Massenbewegungen: Ursachen, Formen und Schutz

Auf jedes Material am Hang wirkt die Schwerkraft. Ein Teil dieser Kraft zieht die Masse hangabwärts. Gleichzeitig halten Reibung, die Bindung zwischen Körnern und feste Hindernisse das Material zurück.

Eine Rutschung setzt ein, wenn die hangabwärts wirkende Belastung die Festigkeit des Materials übersteigt. Die Schwächung des Hangs kann plötzlich geschehen oder sich über lange Zeit entwickeln.

Vergleichst du dieselbe Masse auf unterschiedlich geneigten Flächen, wirkt bei größerer Neigung mehr von ihrer Gewichtskraft hangabwärts und weniger senkrecht auf die Fläche. Ein steiler Hang ist deshalb unter sonst gleichen Bedingungen anfälliger als ein flacher Hang.

Die Scherfestigkeit beschreibt, wie stark ein Material dem Verschieben entlang einer Fläche widerstehen kann. Wird diese Belastungsgrenze überschritten, kann es abscheren und abrutschen.

Massenbewegungen lassen sich danach unterscheiden, wie sich das Material bewegt. Die Tabelle zeigt vier wichtige Formen; daneben gibt es beispielsweise Kippen. Übergänge und Kombinationen sind möglich.

Beim Gleiten trennt eine ebene oder gekrümmte Gleitfläche die bewegte Masse vom zunächst ruhenden Untergrund. Abnehmendes Gefälle, eine Barriere oder ein Gegenhang können die Bewegung abbremsen.

Beim Fließen verändert sich die Masse während der Bewegung stärker. Ein Murgang transportiert ein Gemisch aus Wasser, Erde, Schlamm und gröberem Material durch ein meist steiles Bachbett. Fließt eine solche Masse direkt über einen Hang, spricht man von einer Hangmure.

Das Kriechen ist oft kaum wahrnehmbar. Dabei verformt sich Material sehr langsam hangabwärts, etwa durch wiederholtes Ausdehnen und Zusammenziehen des Bodens. Es muss nicht zu einem plötzlichen Bruch kommen.

Wasser wirkt nicht immer gleich. In teilweise feuchtem Boden können Wasserbrücken zwischen Körnern diese zusammenhalten. Dahinter stehen Kapillarkräfte, also Kräfte des Wassers in sehr engen Zwischenräumen. Das kennst du von leicht feuchtem Sand, der seine Form besser hält als völlig trockener Sand.

Starker oder lang anhaltender Niederschlag kann einen Hang dagegen destabilisieren. Dringt Wasser ein, kann die stabilisierende Saugwirkung im Boden nachlassen. Staut sich Wasser in den Zwischenräumen, den Poren, steigt dort der Porenwasserdruck. Die Körner werden dann weniger stark gegeneinander gedrückt: Der Reibungswiderstand sinkt und Material kann leichter abrutschen. Wasser kann außerdem die Masse des Hangs vergrößern. Entscheidend sind deshalb auch die Durchlässigkeit des Materials und der Wasserabfluss.

Weitere wichtige Auslöser und Risikoverstärker sind:

• Erdbeben: Erschütterungen belasten den Hang zusätzlich und können sein Material schwächen.
• Menschliche Eingriffe: Rodung, Bergbau, Hanganschnitte sowie Straßen-, Schienen- und Siedlungsbau können einen Hang schwächen oder zusätzlich belasten.
• Vegetationsverlust: Weniger Wurzeln bedeuten weniger Bindung im Boden.
• Auftauender Permafrost: Permafrost ist Untergrund, dessen Temperatur mindestens zwei Jahre durchgehend höchstens 0 °C beträgt. Erwärmt er sich und taut Eis in Klüften oder Poren, können Bindungen schwächer werden und neue Wasserwege entstehen. Das kann Fels oder Lockermaterial destabilisieren.
• Verwitterung und Hangunterschneidung: Material wird geschwächt oder am Hangfuß nicht mehr ausreichend gestützt.

Eine Massenbewegung ist zunächst ein natürlicher geomorphologischer Prozess. Ein Schadensrisiko entsteht dort, wo Menschen, Gebäude, Verkehrswege oder andere Infrastruktur getroffen werden können. Es hängt auch davon ab, wie wahrscheinlich ein Ereignis ist und wie verletzlich die Betroffenen sind.

Die Folgen hängen deshalb nicht nur von der Bewegungsform ab. Wichtig sind auch:

• Menge und Geschwindigkeit des Materials;
• Verlauf und Reichweite der Bewegung;
• Lage von Siedlungen und Verkehrswegen;
• vorhandene Schutz- und Warnmöglichkeiten.

Bei einer Gefahrenanalyse helfen drei Fragen:

1. Was kann sich bewegen? Untersuche Material, Bewegungsform und mögliche Menge.
2. Warum könnte es sich bewegen? Prüfe Hangneigung, Wasser, Vegetation, Erschütterungen und menschliche Eingriffe.
3. Was liegt im möglichen Weg? Erfasse Menschen, Gebäude, Straßen und andere Infrastruktur.

Gefährdete Hänge werden beobachtet, damit Veränderungen früh erkannt werden. Monitoring bedeutet eine geplante, wiederholte oder kontinuierliche Überwachung.

Sensornetzwerke können unter anderem messen:

• Bewegungen und Veränderungen der Neigung;
• Porenwasserdruck;
• Bodenfeuchte und Niederschlag.

Die Messwerte werden gesammelt, ausgewertet und dargestellt. Fernerkundung, etwa die Beobachtung durch Satelliten oder Drohnen, liefert zusätzliche Daten für Gefahrenkarten. So erhalten Behörden eine Grundlage für Warnungen, Sperrungen oder weitere Schutzmaßnahmen.

Mögliche Vorsorgemaßnahmen setzen an verschiedenen Stellen an:

• gefährdete Bereiche kartieren und bei der Raumplanung berücksichtigen;
• Vegetation und stabilisierende Wurzeln erhalten;
• Hänge beim Straßen- oder Siedlungsbau nicht unbedacht anschneiden oder überlasten;
• Wasser gezielt ableiten, wenn dies fachgerecht geplant wurde;
• Bewegungen durch Sensoren und Fernerkundung beobachten;
• bei zunehmender Gefahr warnen, sperren oder räumen.

Für eine begründete Gefahreneinschätzung verbindest du drei Fragen: Was kann sich bewegen, wodurch wird es instabil und wer oder was liegt im möglichen Weg?