Abbruchkriterien
Der Abgang einer Lawine kommt durch ein Zusammenspiel mehrerer komplexer
Faktoren zustande:
 Geländeneigung:
ab 20° ist grundsätzlich mit Abgängen zu rechnen; die
Mehrheit der Lawinen lösen sich im Bereich zwischen 30° und
45°, bei Neigungen über 60° lösen sich Schneemassen
bereits bei geringen Schneehöhen, bzw. sacken in sich zusammen.
Weitere
wichtige Faktoren: Schneehöhe, Schneeart, Wind, Temperatur
Aufbau
der Scheedecke
Beschaffenheit
und Bewuchs der Oberfläche
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Wind - "Baumeister
der Lawinen"
 Der
Einfluss des Windes stellt einen der wesentlichsten Faktoren bei der
Lawinenbildung dar (Windgeschwindigkeit und Windrichtung). Fallender
Schnee wird bereits bei Windgeschwindigkeiten von 4 m/s (15 km/h)
verfrachtet. Durch das Schleifen des verfrachteten Schnees wird dessen
Dichte um das zwei- bis vierfache erhöht und wird im Lee (windabgewandte
Seite) abgelagert (Wechtenbildung und Aufbau einer spröden, schneebrettgefährdeten
Schneedecke).
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Lawinendynamik
Für das Laufverhalten der Lawine sind neben der Zusammensetzung
des Schnees noch die Hangneigung, die innerer (turbulente) Reibung
und die Bodenreibung maßgeblich. Die Staublawine erreicht ihre
maximale Geschwindigkeit etwa in der Mitte ihrer Höhe, die Fließlawine
in der Oberfläche.
Löst sich also ein Schneebrett, tritt zunächst eine gleitende
Bewegung ein, das Brett zerbricht in einzelne Schollen, aus der sich
in der Folge eine knollige, pulvrige oder breiartige Masse bildet.
Fließlawinen erreichen bereits nach ca. 20 - 40 m ihre maximale
Geschwindigkeit. Wenn der Schnee trocken und feinkörnig ist,
beginnt sich bei etwa 10 m/s (36 km/h) Schneestaub oberflächlich
abzuheben. Durch weitere Luftzufuhr und anhaltender Bewegung stieben
immer mehr Schneeteilchen in die Luft. Es entsteht eine mächtige
Schnee-Staubwolke (Lawinen mit Staubwolken bis zu 200 m wurden beobachtet).
Lawinengeschwindigkeiten
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nasse Fließlawine |
10 - 20 m/s |
36 - 72 km/h |
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trockene Fließlawine |
20 - 40 m/s |
72 - 144 km/h |
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Staublawine |
30 - 70 m/s |
144 - 252 km/h |
Quelle: Lawinenhandbuch (1996)
Dichte während des Abganges
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Staublawine |
2 - 15 kg/m3 |
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trockene Fließlawine |
50 - 300 kg/m3 |
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nasse Fließlawine |
300 - 400 kg/m3 |
Quelle: Lawinenhandbuch (1996)
Dichte in der Ablagerung
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Gletschereis |
830 - 900 kg/ m3 |
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abgelagerter Lawinenschnee |
500 - 800 kg/m3 |
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Nassschnee |
300 - 600 kg /m3 |
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Pulverschnee |
30 - 60 kg /m3 |
Quelle: Lawinenhandbuch (1996)
Lawinenkräfte
In Abhängigkeit von der Schneedichte, der Lawinenbahn, der Geschwindigkeit
und der Art der Hindernisse erreichen Lawinen sehr hohe Kräfte.
Diese lassen sich sehr schwer messen, sie können anhand von Schäden
abgeschätzt werden.
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1 kN/m2 |
(100 kg/m2) |
Fenster gehen zu Bruch |
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5 kN/m2 |
(500 kg/m2) |
Türen werden eingedrückt |
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30 kN/m2 |
(3000 kg/m2) |
Holzgebäude werden zerstört, Mauern
beschädigt |
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100 kN/m2 |
(10.000 kg/m2) |
Baume werden entwurzelt |
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1000 kN/m2 |
(100.000 kg/m2) |
Betonkonstruktionen werden beschädigt oder
zerstört |
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Schutz
vor Lawinen
Permanenter Schutz
Darunter werden technische, forstlich-biologische und raumplanerische
Maßnahmen, sowie die Aufklärung von betroffenen und interessierten
Personenkreisen über Schnee- und Lawinenvorgänge verstanden.
Technische Maßnahmen
Nach der Örtlichkeit der Verbauung unterscheidet man zwischen
Verbauungen im Anbruchgebiet und im Auslaufgebiet.
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Verbauungen im Anbruchgebiet
Stützverbauung
- Aufgabe und Wirkung
Aufgabe
der Stützverbauung ist es, das Anbrechen von Lawinen zu verhindern,
oder zumindest entstehende Schneebewegungen - sie können nicht
vollständig unterbunden werden - auf ein unschädliches Maß
zu beschränken.
Voll entfaltete Lawinen entwickeln Kräfte, die von den Stützverbauungen
nicht aufgenommen werden können. Deshalb werden die obersten
Werksreihen, sowie die Randwerke stärker dimensioniert. Die Stahlschneebrücken
werden meist nach den Schweizer Richtlinien für den Lawinenverbau
im Anbruchgebiet (EIDGENÖSSISCHES INSTITUT FÜR SCHNEE- UND LAWINENFORSCHUNG
1990) dimensioniert.
Die Wirkung der Stützverbauung beruht darauf, dass der kriechenden
und eventuell gleitenden Schneedecke eine im Boden verankerte, mehr
oder weniger hangsenkrechte, bis an die Schneeoberfläche reichende
Stützfläche entgegengestellt wird. Dadurch entsteht eine
Art Stauwirkung. Innerhalb der Stauzone, die praktisch über eine
hangparallele Distanz von mindestens der dreifachen lotrechten Schneehöhe
reicht (wesentlich abhängig von der Gleitbewegung), entstehen
im Schnee zusätzlich hangparallele Druckspannungen.
Diese werden von den Stützflächen aufgenommen, wodurch die
im Staubereich liegenden vor der Abstützung vorhandenen schneebrettbildenden
Scher- und eventuell Zugspannungen vermindert werden. Bei Abbrüchen
verhindert die Stützverbauung das Mitreißen der Altschneedecke
und beschränkt flächenmäßig das Gebiet, über
welches sich Scherrisse fortpflanzen können. Durch die Bremswirkung
der Werke wird die Geschwindigkeit, die für eine Schadenwirkung
- neben der Schneemenge - maßgebende Größe, in Schranken
gehalten. Zudem wirkt sich auch das Auffangvermögen der Stützwerke
günstig aus
(Eidgenössisches Institut für Schnee - und Lawinenforschung
- 1990).
Die obersten Werke eines Hanges, bei dem mit starker Wechtenbildung
zu rechnen ist, sind möglichst nahe an den Wechtenfuß zu
stellen, ohne dass dieser mit einbezogen wird. Gegebenenfalls kann
die Wechtenbildung durch eine Verwehungsverbauung verhindert werden.
Verwehungsbauten werden zur Schneeentlastung verbauter Anbruchgebiete verwendet
(bei hangstreichender Windrichtung auf Geländerücken).
Schneezäune dienen vorwiegend zur Ergänzung einer funktionierenden Anbruchverbauung.
Die Schneeverfrachtung kann hier gesteuert werden.
Verbauungen im Auslaufgebiet
Mit diesen Verbauungen (Ablenkdämme, Auffangdämme sowie
Bremshöcker) wird die auslaufende Lawine in ungefährliche
Bereiche abgelenkt bzw. aufgefangen.
Einfache Berechnung der Dammhöhen:
Wenn man die gewählte Dammhöhe als Energiehöhe h annimmt,
so errechnet sich daraus überschlägig, dass Lawinen bei
der Geschwindigkeit v zum Stillstand gebracht werden können:
h Energiehöhe
v Geschwindigkeit in m/s
g Erdbeschleunigung
Straßenbereiche in Lawinenbahnen können durch Galerien
oder Rohrbrücken gesichert werden.
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Stützverbauungen
im Anbruchgebiet
Die Stützverbauung beschränkt flächenmäßig
das Gebiet, über welches sich Scherrisse fortpflanzen können |
Forstlich-biologische
Maßnahmen
Aufforstung
Grundsätzlich gilt ein mehrstufiger und geschlossener Waldbestand
als bester Schutz vor Lawinenanbrüchen. Ziel muss es daher sein,
bestehenden Wald in Lawinenbereichen zu erhalten, unbewaldete Flächen
im Schutz von Anbruchsverbauungen aufzuforsten bzw. bestehende Wälder
in Lawinenanbruchgebieten zu sanieren. Faktoren wie Niederschlag,
Temperaturklima, Bio - und kleinklimatische Standortseinheiten (Frosttrocknis,
Bewindung, Langschnee etc.) bedürfen einer besonderen Berücksichtigung.
Festlegung der Aufforstungsgrenzen
MAYER legt die obere Aufforstungsgrenze - natürlich unter Berücksichtigung
der verschiedenen Waldgrenztypen - bei der Baumart Zirbe mit 2.200
m fest. Die potentielle Waldgrenze liegt um bis zu 50 m tiefer,
da in den obersten Regionen die Ausfälle am größten
sind. Nach Berücksichtigung der Bodentemperatur, der Schneehöhen,
Windwirkung usw. kann nach Auswahl geeigneter Plätze mit der
Aufforstung begonnen werden.
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Hangneigung |
Anzahl Pflanzen/ha |
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30° |
500 |
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40° |
1000 |
Der Lawinenschutz in höheren Anbruchsgebieten kann durch forstlich-biologische
Maßnahmen nur bedingt verbessert werden.
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Aufforstung bei Andermatt
(Foto WSL) |
Raumplanerische Maßnahmen
Gefahrenzonenpläne - Österreichisches Forstgesetz
1975, sowie die Gefahrenzonenplan - Verordnung (BGBl. Nr. 436/1976)
Die Abgrenzung der Gefahrenzonen erfolgte in den Grenzen des für
den Zeitpunkt der Erhebung im jeweiligen Einzugsgebiet verfügbaren
Katastrophenpotentiales unter Berücksichtigung eines Ereignisses
mit einer Wiederkehrwahrscheinlichkeit von etwa 150 Jahren. Zweck
der Ausarbeitung eines Gefahrenzonenplanes (GZP) ist die flächenhafte
Feststellung der Gefährdung von Örtlichkeiten durch Wildbäche
und Lawinen. Der GZP ist eine wesentliche Grundlage für die Raumplanung,
hauptsächlich hinsichtlich der Steuerung der Siedlungstätigkeit.
Der GZP besteht aus einem kartographischen Teil (Gefahrenkarte 1:25.000
oder 1:50.000 und der Gefahrenzonenkarte 1:1000 oder 1:5000) und einem
textlichen Teil.
Rote Zone
- Lawinenkräfte > 10 kN/m2 sind in diesem Bereich zu erwarten
(entspricht "Lawinenerlass" BMLF - urspr. Kräfte 25
kN/m2): Die "rote Gefahrenzone" umfasst Flächen, die
derart gefährdet sind, dass ihre ständige Benutzung für
Siedlungs- und Verkehrszwecke wegen der voraussichtlichen Schadenswirkung
des Bemessungsereignisses nicht oder nur mit unverhältnismäßig
hohem Aufwand möglich ist. Obwohl der GZP nur den Rang eines
Gutachtens hat, sind nach den Landes- und Raumordnungsgesetzen die
roten Zonen von einer Widmung als Bauland auszuschließen.
Gelbe
Zone - Lawinenkräfte 1 kN/m2 bis 10 kN/m2 sind in diesem
Bereich zu erwarten (entspricht "Lawinenerlass"). Die "gelbe
Zone" umfasst alle übrigen durch Wildbäche und Lawinen
gefährdeten Flächen, deren ständige Benutzung für
Siedlungs- und Verkehrszwecke beeinträchtigt ist. Um durchaus
mögliche Gebäudeschäden gering zu halten, sollte die
Baubehörde im Bewilligungsverfahren besondere Auflagen vorschreiben
und deren Einhaltung überprüfen. Dabei kann es sich um tiefreichende
Fundamente, verstärkte Grundmauern, eine erhöhte Lage des
Erdgeschosses sowie um hangseitig und/oder dem Wildbach bzw. Lawinenstrich
zugekehrte Außenmauern oder Wandöffnungen. Hinzu kommen
Grobsteinwürfe oder Prallmauern, die dem Gebäude vorgelagert
sind.
"Blaue
Vorbehaltsbereiche" in der Gefahrenzonenkarte werden entweder
für die Durchführung von technischen bzw. forstlich biologischen
Schutzmaßnahmen des forsttechnischen Dienstes sowie zur Aufrechterhaltung
der Funktionstüchtigkeit dieser Maßnahmen benötigt
oder dienen zur Sicherstellung einer Schutzfunktion bzw. eines Verbauungserfolges,
wozu sie einer besonderen Art der Bewirtschaftung bedürfen.
"Braune
Hinweisbereiche" markieren Flächen, die vermutlich von
anderen als Wildbächen und Lawinen ausgehende Naturgefahren,
wie Steinschlag, Rutschungen, bedroht sind.
"Violette
Hinweisbereiche" sind Flächen, deren Schutzfunktion
von der Erhaltung des Bodens und der Geländebeschaffenheit abhängig
ist (Leitdämme für Wildbäche und Lawinen).
Grundlagen zur Erstellung der Gefahrenzonenpläne:
Chroniken und Berichte, Luftbilder, meteorologische Daten, Simulationsmodelle
(z.B. Modell Samos - FBVA/AVL-List Verwendung beim forsttechnischen
Dienst für Wildbach- und Lawinenverbauung, Modell Elba II - Boku
Wien).
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Gefahrenzonenplanung
Legende |
Tiroler Raumordnungsgesetz
Tiroler Raumordnungsgesetz 1997 (TROG 97) §37 Bauland
(2) Grundflächen, deren Eignung als Bauland insbesondere unter
Bedachtnahme auf Gefahrenzonenpläne wegen einer Gefährdung
durch Lawinen, Hochwasser, Wildbäche, Steinschlag, Erdrutsch
oder andere Naturgefahren nur unter der Voraussetzung einer bestimmten
Anordnung oder baulichen Beschaffenheit von Gebäuden oder sonstiger
baulicher Vorkehrungen im Bereich von Gebäuden gegeben ist, dürfen
nur dann als Bauland gewidmet werden, wenn sie innerhalb eines bestehenden
zusammenhängenden Siedlungsbereiches oder unmittelbar im Anschluss
daran gelegen sind und das Bauland dadurch nicht in Richtung stärker
gefährdete Bereiche erweitert wird.
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Temporärer Schutz
Darunter versteht man Maßnahmen, die kurzfristig auf Zeit, Ort
und Ausmaß der Lawinengefahr abgestimmt, durchgeführt werden.
Die Beurteilung der Lage obliegt der Lawinenkommission vor Ort und
dem jeweiligen Lawinenwarndienst (in Tirol seit 1960).
Künstliche
Lawinenauslösung
Hier wird einerseits die Abgangbereitschaft der Lawinen getestet,
andererseits können Lawinen kontrolliert entschärft werden.
Sprengung vom Hubschrauber, Sprengseilbahnen und flüssiggasbetriebene
Lawineauslöseanlagen (Gaz.ex)
Evakuierung
Die Warnung vor bestehenden Lawinenabgängen gehört ebenso zu
diesen Maßnahmen wie die Sperre einer Straße oder eines
gefährdeten Gebietes.
Warnung
Sperre
All diese Maßnahmen und Unterlagen können Expertenwissen
nicht ersetzen.
DI Martin Auer
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Temporärer Schutz |
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Verwendete Literatur:
LAWINENHANDBUCH
- Amt der Tiroler Landesregierung 1988; Tyrolia Verlag, Innsbruck
- Wien
AUER,
M. 1997: Grundlagen für das Verbauungsprojekt Stockibach Lawine,
Gemeinde St. Anton, Bezirk Landeck, Diplomarbeit
AULITZKY,
H. et.al. 1987/88: Studienblätter zur Vorlesung Grundlagen
der Wildbach- und Lawinenverbauung; Institut für Wildbach-
und Lawinenschutz; BOKU Wien
EIDGENÖSSISCHES
INSTITUT für SCHNEE - und LAWINENFORSCHUNG 1990: Richtlinien
für den Stützverbau; Mitteilung der EISLF, Nr. 29
FORSTGESETZ
(1975)
INSTITUT
FÜR WILDBACH- UND LAWINESCHUTZ, 1999: Lawinengefahren und Lawinenschutz,
MAYER,
H., OTT, E. 1991: Gebirgswaldbau und Schutzwaldpflege; Gustav Fischer
Verlag New York
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