Gefahren erkennen und verhindern

Schwemmholz stellt im Hochwasserfall in Wildbächen und Gebirgsflüssen ein großes Gefahrenpotenzial dar. Vor allem im Bereich von Brücken führen Verklausungen immer wieder zu erheblichen Schäden. Wissenschaftler am Arbeitsbereich für Wasserbau der Uni Innsbruck wollen mit experimentellen Untersuchungen das Naturgefahrenmanagement in diesem Bereich verbessern.
In einer 15 Meter langen Glasrinne simulieren die Wissenschaftler Verklausungen zum Beispiel an Brücken im Labor. Foto: Gems
Bild: In einer 15 Meter langen Glasrinne simulieren die Wissenschaftler Verklausungen zum Beispiel an Brücken im Labor. Foto: Thomas Gschnitzer

Mobilisiertes Holz – sogenanntes Schwemmholz – kann in Flüssen bei Hochwasser vor allem an Engstellen wie beispielsweise Brücken zu Verklausungen führen. Durch die Ablagerung der Feststoffe und einer häufig damit einhergehenden Umlenkung der Strömung wird der Fließquerschnitt eines Flusses verringert, was zu einem erheblichen Wasserspiegelanstieg oberhalb des Abflusshindernisses führen kann. „Die Folgen können erhebliche Ausuferungen oder Schäden an Bauwerken und Infrastruktureinrichtungen sein“, erklärt Dr. Bernhard Gems vom Arbeitsbereich Wasserbau am Institut für Infrastruktur der Uni Innsbruck.

Laborversuche

Im vom Tiroler Wissenschaftsfonds (TWF) geförderten Projekt „CLOGWOOD“ erforscht er gemeinsam mit seinen Kollegen am Arbeitsbereich Wasserbau Verklausungsprozesse an Brücken. Im Rahmen von experimentellen Untersuchungen befassen sich die Wissenschaftler dabei vorrangig mit der Wahrscheinlichkeit von Verklausungen unter verschiedenen Rahmenbedingungen im Gewässer. In einer neigbaren und circa 15 Meter langen Glasrinne simulieren sie im Maßstab von 1:20 die Einwirkungen von Schwemmholz auf eine Brücke. „Im Labor ist es uns möglich, den Einfluss verschiedener Parameter auf den Verklausungsprozess unter kontrollierten Rahmenbedingungen zu untersuchen und dadurch unterschiedliche Szenarien sowie die Auswirkungen von flussbaulichen und konstruktiven Maßnahmen an Brücken zu testen“, beschreibt Gems. Bei diesen Tests legen die Wissenschaftler auch Augenmerk auf strukturelle Maßnahmen, mit denen Brücken „nachgerüstet“ werden können. Die im Rahmen der Laborversuche gewonnenen Daten werden von den Wissenschaftlern in ein Computermodell implementiert. „Unsere Ergebnisse stellen für das Naturgefahrenmanagement beziehungsweise für die Gefahrenzonenplanung eine sehr gute Planungsgrundlage dar. Die Einschätzung schwemmholzinduzierter Risiken wird damit erheblich verbessert“, so Gems.