet werden. Abele betont die Bedeutung der Gesteinsbeschaffenheit und des Gebirgsaufbaues (Abele, 1974, S. 59), sowie das Vorhandensein von Klüften, Störungen und Schichtflächen für das Eintreten eines Bergsturzes (ebd., S. 60). Als auslösende Faktoren sieht er hauptsächlich Erdbeben und starke Niederschläge (ebd., S. 62). So ist für einige alpine Bergstürze eine Auslösung durch ein Erdbeben belegt, allerdings treten Erdbeben als Auslöser bspw. in den Kordilleren wesentlich häufiger in Erscheinung (ebd., S. 63). Für die Alpen ist der Zusammenhang zwischen Erdbeben und Bergstürzen nicht in allen Regionen gegeben (ebd.). Der Zusammenhang zwischen ausgiebigen Regenfällen und Bergstürzen ist für Abele wesentlich eindeutiger (ebd., S. 64). Nach langfristigen, starken Regenfällen, welche die Hänge tief durchdringen erfolgt oft die Talfahrt von Bergstürzen (ebd.). Aus diesem Grunde gehen auch im Sommer bzw. an dessen Ende besonders viele Berg- oder Felsstürze nieder, da im Sommer die Hauptniederschlagsmenge in den Alpen fällt (ebd. ebenso Gruner, 2008, S. 148) und die Talhänge dann eine hohe Wassersättigung aufweisen (Abele, 1974, S. 64). Eindringendes Oberflächenwasser schmiert die Gleithorizonte und begünstigt so die Ablösung der Bergsturzmassen, beim fehlen schmierfähiger Gleithorizonte spielt dagegen Kluft- oder Porenwasser eine große Rolle (ebd.). Ein Beispiel dafür ist die Felsgleitung von Vaiont (ebd.), welche später noch vorgestellt wird. Generell scheint es für Sturzprozesse eine jahreszeitliche Verteilung zu geben, so wie bereits in der Diskussion des Vortrages angesprochen, gibt es eine Häufung von kleineren und mittleren Ereignissen im Spätwinter oder Februar und in den ersten Frühjahrsmonaten März und April (Gruner, 2008, S. 149). Als Ursache hierfür gelten zum einen, die in diesem Zeitraum stattfindenden intensiven Frost-Tau-Zyklen, zum anderen sorgt die Schneeschmelze für einen großen kontinuierlichen Wassereintrag (ebd.). Dies führt zu einem erhöhten Kluftwassserdruck und damit zu einem vergrößerten Druck auf Kluft- und

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Ablösungsflächen (ebd., S. 153). Damit einher geht der Abbau oder die Zerstörung stabilisierender Kräfte wie Gesteinsbrücken oder Verzahnung (ebd.). Für große Ereignisse wie Bergstürze nimmt Gruner ebenso wie Abele an, dass diese in den Herbstmonaten wesentlich häufiger auftreten und verbunden sind mit starken und langanhaltenden Niederschlägen (ebd., S. 151).

2.1 Entstehung und Geologie der Alpen

Erste Phase der Alpentstehung vor 200-100 Millionen Jahren ist das auseinanderdriften der Afrikanischen und Europäischen Platte, dabei entstand das Tethysmeer in welchem eine umfangreiche Sedimentation stattfand (Bätzing, 2003, S. 25). Die sich auf dem Boden des Tethysmeeres ablagernden Sedimente verfestigten sich und wurden später zu den Gesteinen umgewandelt, welche heute die Alpen aufbauen (ebd.). In der folgenden Phase der Alpenentstehung vor 100-20 Millionen Jahren bewegte sich die Afrikanische Platte wieder nach Norden, dabei wurde das Tethysmeer zusammengeschoben, zudem staute sich die Afrikanische Platte im Norden an den variskischen Gebirgen des französischen Zentralmassivs, des Vogesen-Schwarzwald-Massivs und der Böhmischen Platte auf (ebd., S. 26). Hierbein schob sich die afrikanische Platte allmählich auf die europäische Platte auf, wobei sich beide keilförmig ineinander verzahnen (ebd.). Bei dieser Überschiebung wurden die Sedimentschichten vom Untergrund gelöst und nach Norden verlagert, sie wurden zu sogenannten Decken (ebd.). Durch Druck und hohe Hitze wurden die Sedimentdecken verfestigt und zusammengefaltet (ebd.). Letzte Phase der Alpenentstehung ist die alpidische Hebung, diese erfolgte durch den weiter zunehmenden Druck der afrikanischen Platte und hält bis heute an, dabei werden die Decken noch weiter nach Norden geschoben und teilweise über-einander geschoben (ebd.).

Bereits die Entstehungsgeschichte der Alpen kann als geologischer Einflussfaktor bzw. Ursachen von Massenbewegungen in den Alpen gesehen werden (Heissel, 1999, S. 84). Im Rahmen der Orogenese der Alpen wurden zahlreiche unterschiedliche Bereiche der Erdkruste aufgefaltet oder übereinander geschoben (ebd.). Dadurch wurden die betroffenen Gesteine in einem Höchstmaß beansprucht, damit einher ging ein hoher Zerlegungsgrad der Gesteine, welcher durch zahlreiche Klüfte und Störungen, welche die Gesteine durchziehen bezeugt wird (ebd.). Im Ergebnis führte all das zu einer teilweisen massiven Schwächung der Gesteine

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