Erosion und flachgründige Rutschungen gefährden Menschen, Gebäude und Verkehrswege. In den letzten 20 Jahren verursachten einzelne Ereignisse in der Schweiz bis zu 100 Millionen Franken Schäden und forderten sogar Menschenleben. Mit dem Klimawandel sind extreme Unwetter häufiger zu erwarten. Es ist deshalb auch mit mehr flachgründigen Rutschungen zu rechnen.
In einem Projekt im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms Nachhaltige Nutzung der Ressource Boden des Schweizerischen Nationalfonds untersuchte ein Forschungsteam der Eidg. Forschungsanstalt WSL und der Eidg. Technischen Hochschule ETH daher, wie die Vegetation, insbesondere der Wald, die Hangstabilität beeinflusst und wie sich Hangrutschungen mit einfachen und kostengünstigen Mitteln besser vorhersagen und möglichst verhindern lassen.
Abb. 1 - Rutschungen bei Oberiberg SZ, nach dem Unwetter vom 20. Juni 2007. Foto: Christian Rickli (WSL)
Die Forscher konzentrierten sich dabei auf die biologischen Massnahmen, sprich Pflanzen und Wurzelpilze (Mykorrhiza), da beide eine zentrale Rolle bei der Stabilisierung des Bodens spielen. Für die Studie griff das Forschungsteam auf eine Datenbank zurück, in der über siebenhundert Rutschungen detailliert dokumentiert sind. Die Auswertungen ergänzten sie mit Experimenten im Feld und im Labor: Sie verglichen unterschiedliche Waldstrukturen und untersuchten mit einem eigens konstruierten Scherapparat, bei welchen Kräften Boden mit und ohne Bepflanzung ins Rutschen kommt.
Aufgrund dieser Arbeiten gelang es ihnen, die Bodenmechanik, die stabilisierende Wirkung der Pflanzen, Formen der Waldbewirtschaftung und Landnutzung in einem neuen Konzept zu verknüpfen. Mit einem einfachen Verfahren können sie nun Rutschungen in bewaldeten Gebieten erklären. Daraus lässt sich ableiteten, wie die Vegetation beschaffen sein muss, um den besten Schutz vor flachgründigen Rutschungen zu bieten.
Abb. 2 - Ober- und unterirdische Arten- und Strukturvielfalt erhöht die Bodenstabilität. Als dritter Faktor sollte zusätzlich die Sukzession, also die Vielfalt an Entwicklungsstadien berücksichtigt werden. Zeichnung: V. Graf-Morgen, 2016
Wurzelpilze stärken Hangstabilität
Abb. 3 - Rutschgebiet in einer Waldlücke. Kritisch sind Lücken von mehr als zwanzig Metern Länge in der Falllinie. Foto: Ulrich Wasem (WSL)
Insbesondere artenreiche Wälder mit vielfältiger Wurzelstruktur und unterschiedlich alten und hohen Bäumen erhöhen die Stabilität des Bodens. Die Studie zeigte auch, dass optimal bewachsene und durchwurzelte Hänge bis zu 5° steiler stabil sein können als unbewachsene. Kritisch sind hingegen Waldlücken von mehr als zwanzig Metern Länge in der Falllinie. Mykorrhizapilze, die in einer Symbiose mit den Pflanzen und Bäumen leben, können die stabilisierende Wirkung der Pflanzen verbessern. Sie werden idealerweise im Rahmen von Aufforstungen und Bepflanzungen verwendet.
Waldpflege – eine effiziente Schutzmassnahme
Die Forschenden erstellten für das Jahrhundert-Unwetter in Sachseln (Kanton Obwalden) im Jahre 1997 eine Kostenschätzung für die Schutzwaldpflege im Hinblick auf optimalen Schutz vor flachgründigen Rutschungen. Diese stellten sie der damaligen Gesamtschadensumme von rund 120 Millionen Franken gegenüber. Sie kamen zu folgendem Schluss: Würden 10 bis 25 Prozent dieser Schadensumme in die Waldpflege investiert, könnte der Wald hundert Jahre so gepflegt werden, dass keine erheblichen Schäden entstehen würden.
Im vorliegenden Bericht sind die Ergebnisse für die Praxis zusammengefasst. Er enthält detaillierte Beschreibungen zu den Experimenten und Berechnungen und gibt konkrete Empfehlungen für die Waldpflege und Landnutzung. Der Bericht soll Forstleute sowie andere Fachleute und Interessierte bei der Planung von ingenieurbiologischen und waldbaulichen Massnahmen unterstützen.
(TR)
