Fliessverhalten von Murgängen auf verschiedenen Skalen

Muren sind Sediment-Wasser Gemische, die häufig als eine Art Gerölllawine in steilen Wildbächen durch Starkregen ausgelöst werden. In besiedelten Regionen stellen diese Prozesse eine Naturgefahr dar, die zu großen Schäden an Häusern, Verkehrswegen oder landwirtschaftlichen Flächen führen kann. Im Extremfall können auch Menschenleben gefährdet sein. Um eine bessere Vorhersage machen zu können, wie schnell und wie weit Muren fließen können, ist ein besseres Verständnis des Fließverhaltens unterschiedlicher Sediment-Wasser Gemische nötig. In diesem Projekt untersuchen wir das Fließverhalten und die Zusammensetzung von natürlichen Muren im Gadriabach in Südtirol, Italien. In diesem Einzugsgebiet kommen sehr häufig Muren vor und daher betreibt das Institut für Alpine Naturgefahren von der Universität für Bodenkultur Wien eine Feldmessstation, mit der die wichtigsten Kenngrößen von Muren, zum Beispiel die Fließtiefe oder die Dichte des Gemisches, gemessen werden können. Besonders wichtig und weltweit nur bei dieser Feldmessstation möglich ist die Messung der Geschwindigkeitsverteilung innerhalb einer Mure. Zusätzlich werden in dem Projekt Laborversuche mit unterschiedlichen Sediment-Wasser Gemischen gemacht. Der Vorteil von Laborversuchen ist, dass man unter kontrollierbaren und bekannten Rahmenbedingungen eine große Menge an Versuchen machen kann. Das ermöglicht das Fließverhalten in Beziehung zur Zusammensetzung von Muren zu bringen und dieses dann mit den Messungen von echten Muren im Gadriabach vergleichen zu können. Ein weiterer Aspekt des Projekts ist die Entwicklung eines neuartigen Sensors, mit dem man nicht nur die Geschwindigkeitsverteilung in Muren messen kann, sondern auch den Wassergehalt und somit indirekt die Sedimentkonzentration. Ein Prototyp soll zuerst im Labor entwickelt und dann an der Feldmessstation getestet werden. Die Ergebnisse des Projektes stellen die Basis für die Entwicklung besserer Simulationsmodelle für Muren dar, die dann in der Ingenieurspraxis zur Gefahrenbeurteilung und Gefahrenzonenplanung eingesetzt werden können.