Wildbach- und Lawinenverbau

Zeitschrift für Wildbach-, Lawinen-, Erosions- und Steinschlagschutz Journal of Torrent, Avalanche, Landslide and Rock Fall Engineering

ISBN: 978-3-9503089-7-6

78. Jahrgang, Juli 2014, Heft Nr. 173 Heft 173 Wildbach- und Lawinenverbau

Impressum:

Herausgeber: Verein der Diplomingenieure der Wildbach- und Lawinenverbauung Österreichs, A-9500 Villach

Schriftleiter: Dipl.-Ing. Dr. Florian RUDOLF-MIKLAU c/o Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft, Abteilung IV/5 – Wildbach- und Lawinenverbauung, Marxergasse 2, 1030 Wien, Tel.: +43 1 71100 7329, Fax: +43 1 71100 7399, florian.rudolf-miklau@wlv-austria.at

Layout & graphische Gestaltung: Studio Kopfsache – Kommunikation & Design, A - 5310 Mondsee Lektorat: MB eurocom International Languages GmbH, A - 1030 Wien Druck & Versand: Friedrich VDV Vereinigte Druckereien- und Verlags-Gesellschaft mbH & Co KG, A - 4020 Linz Titelbilder: oben links: Geschiebemessanlage Suggadinbach (Vorarlberg) (Quelle: WLV Vorarlberg); oben rechts und unten links/rechts: Monitoringtechnologie des Soil Conservation Bureaus Taiwan (Quelle: Rudolf-Miklau)

ISBN: 978-3-9503089-7-6 78. Jahrgang, Juli 2014, Heft Nr. 173 NEU inunsererFlotte:Bell212HP Seite 4 Mail [email protected] Tel +43 (0)5412-61 421 A-6462 Karres, Tiroler Bundesstraße1 Heli TirolGmbH Lawinensprengungen • Feuerbekämpfung • Holztransporte • Rettungsflüge • Montagen • VIP- undShuttleflüge Leitungskontrollen Hüttenversorgung Tierbergungen Film- undFotoflüge Mail [email protected] Tel +43 (0)6462-4200 A-5600 St.Johann imPongau,Heliport Heli AustriaGmbH Erste AS350B3einÖsterreich Inhalt Heft173 Editorial KURZBEITRÄGE zum Schwer- HR DIErich Hanausek:EinNachruf punktthema HAUPARTIKEL zum Schwerpunktthema in Wildbacheinzugsgebieten –ErkenntnissefürdieBemessungspraxis Gemessene Niederschlags-Abflussbeziehungen Markus Moser, SusanneMehlhorn, Thomas Fink: des Forsttechnischen Dienstesfür Wildbach- undLawinenverbauung Schwerpunkte im Fachbereich MonitoringundMesstechnik Rudolf Schmidt, Thomas Sausgruber, Thomas Frandl: der Hochwasserprognose füralpineEinzugsgebiete Methoden deshydrologischen Monitoringszur Verbesserung Robert Kirnbauer, Thomas Nester, Johannes Schöber, GünterBlöschl: (Geschiebe, Schwebstoffe) inalpinenEinzugsgebieten Methoden desFeststoffmonitorings Helmut Habersack, ChristophHauer, MarleneHaimann, Andrea Kreisler: Monitoring von Murgängen Johannes Hübl,MatjažMikoš: Methodenüberblick und Anwendungsbeispiele Methodenüberblick Monitoringmethoden zurBeobachtung von Hangbewegungen: Daniela Anna Engl,D. ScottKieffer: und technische Anwendungsmöglichkeiten und Naturgefahren- undSchutzwaldmonitoring: Rechtsgrundlagen Der Einsatzvon unbemanntenLuftfahrzeugenfürdas Karl Kleemayr:

Seite 5 Seite 120 Seite 106 Seite 90 Seite 68 Seite 50 Seite 36 Seite 1612 Seite 14 Seite 10 Seite 6 14-wildbachverbau-alzner-altenberggraben.indd 1 Wissen und und Wissen erfolgreich: Team im Sicher bestem bauen. Nach Altenberggraben Am Terrain. schwierigem auf Bauen Sicher schalen. MEVA Schalungs-Systeme, Alzner Baumaschinen und die Wildbach- und und Wildbach- die und Baumaschinen Alzner Schalungs-Systeme, MEVA Lawinenverbau, GBL Lungau. Danke für‘s Teamwork. für‘s Danke Lungau. GBL Lawinenverbau, www.alzner.at •Tel. •www.alzner.at •Tel. 06219 209000 02252 www.meva.at 80656 Gewässer. 27.05.2014 11:31:14

Wildbachschutz Altenberggraben Inhalt Heft173

KURZBEITRÄGE zum Schwerpunktthema Lawinenverbauung –Ersterfassungund Zustandsbewertung Schutzbauwerke der Wildbach- und Annegret Jenner, Susanne Mehlhorn,Jürgen Suda: Christian Amberger,Gebhard Walter, Gefährdungs- undProzessbeurteilung gewährleisten? Steinschlagereignisse mittlerer Magnitude: Wie könnenwireine Bettina Sellmeier, Thomas Zumbrunnen,Kurosch Thuro, Michael Krautblatter: Methodik undErgebnisse Monitoring imBereich desErdschuttstroms Pechgraben (Oberösterreich): Birgit Jochum, Harald Gruber, Thomas Tartarotti: Gerald Lindner, KlausSchraml, David Ottowitz, Erfahrungen mitMess-und Warnsystemen imBundesland Vorarlberg Thomas Frandl, Bernhard Tschann, Klaus Troy, Margarete Wöhrer-Alge: aus Vor-Ort Sensoren undeinemOnlinesystem Detektion von Naturgefahrenprozessen mittelseineshybriden Systems Manfred Scheikl, StefanZadny, Peter Siebler, David Powell, Anton Henle: mit hydrologischer Messtechnik Überwachung von Hochwasserrückhalteanlagen Rudolf Schmidt, MartinSchinnerl, Alfred Ellmer: Lawinenverbauung: Entwicklung, StatusundzukünftigePerspektiven Das Geschiebemessprogramm der Wildbach- und Andrea Kreisler, Gerald Jäger, StefanJanu, MarkusMoser: Kontrolle ausgeführterFelssicherungen systems MOSESfürErkennungund Warnung von Felsbewegungen sowie Schlossfels Heinfels,Osttirol, Österreich –DerEinsatzdesMonitoring- Thomas Sausgruber, Veronika Kupfer-Moser: Monitoring von Lawinen: Technologien undEinsatzgebiete Arnold Kogelnig:

Seite 7 Seite 248 Seite 228 Seite 210 Seite 198 Seite 188 Seite 168 Seite 158 Seite 148 Seite 136 Seite 8 Inhalt Heft173

Verzeichnis derInserenten Andere Aktuelles Praxis-Pinnwand Kurzbeiträge Themen Wildbachbegehungen inNiederösterreichWildbachbegehungen Thomas Lampalzer, Ehrenfried Lepuschitz: 3D-Planung imBereich derWildbachverbauung 3D-Planung Michael Hasenauer: Kraftmessungen anNetzen zumSchutzvor Gleitschneelawinen Reinhard Fromm, ThomasGigele, Andreas Kofler, Stefan Brandauer, Christian Tollinger: auf Änderungen desSystemzustandes Sensitivität der Abflussreaktion kleineralpiner Wildbacheinzugsgebiete Clemens Geitner, Friedrich Schöberl: Klaus Klebinder, Gertraud Meissl,BernhardKohl, GerhardMarkart, Monitoring der Waldbrandgefahr inÖsterreich undanderen Alpenländern Harald Vacik, Alexander Arpaci, MortimerM.Müller: • • • zur Reduktion des Katastrophenrisikos inÖsterreich (ASDR) Auf demWeg zurEtablierung einerNationalen Plattform Neu: Doppelmaster «Regionalmanagement inGebirgsräumen» zum Thema„AlpineNaturgefahren“ Ein umweltpädagogisches underlebnisorientiertes Projekt Naturgefahrentrail Heiligenblut–Schareck

Seite 9 Seite 290 Seite 288 Seite 286/287 Seite 284 Seite 282/283 Seite 268 Seite 256 Seite 10 nieren unseren Alltag. nieren nach dem„SinndesLebens“unterwegssind.Neue Technologien sindglobalisiert unddomi- dem Fahrrad amKarakorum Highway odermitdem Tauchboot inderSüdseeaufSuche munizieren mitunserenFreunden zuhausevia„facebook“und„whatsapp“, während wirmit Rückspiegel im Auto akustisch gewarnt bevor unsderSekundenschlaf übermanntoderkom- noch garnicht begreifen.HeutesteuernwirunsereHaustechnik vom Handy aus,werden vom schwindigkeit verändert undrevolutioniert, dasswirwahrscheinlich deren Tragweite großteils Bereich IT, Elektronikund „NeueMedien“habenunserLebenundunsere Arbeit ineiner Ge- von derGrößeeinesStecknadelkopfes aufsHandgelenkklebenlassen.DieInnovationen im chert werden.Heutekönnenwirunseinewesentlich größereDatenmengeineinemChip Windows 3.1 verfassten, musste das gesamte Dokument auf mehreren Disketten abgespei- wahrnehmbar. Als die Verfasser dieseEditorialsihre DiplomarbeitenaufFramework bzw. zeuge, dieunsheutezur Verfügung stehen. des Naturgefahrenmanagements nichts Neues. Neu sind allerdings die Methoden und Werk- zu treffenunddarauf aufbauendMaßnahmenim„HierundJetzt“ abzuleiten,istimBereich „Monitoring-Community“ darstellen. Aus vergangenen EreignissenPrognosenfürdieZukunft Was wie die Werbebotschaft eines Esoterikinstitutes klingt, könnte auch den Wahlspruch der „Wenn wäre …würdenwirunsheutedaraufvorbereiten.“ gesternMorgen Liebe Leserin,lieberLeser, Editorial RUDOLF SCHMIDT, FLORIANRUDOLF-MIKLAU Der rasante Fortschritt der technologischen Entwicklung ist für Jedermann im Alltag hoher räumlicher undzeitlicher Auflösung, über gebenden undtopographischen Verfahren mit Bandbreite der Technologien reicht von den bild- der „ScienceFiction“ gezähltworden wären. Die gramme, dievor wenigenJahren noch insReich Entwicklung ermöglicht heuteMonitoring-Pro- Schutzmaßnahme entwickelt. Dietechnologische Technik heutezueinerleistbarenundeffizienten Hingegen hatsich Monitoringnach demStandder nischem und finanziellem Aufwand verbunden. über längereZeiträume jedoch mithohemtech- des Naturgefahrenmanagements,alsMaßnahme Beobachtung immerschon eineKernaufgabe an das Konzept der „Stummen Zeugen“, so war zessen überdieZeit.Denktmanbeispielsweise griff fürdieBeobachtung von Naturgefahrenpro- tatsächlich eineSteigerungderEffizienzerbringt. gische Entwicklungsschritt, denderMarktvorgibt, Auch stelltsich heraus, dassnicht jedertechnolo- vor, diebei näherer Prüfungnicht gegebenist. nische Geräte gaukeln hohe Ergebnisgenauigkeit reicht. Komplexe EDV-Programme undelektro- eines hohen Aufwandes fürDatenverwaltung er Der Produktivitätsgewinn wurde umdenPreis diesen UmstandstarkanBedeutunggewonnen. onsverwaltung sowie Ablagesysteme habendurch Entwürfen ganzzuschweigen. Daten-und Versi- ungezählten, imdigitalenPapierkorb „entsorgten“ zahlreiche Projektversionen geplottet,von den musste, werdenheutemitgeringem Aufwand Rasierklinge einProjektplangezeichnet werden aufwändiger Handarbeitmit Tusche, Feder und vor wenigenJahrzehnten noch inmühevoller und se ingleichem Ausmaß gestiegenwäre. Während Rechnerleistung auch dieQualitätderErgebnis- dass mit der Inflation der Speichermasse und Es wäre allerdingseineIllusionanzunehmen, „Monitoring“ istder„neu-deutsche“ Be- - turgefahrenmanager“ mit Ausbildung imBereich plinäre Querschnittsaufgabe. Der„klassische Na- Anwendung fürNaturgefahren isteineinterdiszi- ßer Acht gelassenwerden:Monitoringundderen der neuen Technologien auch Kritisches nicht au- beigetragen haben. dieser richtungsweisenden Ausgabe derZeitschrift spricht! DerDankgehtanalle,diezumGelingen hoffen, dassdasHefthält,was das Thema ver lichkeiten desMonitoringwiedergibt.Sprich: Wir schen Entwickelung undder Anwendungsmög- welches diegesamteBandbreiteder technologi- in gleicher Weise spannendesHeftgelungenist, Schriftleiter-Team, dasseinfür Autoren undLeser doppelten Umfangerreicht. Trotzdem hofftdas ben worden, diesesHefthätteproblemlosden Anzahl unddesUmfangsderBeiträge vorgege - vom Herausgeber nicht eineBeschränkung der Grenzen gesetzt,oderandersausgedrückt: Wäre inhaltliche, redaktionelle undwirtschaftliche standen. Naturgemäß sind einer Fachzeitschrift tigen hattenunddabeivor der„Qual Wahl“ Beiträgen mit großem Detailreichtum zubewäl - der Schriftleiter, dieeinebeispielloseMengean ner Art „Goldgräberstimmung“ zusprechen. Entwickler wider. Fast wäre mangeneigt,von ei- auch denInnovationsgeist undEnthusiasmusder che Palette derBeiträge dieser Ausgabe spiegelt wicklung nicht verschließen. Diebreiteinhaltli- kann sich dieserrasanten technologischen Ent- der Fachbereich desNaturgefahrenmanagements tion zum beobachteten Objekt zu bringen. Auch nahme- undMessgeräte indiegewünschte Posi - hin zurunterstützendenMechatronik, um Auf- chende, komplexeSoftware zurDatenanalyse bis vielfältige Mess-undSensortechnik oderentspre- Allerding darfangesichts der Faszination Die Freude der Autoren war das„Leid“ - Seite 11 das Ergebnis angestrengten Denkens Denkens angestrengten Ergebnis das

Qualität ist kein Zufall, sie ist immer immer ist sie Zufall, kein ist Qualität

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Gebrüder Rüf

Im Forst 469 . 6883 Au / B

Zweigstelle Hirschegg – Kleinwalsertal Walserstrasse201Hirschegg . 6992 [email protected] . www.ruefbau.com Bau und Transport GmbH & Co KG Co GmbH & Transport und Bau regenzerwald . T 0043 5515 2280 2280 5515 T0043 . regenzerwald

Bereichen des täglichen Lebens, zur zentralen Si- auch imBereich desMonitorings,wieinvielen sind oderversagen? Ausfallsicherheit wirddaher zu kritischen Zeitpunkten nicht einsatzbereit messtechnische Systeme an zentraler Stelleund abhängen. Was passiertbeispielsweise, wenn Funktionsfähigkeit messtechnischer Systeme scheidungen (Alarmierung, Warnung) von der insbesondere wennsicherheitsrelevante Ent- nitorings istdieFrage der Ausfallsicherheit, an interdisziplinäreKooperation. lichen Symbioseundstellt hohe Anforderungen Monitoring istalsoauch eine neueForm derfach- renprozesses inÜbereinstimmungzubringen. Messtechnik mit der realen Welt des Naturgefah- lagenwissenschaftler, um die virtuelle Welt der Ingenieure unddenkritischen GeistderGrund- Hochtechnologie“ diepraktische Erfahrungder bar. Im Gegenzug benötigen diese „Visionäre der chatronik oderITistimMonitoringunverzicht- aus denBereichen Messtechnik, Elektronik,Me- chen Grenzen.DieBeiziehungvon Spezialisten Bauingenieurwesen stößt schnell anseine fachli- Geologie, Hydrologie,Forstwissenschaften oder Eine andereHerausforderung des Mo- Schriftleiter Dr. FlorianRudolf-Miklau technik der Wildbach- undLawinenverbauung Leiter desFachbereichs Monitoringund Mess- Dr. RudolfSchmidt wicklung von essentiellerBedeutung. Beide SegmentedesMonitoringssindfürdieEnt- Das istjedoch keine Wertung, ganz imGegenteil: und daherausfallsicheren Methoden differenziert. pischen Technologien und denvielfach erprobten Blick zwischen deninnovativen, jedoch prototy- daher beimStudiumderBeiträge mitkritischem Umgang mitdiesenSituationen.DerLesermöge werden muss, sondern die Vorbereitung und der Bedingungen derNaturgefahrenstetsgerechnet der Technologie, mitderunterdenextremen Das eigentliche Problem ist nicht das Versagen ordnungen undNotfallplänebegegnetwerden. Aufbau von Redundanzen, Schulung, Betriebs- wichtige MaßnahmenwieQualitätsmanagement, Gesellschaft. DiesemRisikokannallerdingsdurch cherheitsfrage füreinekomplexeundverletzliche

Seite 13 Seite 14 SIEGFRIED SAUERMOSER HR DIErichHanausek:EinNachruf publiziert: im Jahre 1955inKraft gesetztwurden.HanausekhatüberdieseErfahrungenauch mehrfach raum seineMitarbeitbeiderErstellungersten Version derSchweizer Richtlinien, welche ckelt, welche am Heuberg inHäselgehr errichtet wurden. Wesentlich war auch indiesem Zeit- In ZusammenarbeitmitderFa. VÖST-ALPINE wurdendieersten Stahlschneebrücken entwi- besonderes InteressefürdieLawinenverbauung undauch dieHochlagenaufforstung geprägt. • • am HeubergbeiHäselgehr. Bündnerwald 14(5):1-11 Hanausek, E.(1960)FünfJahre Lawinenverbauung mitGanzstahlkonstruktionen am HeubergbeiHäselgehr. Bündnerwald 11(2):31-43 Hanausek, E.(1957)Lawinenverbauung mitStahlkonstruktionen Außerfern mitderbesonderenLawinenproblematik habenwohl sein große Schäden anrichteten. DiesesEreignisundim Allgemeinen das dem zwischen 19.und21.Jänner zahlreiche Lawinen abgingenund teilt underlebtedortauch dendramatischen Lawinenwinter 1951,bei nenverbauung bei.ErwurdederGebietsbauleitungReutte(Tirol) zuge- Jahre 1949abschließen konnte,am1.8.1950der Wildbach- undLawi- und demStudiumanderUniversität fürBodenkultur, welches erim und trat nach derReifeprüfung,seinemKriegseinsatzinNorwegen Lebensjahres verstorben. Hanausekwurdeam2.Feb. 1925geboren Erich Hanausekistam16.Jänner 2014kurzvor Erreichung seines89. getreten. 31.12.1990 istHanausekinden Ruhestandüber die Raumordnungwertvolle Diensteleisteten. Am ten erstellt,welche vor allemalsGrundlagefür Zeit füralleGemeindenGefahrenzonengutach- des Erich Hanausek.In Tirol wurdeninkürzester Gefahrenzonenplanung fielebenfallsindie Ära Schäden anSiedlungenan.DieEinführungder tal und die Ötztaler Ache richteten verheerende onsleiterzeit von Hanausek.DieRuetzimStubai- Wildbachereignisse in Tirol während der Sekti- se imJahre 1987waren wohl diemarkantesten nausek inKraft gesetzt.Die Hochwasserereignis- unter kräftiger fachlicher Mitwirkungvon Ha- 1975 nach zweitragischen Lawinenereignissen winensicherheit inSchigebieten regelt,imJahre wurde auch der „Lawinenerlass“, welcher die La- Richtlinien laufendzuadaptieren. mentiert, welche die Aufgabe hatte,die Schweizer schen Arbeitsgruppe fürLawinenverbauung doku- wird durch seine Mitgliedschaft in der schweizeri - Zusammenarbeit mitdenKollegen inderSchweiz gesamt leistbarerfürdieGemeinden.Dieenge wirtschaftlicher und die Lawinenverbauung ins- in der Lawinenverbauung machte diesedeutlich wicklung desParallelstabankers („Tiroler Ankers“) fern werden in diesen Jahren begonnen. Die Ent- nenverbauungen im Tiroler Oberlandund Außer technischen Lawinenschutzes, bedeutendeLawi- fällt einstarker Aufschwung despermanenten bauung berufen.InseineZeitalsSektionsleiter der Sektion Tirol der Wildbach- undLawinenver Reutte betraut, mit 1.1.1070wurdeerzumLeiter tung derGebietsbauleitung Außerfern mitSitzin Am 1.1.1955 wurde Erich Hanausek mit der Lei- Neben demtechnischen Lawinenschutz - - - die RepublikÖsterreich verliehen. 1990 das Große Ehrenzeichen für Verdienste um Verdienstkreuz undseitensdesBundesimJahre tungen wurdenihmvom Land Tirol 1986das begeisterter Sportler. In Würdigung seinerLeis- des Tennisclubs inReutte.Erwar alsoauch ein fern hinterlassen,eristauch Gründungsmitglied nausek nicht nurimdienstlichen Sinneim Außer versetzt. Seinepersönliche Handschrift hatHa- ich immerwiederinErstaunen undBewunderung schichte derMonarchie unddesLandes Tirol habe ne Ausführungen undsein Wissen überdieGe- geprägt undwerdennoch langefortwirken. onäre. SeineLeistungenhaben denDienstzweig Lawinenverbauung einenihrer Pioniere und Visi- 1 regelmäßiger Besucher des „Happ“ fachliche Diskussionen aufgeschlossen und ein Auch nach seinerPensionierung war erstetsfür Aufforstungen waren ihmeinwichtiges Anliegen. Tirol betraut. DiePflegeund Weiterführung dieser mit derErfassungHochlagenaufforstungen in kennen gelernt.Erhatmich alsjungerIngenieur konsequenten und fachlich versierten Kollegen sönliche Erinnerungsworte gestattet–alssehr en dem Autor dieserZeilenauch einpaarper Hanausek insGedächtnis rufen. Nachruf solljedoch auch denMenschen Erich Lektor an derUniversität Innsbruck tätig war. Der roler Landesregierunggeleistethatoderdasserals Beitrag zumLawinenhandbuch des Amtes der Ti- Innsbruck tätig war, dass er einen wesentlichen beeideter Sachverständiger amLandesgericht berichten, sozumBeispieldasseralsgerichtlich Es gäbeüberHanauseknoch vielFachliches zu in derInnsbrucker Altstadt. Treffpunkt der Vereinsgruppe Tirol, benannt nach einem Lokal Mit Hanausek verliert die Wildbach- und Persönlich habe ich Hanausek – es sei- 1 . sei- Auch - - Seite 15 Seite 16 Water-balance models, snow melt, glacier melt, sensing remote Keywords: systems).forecasting ofdistributedwater-balancethe results models(e.g. forassessingsnow meltmoduleswithin andlaserscanning,imagery contribute data, whichenables thecalibrationandvalidation of air temperature. Additionally, sensingtechniques, remote suchasaerial photographs, satellite data, completedwithdistributedregional andare using traditionalgauges e.g. and precipitation permanent, sometimeshugemodifications. andotherphysical Meteorological gathered are data systemsBoth theforecasting aswellthemonitoringmethodshave, uptonow, undergone that have various since1974andaddresses aspectsofthemonitoringmethods. beeninstalled systems dealswiththeoperationalrunoffforecasting This article for Austria‘s Alpine rivers Abstract: Wasserhaushaltsmodelle, Schneeschmelze, Gletscherschmelze, Fernerkundung Stichwörter: im weiterenSinnzubetrachten. litenbildern undLaserscanszumKalibrieren Validieren von ModellenistalsMonitoring dere der Schneeschmelzmodelle, zu überprüfen. Die Verwendung von Flugaufnahmen, Satel- Fernerkundung ermöglicht es,dieGütederErgebnisseeinzelnerModellbausteine,insbeson - schlag undLufttemperatur etc.,dieihrerseitsinmeteorologischen Modellenermitteltwerden. ßen wirdergänztdurch räumlich verteilte Eingangsdatenund Vorhersagen, z.B. von Nieder der Monitoring-Methodenvollzogen. DasinstrumentelleMessenhydrometeorologischer Grö- ihre Entwicklung seit1974beschrieben. Parallel dazuhatsich einestürmische Entwicklung In dieser Arbeit werdenoperationelle Vorhersagesysteme analpinenFlüsseninÖsterreich und Zusammenfassung: Flood ForecastingforAlpineCatchments Hydrological MonitoringtoImprove für alpineEinzugsgebiete zur Verbesserung derHochwasserprognose Methoden deshydrologischenMonitorings ROBERT KIRNBAUER,THOMASNESTER,JOHANNESSCHÖBER,GÜNTERBLÖSCHL Hauptartikel - programme.“ Wikipedia (2014) Wikipedia programme.“ zentrales Element der jeweiligen Untersuchungs- Durchführung ein die wiederholte regelmäßige ses mittelstechnischerHilfsmittel[...]. Dabeiist eines oder Überwachung Vorgangs oderProzes- systematischenunmittelbaren [....]Beobachtung „Monitoring ist einÜberbegriff für alle der Arten Einleitung scheinlichkeit, dassmandiewichtigen Prozesse al., 2013).Gebietskenntnis vergrößert die Wahr gänzt werden (z. B. Reszler et al., 2006; Blöschl et „proxy data“odereinfach Gebietskenntnis)er im Einzugsgebiet (die sogenannten „soft data“, Wissen um die naturräumlichen Gegebenheiten die quantitative Datenbasis durch qualitatives von flächendetaillierten Abflussmodellenmuss Insbesondere für die BestimmungderParameter drologischen Modellenfortschreitet, beeinflusst. aber dieRichtung, inderdieEntwicklung von hy- in einkonkretes Vorhersageverfahren einfließt, zessverständnis, dasvielleicht nicht unmittelbar (Kirnbauer et al., 2000a) eine Quelle für das Pro- in hydrologischen Forschungseinzugsgebieten dann auch quantitative Messungen,Monitoring, seits sindqualitatives Schauen undBeobachten, nellen Betrieb der Vorhersage, erst recht. Anderer wichtigste Fundament, und später, im operatio- schen Dienstenregelmäßig erhobenenDatendas prognosemodellen sinddievon denhydrographi- dieser PhasederEntwicklung von Hochwasser später zur Verifizierung desModells. Schon in sie lieferndieDatenbasiszurKalibrierungund zung fürdasGewinnenvon Prozessverständnis; erhobenen Dateneineunabdingbare Vorausset- Vorhersagemodells sinddiedurch Monitoring Im Vorfeld undwährend derEntwicklung eines wasserprognosen denKern derSache sehrgut: toring trifft auch im Zusammenhang mit Hoch-

Diese DefinitiondesBegriffesMoni- - - - - zuziehen. Das zweite Problem,dasspeziell bei von 0,1mm SWEje1cmNeuschneehöhe, vor schneehöhen undgeschätzter Neuschneedichte des Schneewasserwertes, abgeschätzt ausNeu - rung aufBasisbeobachteter Werte desZuwachses Windgeschwindigkeit an, doch isteineKalibrie - tor in Abhängigkeit von der Temperatur undder geben Regressionsgleichungen fürdiesenFak- ausgeglichen werden.RubelundHantel(1999) librierfaktor anHandvon Schneewasserwerten werden. DieserMessfehlermussdurch einenKa- kann derNiederschlagsmessfehler noch größer des Messgerätes undhoher Windgeschwindigkeit (Sevruk undNespor, 1998),beiexponierterLage sene Niederschlag um40bis50Prozentzuklein metern, Ombrographen und Totalisatoren gemes- messung: Durch Windeinfluss istderinOmbro- Probleme noch stärkerwirksam alsbeiderRegen- Messung von Schnee-Niederschlag werdenzwei im Vorhersagemodell abgebildet werden.Beider sehr wesentlich undsomit müssendieseProzesse Akkumulation und-Ablationdas Abflussregime bei alpinenFlüssenbeeinflussendieSchnee- der bewegtenNiederschlagsfelder ein.Gerade sechs StundenalsMonitoring-Daten Radarbilder Zusätzlich zuStationsdaten fließenindieersten logische Parameter verwendet (ZAMG, 2014). genannten Größen,aberauch weiteremeteoro- 2011) beigestellten Analysen bzw. Prognosender namik (ZAMG)imSystemINCA (Haidenetal., der Zentralanstalt fürMeteorologieundGeody- delltypen und Vorhersagefristen werdendievon in praktisch allen Vorhersagesysteme. Je nach Mo- und Lufttemperatur sindStandard-Eingangsdaten der Vorhersage. StationsdatenzuNiederschlag Monitoring-Daten dieunverzichtbare Grundlage Gründen liefert. das Modellrichtige Ergebnisseausdenrichtigen erkennt, im Modell abbildet und so erreicht, dass Im Online-Betriebder Vorhersage sind - Seite 17 Seite 18 zierung flächendetaillierter zierung Wasserhaushaltsmo- ist esmöglich, den Erfordernissenfürdie Verifi- nem Ansatz zur Abschätzung der Schneedichte räumliche Auflösung undin Verbindung mitei- der Schneehöhen miteiner wesentlich höheren Laserscan-Daten liefernBilderüberdie Verteilung ckung imEinzugsgebiet(z. B. Nagleretal.,2008). für Online-UpdatesdersimuliertenSchneebede - Blöschl, 2008;Nesteret al., 2012b),aberauch Offline-Kalibrierung verwendet (z. B. Parajka und Optische Satellitenbilder werden vielfach zur ten kanndiesesProblemetwas entschärft werden. genau erfassbarist.Mithilfevon Satellitenproduk- durch diepunktförmigenMessungennursehrun- flächenhafte Verteilung desSchneewasserwertes zugsgebiet simulieren,istdie Tatsache, dassdie und kontinuierlich den Wasserhaushalt imEin- Vorhersagemodellen auftritt,dieflächendetailliert Fig. 1:Hydrologicalforecasts forAustrianrivers(asof2014) Abb. 1:HydrologischeVorhersagen fürösterreichischeFlüsse,Stand2014(BMLFUW, Abt.VIIWasserbilanz; vgl.HZB) dazu laufende Entwicklung des hydrologischen modelle skizziert werden, anderseits die parallel Inn solleinerseitsdieEntwicklung der Vorhersage- Steyr, dieDrau, dieSalzach, die Donauundden te derDonau. Steyr, dieDrau unddieSalzach undfür Abschnit- hin existiertenlediglich die Vorhersagen fürdie tastrophenhochwassers 2002entstanden.Bisda- der Vorhersageverfahren sindaus Anlass desKa- hersagen fürösterreichische Flüsse.Sehrviele Abbildung 1zeigtdenaktuellenStandder Vor Hochwasserprognosen inÖsterreich wird weiterunteneingehenderberichtet. Verwendung von Satelliten-undLaserscan-Daten delle zugenügen(Schöber etal.,2014).Überdie Hauptartikel Am Beispiel der Vorhersagen für die - Modell keineBerechnung von Schneeschmelzra - Stunden weiter wiebisher.“) eingebaut. Weil das eine „Persistenzprognose“ („Esregnet noch zwei mäßig vierStundenetwas zuverlängern, wurde korrektur. Umdie Vorhersagefrist von standard- Teichl, SteyrundSteyrling alsBasisderOutput- fernübertragene Pegel andenHauptzubringern daten war sehrgering:3Ombrographen sowie 3 der Abflussganglinie. DerBedarfanMonitoring- dete denUnit-Hydrograph (UH)zurBerechnung axialdiagrammes (Kirnbauer, 1975)undverwen- mithilfe einer algorithmischen Umsetzungdes Ko- den abflusswirksamen AnteildesNiederschlages Gebietsmittel errechnet. Das Verfahren ermittelte vor. Aus dendreiOmbrographenwerten wurdeein derung desca.540km²großenEinzugsgebietes 2mm/h gemeldethatte.EssahkeinerleiUnterglie- tigt wurden,eineRegenintensitätvon mehrals drei Ombrographen, dieimModellberücksich- schaltete sich automatisch ein,sobaldeinervon chen. DasModellwar einEreignismodell,d.h.es Retentionsraum fürdasHochwasser freizuma- der Speicher rechtzeitig abgesenktwerden,um Bei Herannahen einerHochwasserwelle sollte war die Steuerung des Mehrzweckspeichers: Kresser etal.,1976).Die Aufgabe des Verfahrens ten verwendete (KresserundGutknecht, 1974; Verfahren inÖsterreich, dasfernübertragene Da- logischen Modellaufbauende undEDV-gestützte in Betriebging,war esdas ersteaufeinemhydro- für denSpeicher Klausan derSteyrimJahr 1974 men werden. chischen FlüssenkannGutknecht (2006)entnom- Übersicht überweitere Vorhersagen anösterrei- der hierbeschriebenen Verfahren bestimmt.Eine mittelbar beteiligtunddashatauch die Auswahl hung derbeschriebenen Vorhersageverfahren un- Autoren diesesBeitrages waren anderEntste- Monitorings fürdiese Vorhersageverfahren. Die Als dasHochwasservorhersageverfahren ist. Das Vorhersagemodell liefert drei Varianten: a) dächtnis“ (bisheriger Regen)undPrognoseweite zansatz, derallerdingsparametrierbar nach „Ge- arbeitet auch dieses Modell mit einem Persisten- chen Niederschlagsvorhersagen verfügbar waren, inneralpin liegende Einzugsgebiet keine verlässli- setzt. Weil zurZeitderModellerstellung fürdas teil wirdmiteinemBasis-UHin Abfluss umge- sondern verzögert abfließendeNiederschlagsan- Intensität, destosteilerderUH).Dernicht direkt, tät wirdeinpassenderUHgewählt (jegrößerdie werden. Je nach wirksamerNiederschlagsintensi- mit einemUH-AnsatzinDirektabflussumgesetzt mittelt dieabflusswirksamen Niederschläge, die rücksichtigt denEinzugsgebietszustandunder Ein dynamisch veränderlicher Abflussbeiwert be- parametrierbaren Schwellenwert überschreitet. te Niederschlag ineinem der Teilgebiete einen gemessene undumdieSchneeschmelze erhöh- Ein Ereignismodell wird angestoßen,sobald der des simuliertenZustandes der Schneedecke. b) zuströmendes Schneeschmelzwasser aufgrund Einzugsgebietszustand undliefertauch eventuell beitendes Wasserhaushaltsmodell simuliertden gebiet: a)Einkontinuierlich auf Tagesbasis ar unterschiedlichen Modelltypen für jedes Teil - berücksichtigen zu können. Es besteht aus zwei unterschiedliche ÜberregnungderGebietsteile Steyr undSteyrling)räumlich gegliedert, um dell wurdenach den Hauptzubringern(Teichl, et al.,2000b;Kirnbauer2004):DasMo- wurde späterwesentlich überarbeitet (Kirnbauer wonnenen Erfahrungenrecht gut. bewährte sich Dankdervon denBetreibernge- Modell bisnach demJahr 2000inBetriebund wurden daherunterschätzt. Dennoch war das schneereichen Wintern undkühlenFrühjahren nicht inBetrieb.Frühsommer-Hochwässer nach ten enthielt,war esvom HerbstbiszumFrühjahr Die Vorhersage fürdieSteyrbei Klaus - - Seite 19 Seite 20 den folgendennaturräumlichen Herausforderun- Vorhersagemodell fürdieDrau hattesich daher ganz 4.800 km², welches sehr heterogen ist. Das Amlach, hatdieDrau einEinzugsgebietvon nicht Drau. Am Bezugspunktder Vorhersage, demPegel das ZuflussmodellfürdieKraftwerkskette Obere chen wiefürdasalteModell von 1974. Monitoring-Daten verwendet, nämlich die glei- Modell fürKlausanderSteyrwurdennurwenige parametrierbar sind. Auch beimüberarbeiteten wichtigen Parameter nicht hardcodiert,sondern tät desModellsmöglich, bei dempraktisch alle Dies istdurch diewesentlich bessereFlexibili- liche Erfahrungenmitdem Modellzumachen. werden. Diesermöglicht den Anwendern, zusätz- Nachrechnungen frühererEreignisseverwendet re Variante kannofflinefür Testrechnungen und auf Basisderbeobachteten Abflüsse. Eineweite- tion inkl.Persistenzannahme mit einerKorrektur tion inkl. Persistenzannahme und c) die Simula- die reinenSimulationsergebnisse,b)Simula- Fig. 2:Forecastingsystem forEPV, modelstructure (Aus Andrade-Lealetal.,2002b) Abb. 2:StrukturdesVorhersagemodells fürdas EnergiewirtschaftlichePlanungssystemVerbund (EPV) In den Jahren 1983 bis 1988 entstand mehrere Modelleparallel gerechnet. IhreParame - werden für jeden der oben genannten Bausteine zum Zeitpunktk–1geschätzt werden.Hierbei die Modellparameter zum Zeitpunkt k aus jenen sich um einen rekursiven Algorithmus, bei dem geschätzt werden(Schnatter, 1988).Eshandelt einem dynamischen Bayes-Kalman-Filter-Ansatz beobachtungen onlineauf statistischer Basismit Modellparameter anhandaktuellerDurchfluss- ist insofern ein „selbstlernendes Modell“, als die und Kraftwerkselement zusammengesetztist.Es einzugsgebiet, Überlagerungvon Zubringern Niederschlag-Abfluss-Anteil ausdemZwischen- Wellenablaufmodell, Wellenablaufmodellmit aus denBausteinenNiederschlag-Abflussmodell, konzeptuelles Flussgebietsmodellgewählt, das wasserfall. Als hydrologisches Modellwurdeein ner und zeitlich variabler Überregnung im Hoch- zugsgebietes unddamitauch räumlich heteroge- und diesin Verbindung mitderGrößedesEin- heterogene Abflussregime, Kraftwerkseinflüsse, gen zustellen:Gletschereinfluss, Ausuferungen, Hauptartikel (Gutknecht undSengschmitt, 1995; Wiesenegger, gischer Baustein insFlussgebietsmodellintegriert stände simuliert und die Ergebnisse als hydrolo - raulischen Modell fürverschiedene Betriebszu- Abstauverhalten der Kraftwerke mit einem hyd- der Kraftwerkskette MittlereSalzach wurdedas behördlich vorgeschriebenen Abstauvorgänge in en Bausteinerweitertwerden.Zur Abbildung der Drau, mussteaberumeinenwesentlichen neu- auf dengleichen Bausteinenaufwiejenesfürdie DRIS Ivon 1996bis2009inBetriebwar, baute Salzach. DasSystem,dasunterdemNamenHY Zuflussvorhersage fürdieKraftwerkskette Mittlere seits derHochwasservorhersage, anderseitsder auch fürdieSalzach aufgesetzt. Es diente einer Beobachtungen imGelände abgeleitet. die Höhenlagedertemporären Schneegrenze aus das Schmelzmodell wird ungefähr wöchentlich Messwerte per Fernübertragung eingezogen. Für temperaturwerte, 36Pegelstände und20sonstige viertelstündlich je33Niederschlags- undLuft- regen“ ermittelt. An Beobachtungsdaten werden für das Vorhersagemodell beiBedarf„Schmelz- modell aufBasisderEnergiebilanzeingesetzt,das wird auch ein höhengegliedertes Schneeschmelz- überprüft undfürdasModellaufbereitet.Hier externen Messstellenhereinkommenden Werte In derDatenvorverarbeitung werdendievon den Bausteine desModellsein-oderausgeschaltet. schen Verhältnissen imGebietwerdeneinzelne meter dereinzelnenModelle.Je nach hydrologi- Theorem ausder A-posteriori-Verteilung derPara - einzelnen Modellparameter mitdemBayes’schen Parameter ergebensich durch Gewichtung der Vertrauen indasModell)ergeben.Die optimalen sungen) undderModellvarianz (alsMaßfürdas Maß fürdieUnschärfe deraktuellen Abflussmes- Varianz sich ausderBeobachtungsvarianz (einem ter werdenalsZufallsvariable betrachtet, deren Ein ähnliches Flussgebietsmodellwurde - - al. (2002aund 2002b). DasPrognosesystemsetzt Beschreibungen findensich in Andrade-Leal et nur kursorisch beschrieben werden,genauere kann dasganzÖsterreich abdeckende System sinnvoll ist. Im Rahmendieser Veröffentlichung sind unddahereinehöhere zeitliche Auflösung hersagefristen genauereErgebnisse zuerwarten kretisierung ab.Generellgilt,dassfürkurze Vor te mitjeweilsunterschiedlicher zeitlicher Dis- und decken unterschiedliche Vorhersagehorizon- werden mitunterschiedlichen Modellenermittelt entwickelt (Drabek etal.,2000).Die Vorhersagen und InformationsgrundlagefürdenStromhandel (EPV) alsGrundlagefürdieKraftwerkssteuerung Planungssystem Verbund“ „Energiewirtschaftliche und der TU Wien Abflussvorhersagen für das geber Verbund wurdenvon derZAMG,BOKU Salzburg aufPlausibilitätgeprüft. gebnisse von erfahrenenHydrologen beimLand der Veröffentlichung imInternetwerdendieEr werden Datenvon 99Stationen verarbeitet. Vor boltschnig etal.,2008)eingesetzt. FürHYDRISII Salzach wirdeinspezielles Gletschermodell (Ko- Für die vergletscherten südlichen Zubringerder Verlängerung der Vorhersagefrist möglich wurde. die INCA-Vorhersagen, wodurch einewesentliche Wasserhaushaltsmodell undverwendet zusätzlich Das neueModellisteinkontinuierlich laufendes lics (Fa. Deltares)undSCIETECneuentwickelt. von der Arbeitsgruppe Boku Wien, delfthydrau- bilität geprüftunddannimInternetveröffentlicht. renen HydrologenbeimLandSalzburgaufPlausi- tisch errechneten Vorhersagen wurdenvon erfah- auch von Kraftwerken, abgerufen.Dieautoma- 20 Wasserstands- bzw. Durchflusswerte, zum Teil ca. 25hydrometeorologischen Messstationenund baustufe wurdenfürHYDRISdieMesswerte von 2002; LandSalzburg,2014).Indieserersten Aus- In Gemeinschaftsarbeit mit dem Auftrag- Von 2006bis2009wurdeHYDRISII - - Seite 21 Seite 22 ursprüngliche Modellkonfiguration. weiter. Abbildung 2gibteinenÜberblick überdie on alseinesvon mehreren Modellenunverändert schen Inputs,doch läuftdieursprüngliche Versi- abgeändert, auch hinsichtlich desmeteorologi- Inzwischen wurdedas Vorhersagesystem vielfach bei derDrau undderSalzach angewendetwurde. dem ModellHYSIM,dasinähnlicher Form schon modell mit vier Tagen Vorhersagefrist liefert, und ches Inputvariable füreinlinearesRegressions- Schneeschmelz- undBodenfeuchtemodell, wel- rechnung anOberläufen der Zubringer),einem Konzeptmodell fürdieNiederschlag-Abflussbe- dell P2Rvon derBOKU(einemkontinuierlichen einer Vorhersagefrist von 108 Stunden), dem Mo- 6-Stunden-Rhythmus für vierHöhenzonenbis zu Modells ausReading,für Wettervorhersagen im enna (kombiniertmit Vorhersagen desECMWF- sich zusammen aus den Modellen ALADIN Vi- Fig. 3:Observationnetwork fortheDanubeandKampforecasting systems Abb. 3:BeobachtungsnetzdesVorhersagesystems fürdieDonauunddenKamp(ausNesteretal.,2012) Mit diesenModellenwerdenproRe- gen. wird aufeinigeSpezifikaderModelleeingegan- gestellte Vorhersagesysteme beschrieben undes In derFolge werdenzweiinjüngererZeitfertig von Beispielen Monitoring füraktuelleOnline-Vorhersagen anHand daher nicht öffentlich. Vorhersagen dienennurdem Verbund undsind schaffenheit undKonfiguration derModelle.Die Vorhersage benötigtkein Vorwissen überdieBe- sicherheiten. Der Anwender dieser optimierten nen wahrscheinlichsten Wert mit Angabe derUn- Dem Anwender liefert das Vorhersagesystem ei- den aufBasisbeobachteter Zeiträume geschätzt. Gewichtungsfaktoren undUnsicherheiten wer aggregiert dieeinzelnen Vorhersageergebnisse. nachgeschaltete ModellSAMBA gewichtet und chenlauf biszu40 Vorhersagen berechnet. Das Hauptartikel - medium circles–50 –80%;smallcirclesmorethan80%cloud coverage. MODIS data.Solidlines: modelresults.Sizeofcirclesindicates thecloudcoverage:largecircles– coveragelessthan50%; Fig. 4:Basinaveragesnowcoveredarea (SCA)fortheLammercatchmentinwinter2004/05(top)and2006/07(bottom).Circles: 50 %Wolkendecke; mittlere:50–80%;kleineKreise:mehr als 80%Bewölkung(ausNesteretal.,2012). Kreise: MODIS-Daten,Linie:Simulationsergebnis. DieGrößederKreiserichtetsichnachBewölkung:großeKreise:weniger als Abb. 4:MittlereschneebedeckteFläche (SCA) desEinzugsgebietesderLammerimWinter2004/05(oben)und2006/07(unten).

Seite 23 Seite 24 serhaushalt simulieren zu können, beinhaltet es serhaushalt simulieren zukönnen,beinhaltet es jedem derEinzugsgebiete. Umdengesamten Was- mit einerGebietsgliederungnach Höhenzonenin laufendes Wasserhaushaltsmodellkontinuierlich nauzubringer isteinquasi-flächendetailliertes, Vorhersagesystems fürdieDonauunddenKamp. net. Abbildung 3zeigtdasBeobachtungsnetz des erwartende Streubereich der Ergebnisse berech- Lufttemperatur ermitteltunddaraus wirdderzu tionen derINCA-Ensembles für Niederschlag und Ensemble-Prognosen werden aus fünfzig Realisa- dell (ARX/ARMAX)fürdiebayrische Donau.Die bieten undwirdergänztdurch einZeitreihenmo- die Abflüsse ausdenösterreichischen Einzugsge- Modell KAMPUSfürdenKamp.Diesesermittelt wicklung des HBV-Modells und fußt auf dem für den Abfluss. DasModellisteine Weiterent- sen deterministische bzw. Ensemble-Prognosen 91.000 km²ausbereitgestelltenN-und T-Progno- dell für90 Teileinzugsgebiete mitinsgesamtfast der nunimplementiertenForm simuliertdasMo- hersagen inderDonauübergebenwerden.In 1-D-Modell FLUX/FLORIS(SCIETEC)fürdie Vor entwickeln, deren Ergebnisse dem hydraulischen Wien beauftragt, Zuflussganglinien-Module zu eine Arbeitsgruppe ausZAMG,SCIETECund TU Inn, Traun, Enns, Ybbs, Erlauf und Traisen wurde werden. ger einspeziellkonfiguriertesModellinstalliert Kraftwerkskette derEVNsollteandiesemZubrin- te, undin Anbetracht deramKampinstallierten der Verwüstungen, diederKamp angerichtet hat- teme aufeineneueBasiszustellen. Angesichts sagesysteme zuschaffen bzw. vorhandene Sys- gefasst, fürdieDonauundihreZubringer Vorher Hochwasserereignisses von 2002 den Entschluss reich undNiederösterreich hattenimGefolgedes Die hydrographischen Dienstevon Oberöster Das hydrologische ModellfürdieDo- Für die Vorhersagen derDonauzubringer - - - laut Simulationsmodell wirdausderSumme der den undderProzentsatz derSchneebedeckung von ganzen Einzugsgebieten ausgewertet wer sichtlich des Prozentsatzes der Schneebedeckung Die Satellitendatenkönnenrelativ einfach hin- tersuchung war diesein Wert von SWE=2,5mm. „aper“ betrachtet wird.Indervorliegenden Un- dem einHöhenstreifenals„schneebedeckt“ oder nächst einSWE-Grenzwert festgelegt werden,ab den Werte vergleichbar zumachen, musszu- laut MODIS-Datennicht möglich. Umdiebei- im Höhenstreifen mit den Ausaperungsmustern barer Vergleich des Simulationsergebnisses SWE kenschicht verborgen ist.Somitisteinunmittel- sofern dieErdoberfläche nicht untereiner Wol- Rasterelement schneebedeckt oderschneefrei ist, 500 m gerastert und sagen lediglich aus, ob ein MODIS-Daten sindhingegenmiteiner Weite von wasserwerte (SWE)fürdie Höhenstreifen.Die Daher liefertdas Wasserhaushaltsmodell Schnee - auch dieSchneeschmelze höhenabhängigist. gen MitteleinerseitsderNiederschlag, anderseits nach Höhenstreifengegliedert, weilimlangjähri- MODIS-Satellitenbildern angewendet. km²) mithilfe von gebiet der Donau (ca. 91.000 (Blöschl etal.,1991)und wurde fürdasEinzugs- km²)bewährt gebietes (Längental, Tirol, ca.10 Flugaufnahmen eines kleinen alpinen Einzugs- Diese Methodehattesich bei der Verwendung von anhand von Ausaperungsmustern vorgenommen. her wurdedie Validierung fürdenSchmelzansatz all dieProzesseder Abflussentstehung liegen.Da- zess desSchmelzens unddem Abfluss am Pegel sinnvoll, weilzwischen demphysikalischen Pro- anhand von Abflüssen amGebietsauslassistnicht (oder Kalibrierung)einesGebiets-Schmelzmodells überprüfen (Nesteretal.,2012).Die Validierung chend war esnotwendig,auch diesenModulzu daher einenSchneeschmelzmodul. Dementspre- Hauptartikel Die EinzugsgebietederGewässer sind - Gebiet derLammerüberzwei Wintersaisonen. lich. Abbildung 4zeigtsoeinen Vergleich fürdas vom ModellsimuliertenFlächenprozenten mög- gleich zwischen vom Satellitenbeobachteten und die Gesamtfläche berechnet. Somitistein Ver schneebedeckten Rasterelementegeteiltdurch (no data);green:snow free(orlessthan2.5mmSWE);grey: snow covered Fig. 5:Examplepattern inthesnowmeltphase(3February2008). Top: MODISdata.Bottom: simulationresult.White:cloudcovered schneebedeckt (ausNesteretal.,2012) Simulationsergebnis; weißeFlächen:Wolken (keineDaten);grün:schneefrei(bzw. wenigerals2,5mmWasseräquivalent); grau: Abb. 5:BeispielfürdieSchneebedeckung desModellgebietesinderSchmelzphaseam03.02.2008.Oben:MODIS-Daten; unten: Im schneereichen Winter 2004/05 trifft - ständigen Ausaperung imFrühling. wiedergegeben, insbesonderedieZeitdervoll- deckung inbeiden Wintern insgesamtrecht gut phasen, doch wird die Dynamik der Schneebe- seinen immerwiederauftretenden Ausaperungs- besser alsimschneearmen Winter 2006/07mit das SimulationsmodelldieBeobachtung etwas

Seite 25 Seite 26 Modells istdie Art derBestimmungnatur Dobra und Thurnberg). EineBesonderheitdes ge inderKraftwerkskette desKamp(Ottenstein, mit einemModulfürdie Auf- und Abstauvorgän - haushaltsmodell aufRasterbasisin Verbindung bing) isteinechtes flächendetailliertes Wasser km² bis zur untersten Prognosestelle Zö- (1550 geliefert.) (Hier wird auch fachliche Hintergrundinformation Internet abrufbar:LandNiederösterreich (2014). vorhersage istLetzteresjedoch entscheidend. recht gut wiedergibt. Für den Zweck der Abfluss- aufzulösen inderLageist,aberdieGrobstruktur Feinstruktur derSchneeverteilung nicht ganz mulationsergebnis fälltauf,dassdasModelldie Vergleich derMODIS-Daten(oben)mitdemSi- ner Schmelzphase, am3.Februar 2008.Beim Schneebedeckung imModellgebietwährend ei- Abbildung 5zeigteineMomentaufnahmeder Fig. 6:Calibratedhydrotopes fortheKampcatchment Abb. 6:Angepasste Hydrotope imKampgebietnachReszleret al.,2006(ausBlöschlet2008) Das Vorhersagemodell für denKamp Die Vorhersagen fürdieDonausindim - - teorologische Datenfernübertragen und Abflüsse näherer Umgebungwerdenvon 18Stationenme- al. (2008)dargestellt. Aus demGebietunddessen Messnetz fürdasKamp-ModellistinBlöschl et gebnis dieser Identifikation derHydrotope. Das (Reszler etal.,2006). Abbildung 6zeigtdasEr die BeurteilungdesSystemverhaltens einbezogen geschlossen und diese Überlegungen wurden in auf die Abflussreaktion einzelnerGebietsteile in unterschiedlichen hydrologischen Situationen der Oberflächengewässer unddesGrundwassers sätzlich wurdedurch die Analyse von Ganglinien Situationen abzuleiten.“(Blöschl etal.,2008).Zu- des hydrologischen Systems für unterschiedliche daraus eineModellvorstellung überdieFunktion für dashydrologische Verhalten zusammelnund detektivischer Arbeit allezugänglichen Belege und Gebietskenntnisaufgebaut,mitdemZiel,„in hungen wurdenFotodokumentationen angelegt terelemente. Im Verlauf von Einzugsgebietsbege- räumlichen Parameter fürdie1km²großenRas- Hauptartikel - wiedergegeben. le SESundHQsim gemeinsammitdemMessnetz Abbildung 7ist dieFlächenaufteilung derModel- Hydrotop-Abflüsse zumGewässer aggregiert.In kontinuierlich fürHydrotopesimuliertunddie Wasserhaushaltsmodell, dasden Wasserhaushalt modell. HQsimisteinquasi-flächendetailliertes entwickeltes flächendetailliertes Energiebilanz- und den Auf- und Abbau von Schnee undFirn für dieModellierungdes Abflusses von Gletschern lenablauf imInn.DasModellSESisteinspeziell Modell (FLUX/FLORISvon SCIETEC)fürden Wel- len SESundHQsimsowie einemhydraulischen (HoPI) bestehtausdenhydrologischen Modelltei- (Land Niederösterreich, 2014)veröffentlicht. Vorhersagen auch aufderHomepagedesHD-NÖ Verfügung gestellt.ImHochwasserfall werdendie phischer DienstNiederösterreich, HD-NÖ)zur gerechnet unddenNutzern (EVNundHydrogra- Für fünfPrognosestellenwerden Vorhersagen an acht Pegelstellen gemessenundübertragen. Fig. 7:CatchmentstructureandobservationnetworkfortheforecastingsystemInnriver(Tyrol) Abb. 7:GebietsaufteilungundMessnetzfürdasVorhersagemodell fürdenTiroler Inn Das Vorhersagesystem für den Tiroler Inn Schneedecke werden starkvereinfacht durch Käl- pographie berücksichtigt. InterneProzesseinder einem erweiterten Gradtagverfahren, derdie To- Modell enthälteinenSchneeschmelzmodul mit dem Hydrologischen Atlas von Österreich. Das CORINE-Daten) unddieBodenparameter aus chen- undStammflächenindizes aufBasisder Exposition, Neigung), die Vegetation (Blattflä- Einbezogen werden die Topographie (Seehöhe, mit nachfolgender manueller Vereinfachung. matischen Verfahren aufBasisvon GIS-Daten biete inHydrotopeerfolgteinemhalbauto- sie eineStunde.DieGliederungderEinzugsge- beliebig wählbar, fürdieInn-Vorhersage beträgt Gebietsabfluss überlagert. Die Zeitschrittweite ist rotope gerechnet undder Abfluss ausihnenzum 2006). Der Wasserhaushalt wird heutefürHyd- umgearbeitet wurde(KirnbauerundSchönlaub, haltsmodell BROOKaufbautundseithervielfach das ModellHQsim,aufdem Wasserhaus- gletscherten Einzugsgebietsteilen desInndient Zur Simulationder Abflüsse ausdennicht ver - Seite 27 Seite 28 1990) unddanndurch weitereModellteilefür die hochalpine Einzugsgebiete entwickelt (Blöschl, Es fußtaufeinemSchneeschmelzmodell, dasfür rendes, flächendetailliertes Energiebilanzmodell. Gletschermodell SESgebraucht. sätzliche meteorologische Datenwerdenfürdas von 48Stundenfürdie Abflüsse erreichen. Zu- gen kanndasModelleinen Vorhersagehorizont Vorhersagen bereitgestellt.Dankdieser Vorhersa- dargestellten Messstellen,aberauch durch INCA- Lufttemperatur) wird durch die in Abbildung 7 Der meteorologische Input (Niederschlag und (2006) und Achleitner etal.(2012)beschrieben. der wirddasModellinKirnbauerundSchönlaub der Felsuntergrund alsLinearspeicher. Eingehen- nuchten-Approximation der Desorptionskurven, nichtlineare Speicher mit der Mualem-van-Ge- Schichten gerechnet: Ober- undUnterbodenals Die ProzesseimUntergrundwerdenfürdrei bodens geschätzt (variable source area concept). aus dermomentanenBodensättigungdesOber den Oberflächenabfluss wird ein Abflussbeiwert te- und Wasserspeicher-Ansätze beschrieben. Für data (=SWE Fig. 8:Snowcoverage inVenter Ache(165.3km²)on20 April2011.Glaciatedareasasof2006. Left: SWEderivedfromlaserscan verändert) 2006. Links:SWEausLaserscanDatenabgeleitet (=SWE Abb. 8:SchneebedeckungimEinzugsgebiet desPegelsVenter Ache(165,3 km²)am20.04.2011unddieGletscherflächenimJahr Das Gletschermodell SESist einbilanzie- ALS ). Right:SWEsimulated withSES(=SWE SES ). ALS ); rechts:SWEmitSESsimuliert(= - den neben Abflussdaten auch unterschiedliche durch Lawinen wirdimModellnicht abgebildet. (Blöschl etal.,1991).DieUmlagerung von Schnee mungsabhängige lineareFunktionenangenähert se werdendurch einfache neigungs-undkrüm- (Rinnen undMulden)umgelagert.DieseProzes- te undKuppen) indiekonkaven Geländeformen Wind von denkonvexen Geländeformen(Gra- noch nach demEndedesSchneefalls durch den lene Schnee von Steilhängenabunderwirdauch Während des Einschneiens rutscht der frisch gefal- auf die Schneeablagerung berücksichtigt werden: der Schneedecke müssentopographische Einflüsse lumens wirdnicht vorgenommen. Beim Aufbau auflage beschrieben, eine BilanzierungdesEisvo- Abbau dertemporären Schneedecke undderFirn- (Asztalos etal.,2007).Somitwirdder Auf- und Firndecke, imGletscher undimFelsuntergrund che und Strömungsvorgänge in der Schnee- und Prozesse Energieaustausch anderSchneeoberflä- Rasterweite von 50xm²undbeschreibt die tert wurde(Asztalos, 2004). Es arbeitetmiteiner Anwendung aufdieProzesseamGletscher erwei- Hauptartikel Zur KalibrierungdesSES-Modellswur SES ) (Quelle:Schöberetal.,2014, - (z.B. SevrukundNespor, 1998)einendeutlichen derschlags inderGrößenordnung von 40–50% chen mitmöglichen Messfehlern des Winternie - von 10–15 % ermitteltwerden, was aber vergli- konnten Unsicherheiten in derGrößenordnung Für dasmittlereSWE April bisMitteMai)basiert(Schöber etal.,2014). SWE vom Ende der Akkumulationsperiode (Mitte langjährigen Messreihenvon Schneedichte und mittels eines statistischen Dichtemodells, das auf höhen in Schneewasseräquivalent (SWE) erfolgt stimmt werden.DieUmwandlung derSchnee- Referenz-Geländemodells (am12.10.2010)be- in Abb. 8) und denZelleneinesschneefreien schneebedeckten Geländemodells(=20.04.2011 Differenzbildung zwischen den Zellen eines wurden. DieSchneehöhe kann mittelseinfacher Scanning-(ALS-)“Geländemodellen abgeleitet Auflösung 1xm²),die aus„Airborne-Laser- chendeckenden Schneehöhedaten (räumliche sind diefürÖtztaler Alpen verfügbaren flä- lierten Schneemusters. Besonderszuerwähnen eine zuverlässige BasiszurBewertungdessimu- mit ihrerräumlichen Auflösung von 30xm² Schneedaten verwendet. Landsat-Datenbilden ALS imEinzugsgebiet(Abb.8a) reine Schmelzhochwässer undinsbesonderefür serungen beider Abflusssimulation. Diesgiltfür rierte hydrologische Modellzeigtvielfach Verbes- Landsat) und Abflussdaten „multikriteriell“kalib- kleiner 5%. wasservolumens zwischen SWE können. Die Abweichung desgesamtenSchnee - Messungen (Helfricht et al., 2014) erklärt werden Prozesse (z.B. Firnsetzung) zwischen den ALS- Umverteilung) unddenEinflussglaziologischer durch starken Windeinfluss (Schneeeintrag und schern zeigensich aberauch Abweichungen, die me undaufgefüllteSenken). Auf einzelnenGlet- gut demMusterdesSWE SES simulierte Schneemuster (SWE eine räumliche Auflösung von 50xm².Dasmit sprechend derverwendeten Pixelgrößevon SES, mit derEinzugsgebietshöhe). (z.B.Schneeumverteilung Akkumulationsgradient für diequantitative BestimmungderParameter zur Schneedaten eignensich außerdem besondersgut Gebietsschneevorrats darstellt.Dieräumlichen Anstieg derGenauigkeitbeiErmittlungdes Das aufBasisvon Schneedaten (ALSund Die Schneedaten in Abb. 8haben,ent- ALS alone). calibrated withrunoff data runoff data,red:model calibrated withsnowand runoff, green:model July 2001(blue:observed Rain-on-snow floodon16 Fig. 9: Schöber, 2014,verändert) Abflussdaten kalibriert(aus rot =Modellnurmit Schnee undAbflussdaten; = Modellkalibriertmit gemessener Abfluss;grün an derVenter Ache. Blau= Hochwasser am16.07.2001 Regen-auf-Schnee- Abb. 9: (z.B. schneefreie Käm- ALS undSWE SES ) entspricht SES ist

Seite 29 Seite 30 wurde auch beiParajka etal.(2007)festgestellt. gunsten einerstarkverbesserten Schneesimulation) abgeminderte Gütebeider Abflusssimulation zu- re Ergebnisseliefert.Einähnliches Verhalten (leicht SWE verlässlich zusimulieren,im Extremfallbesse- welches auch inderLageist,Schneemuster und doch, dasseinphysikalisch konsistentesModell, und vieleEinzelereignisse)bessererfüllt,zeigtsich onen zur Abflusssimulation insgesamt(langjährig kalibriert. Obwohl letzteresModelldieZielfunkti- verwendet wurde,wurdenurmittels Abflussdaten Modell, daszurBerechnung derrotenGanglinie ten kalibriertwurde(Nash-Sutcliffevon 0.91!).Das auf demModell,dasmitSchnee- und Abflussda- Ereignisses sehr stark. Die grüne Ganglinie basiert den sich jenach KalibriermethodeimFalle dieses ergebnisse (rote undgrüne Ganglinie) unterschei- nen Jahrzehnts. Die beidendargestellten Modell- Folge eines der größten Hochwässer des vergange- geprägt. An derÖtztaler Ache ereignetesich inder scherten Kopfeinzugsgebieten derÖtztaler Ache aber auch während demEreignis–indenverglet - Ereignis wurdedurch starkeSchneeschmelze –vor, 16.07.2001 amPegel Venterache dargestellt.Dieses Beispiel istin Abbildung 9dasHochwasser vom „Regen-auf-Schnee“-Ereignisse (Schöber, 2014). Als forecast. Right: forecastofelectric output. Fig. 10:Dropofelectric outputfromtheoperationofriverpower plantsintheDanubeasaconsequence oftheMarch2002flood.Left:runoff dem Vorhersagemodell fürdasEPV; rechts:Leistungsvorhersage(ausAndrade-Leal etal.2002b) Abb. 10:Vorhersage desRückgangesderLeistungDonaukraftwerke alsFolgedesMärz-Hochwassers2002.Links:Abflussvorhersage mit müssen die Wehrbetriebsvorschriften, dieinder nerseits Abflussvorhersagen notwendig,anderseits das Wiederaufstauen eingeleitet. Hierzu sindei- lichen, mit dem Rückgang des Hochwassers wird gelegt, umdie Abfuhr desGeschiebes zuermög- Anstiegsphase einesHochwassers wirdderStau flussregime undden Feststofftransport ein.Inder werksanlagen anFlüssengreifenindaslokale Ab- dargestellt. Ein entsprechendes Beispiel istin Abbildung 10 sollte sogutwiemöglich vorhergesagt werden. fallhöhe massiv abnimmt. Einsolcher Zustand als Folge desÖffnensder Wehrfelder dieNutz- Leistungsabgabe derKraftwerke zusammen,weil Ausbaudurchfluss derKraftwerke, dannbricht die schreitet die Wasserführung z. B. der Donau den Strom aufSpotmärktengehandeltwird.Über Warentermingeschäfte abgewickelt werden und der Stromhandelliberalisiert istundmitStrom Einsatzplanung besonders wichtig geworden, seit zu den Wasserkraftwerken als Werkzeug fürdie Für dieEnergiewirtschaft sindZuflussvorhersagen Online-Vorhersagen Besonderheiten beihydrologischen Hauptartikel Wehrbetriebsvorschriften fürdieKraft- - erschweren. Abbildung 11zeigtdiezusätzliche die Vorhersagen im Unterwasser derKraftwerke gen imUnterwasser zurFolge habenundsomit mitt, 1995),dieihrerseitsDurchflussschwankun- Kraftwerke notwendig(Gutknecht undSengsch - able Bewegungenmitden Verschlussorganen der schriften einzuhalten,sind eventuell zeitlich vari- vorschreiben, eingehaltenwerden.Umdiese Vor Regel die Einhaltung gewisser Oberwasserspiegel June 1991. river duringthefloodof power plantsintheSalzach from theoperationofriver of reservoirsedimentation (DeltaQ) duetowash-up Additional discharge Fig. 11: Sengschmitt, 1995) 1991 (ausGutknechtund Hochwasser vomJuni Mittlere Salzachbeim aus derKraftwerkskette wegen Stauraumspülung Zusätzliche Abgabe(DeltaQ) Abb. 11: simulation result.Lightblue:sequence offorecasts. Fig. 12:Forecastsfor theSaalachriver, gaugeinSiezenheimduring theMay/June2013flood.Red:observations. Darkblue: Simulation; hellblau: AbfolgederVorhersagen Abb. 12:Vorhersagen fürdieSaalach,PegelSiezenheim, beimHochwasserMai/Juni2013.Rot:Beobachtung;dunkelblau: - Sengschmitt, 1995). als Folge eines Abstauvorganges (Gutknecht und Abgabe aus der Kraftwerkskette Mittlere Salzach daher dieSchwierigkeiten nicht kennen,bleibt prozess der Vorhersage eingebunden sind und zu erfahren.(Wenn sienicht indenEntwicklungs - Durchflüsse möglichst frühundmöglichst genau schen sich regelmäßig,diezuerwartenden Die Anwender von Vorhersagen wün-

Seite 31 Seite 32 Vorhersagen fürdenKampinZwettlbeimHoch- durchfluss alsHQ30recht gut. vom 2.6.um0:00prognostizieren denScheitel- zu geben.Erstdie Vorhersagen von 12:00und die Vorhersage vom 1.6.um0:00UhrEntwarnung gnose vom 31.5.um12:00 diesbestätigt,scheint einen starken Anstieg erkennenlässtunddiePro- am 31.5.um0:00Uhrerstellte Vorhersage schon taler Ache fürdasselbeHochwasser. Während die hersagen für den Pegel Bruckhäusl an der Brixen- muss, zeigt Abbildung 13mitder Abfolge der Vor getroffen. und auch derScheiteldurchfluss wirdrecht gut hung einesgroßenHochwassers tretennicht auf, gen dieselbe Tendenz an.ZweifelanderEntste- aufbaut. Aufeinander folgende Vorhersagen zei- signalisieren, dasssich ein größeresHochwasser Ereignisses schon abdem 31.5.relativ gut,sie sieht diessoaus,wie Abbildung 12zeigt. heim anderSaalach beimMai-Juni-HW 2013 Beispiel der Vorhersagen für den Pegel Siezen- styp istdieser Wunsch annähernderfüllbar. Am des Vorhersagemodells aufrecht.) Je nach Ereigni- dieser Wunsch vollinhaltlich biszurFertigstellung 100 150 200 250 30.05.2013 50 0 Einen ganzähnlichen Effektzeigendie Dass diesnicht immer so gutgehen Die Vorhersagen treffenden Verlauf des

31.05.2013 Qsim t002.06.-00:00 Qsim t001.06.-12:00 Qsim t001.06.-00:00 Qsim t031.05.-12:00 Qsim t031.05.-00:00 Messdaten 01.06.2013 02.06.2013 03.06.2013 - modellen ermitteltundvon derZAMGzur Verfü- sagen fürdieInputdatennotwendiggemacht. Einbeziehung längerermeteorologischer Vorher Wunsch nach längeren Vorhersagefristen hatdie die notwendigeEinzugsgebietsinformation.Der Input- undKontrolldaten, anderseitsauch auf geworden. Diesbeziehtsich einerseitsaufdie nitorings zumBetreibenderModellenotwendig der Modelleistauch eine Entwicklung desMo- bis heute beschrieben. Parallel zur Entwicklung tionellen Abfluss-Vorhersagemodellen von 1974 In dieser Arbeit wurdedieEntwicklung von opera- Zusammenfassung 14 unten). Scheitel nicht perfekt getroffen wird(Abbildung Hochwassers klarerkennbar, auch wennder weitere 12StundenspäteristdieEntstehungdes erwarten (Abbildung14oben rechts), doch schon Niederschläge noch die Abflüsse ein Hochwasser oben links).24Stundenspäterlassenwederdie Entstehen eines Hochwassers an (Abbildung14 für denNiederschlag alsauch fürden Abfluss das die Ensemblesder24-Stunden-Prognosensowohl wasser am11.Juli 2005: Am 9.7.um0:00deuten Hauptartikel 04.06.2013 Diese werdeninaufwendigen Wetter HQ10 HQ30 HQ1 05.06.2013 June 2013flood. Bruckhäusl, duringtheMay/ Brixentaler Ache,gauge Sequence offorecastsfor Fig. 13: 2013. beim HochwasserMai/Juni Bruckhäusl, die BrixentalerAche,Pegel Abfolge derVorhersagen für Abb. 13: - - Gegebenheiten beschreibt, verarbeiten diejün- und ohneInformation überdienaturräumlichen (Klaus/Steyr 1974) das Einzugsgebiet als Einheit biet zuverarbeiten. Während dasfrühesteModell Möglichkeit, vielInformationüberdasEinzugsge- modernen hydrologischen Modelleeröffnendie nicht mehrimhydrologischen Fachbereich. Die gung gestellt.Hiergeschieht alsodasMonitoring werden, steigendie Anforderungen an dieme- auch dieProzesse aufGletschern beschrieben des Auf- und Abbaus derSchneedecke. Sollen chen dahereinenModellteilzurBeschreibung ren den Wasserhaushalt kontinuierlich und brau- geologischen Untergrund. Diese Modelle simulie- Topographie, denBewuchs, dieBöden undden geren Vorhersagemodelle Information über die cumulative precipitation;bottom:discharge July 2005forKamp/Zwettl,622km²(top: Ensemble forecastsfrom09July2005to10 Fig. 14: Abfluss (ausKommaetal.,2007) jeweils dieNiederschlagssummen;unten:der 2005 fürdenKampinZwettl,622km².Oben: Ensemble-Vorhersagen vom9.bis10.Juli Abb. 14:

Seite 33 Seite 34 [email protected] A-1040Wien 13/222-2 Karlsplatz TechnischeUniversität Wien Institut für Wasserbau und Ingenieurhydrologie, Dr.Nester Thomas [email protected] A-1040Wien 13/222-2 Karlsplatz TechnischeUniversität Wien Institut für Wasserbau und Ingenieurhydrologie, Dr. RobertKirnbauer Anschrift derVerfasseradresses: /Authors´ an demwir Teil habendurften. aber auch fürihr Wissen umihreEinzugsgebiete, Diensten für die beigestellten Monitoring-Daten, Ganz besondersgilterdenhydrographischen und mitgelittenhaben,giltunserherzlicher Dank. stellung von Vorhersageverfahren mitgearbeitet Allen Kolleginnen und Kollegen, die bei der Er Danksagung Werkzeug noch aus. tezustand derBödenalsoperationell nutzbares sehr wünschenswertes Monitoring fürdenFeuch- Monitoring betrachtet werden. Derzeitsteht ein und Auswerten solcher Datenkannalserweitertes tenbilder undLaserscansgeliefert.DasErheben Information wird durch Flugaufnahmen, Satelli- bzw. denSchneewasserwert notwendig.Diese lich verteilte DatenüberdieSchneebedeckung Zur Verifikation von Schneemodellen sind räum- Bewölkung, Feuchte, Windgeschwindigkeit etc. teorologischen Inputdatenwiez.B. Strahlung, - CD, filecl8.pdf Austrian Danube,XX.ConferenceoftheDanubianCountries.Publication Development ofaShort Term Real Time RunoffForecasting Methodforthe DRABEK, U.,BACHHIESL, M.andKIRNBAUER, R.,(2000): Places andScales.CambridgeUniversity Press2013,Kap.4.2,4.5.3 "Runoff PredictioninUngaugedBasins"- Synthesis acrossProcesses, H. (Eds.)(2013): BLÖSCHL, G.,SIVAPALAN, M., WAGENER, T., VIGLIONE, A., SAVENIJE, (12), pp.3171-3179. luation onthebasisofsnow cover patterns. Water Resources Research, 27 Distributed snowmelt simulationsinan Alpine catchment. 1.Modeleva- BLÖSCHL, G.,R.KIRNBAUER andD. 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A distributedenergybalancesnow andglaciermeltmodelasacompo- ASZTALOS, J.,KIRNBAUER, R.,ESCHER-VETTER,H.,LUDWIG, B., (2007): of Technology,University Austria. ter Thesis), InstituteforHydraulic and Water Resources Engineering, Vienna Ein Schnee- undEisschmelzmodell fürvergletscherte Einzugsgebiete(Mas- ASZTALOS, J.,(2004): kraftwirtschaft. Österr. Wasser- und Abfallwirtschaft 9/10pp.129-134. Hydrologische Vorhersagemodelle imoperationellen Betriebder Wasser NACHTNEBEL undJ.PRECHT(2002b): T. HAIDEN, H. HOLZMANN, K. HEBENSTREIT, R. KIRNBAUER, H.P. ANDRADE-LEAL, R.N., M. BACHHIESL, U. DRABEK, D. GUTKNECHT, Wasser- und Abfallwirtschaft 9/10pp.163-171. sagemodellen imoperationellen Betriebder Wasserkraftwirtschaft. Österr. On-line Parameterschätzung undKombination von hydrologischen Vorher und R.KIRNBAUER (2002a): ANDRADE-LEAL, R.N.,M.BACHHIESL, U.DRABEK,D. GUTKNECHT Literatur /References: [email protected] A-1040Wien 13/222-2 Karlsplatz TechnischeUniversität Wien Institut für Wasserbau und Ingenieurhydrologie, Univ.Prof. Dr. GünterBlöschl [email protected] Eduard-Wallnöfer-Platz 2 A-6020 Innsbruck TIWAG-Tiroler Wasserkraft AG Dr. Johannes Schöber Hauptartikel - - http://www.noel.gv.at/Externeseiten/wasserstand/static/5.m.html htm#hwprog (besucht 2014-03-23) http://www.noel.gv.at/Externeseiten/wasserstand/allgemein/begriff_wnd. LAND NIEDERÖSTERREICH(2014): lungen. Wasser - Abwasser -Gewässer. Bd.19.pp.H1-H21. Hochwasserprognose fürdenSpeicher KlausanderSteyr. Wiener Mittei- KRESSER, W., KIRNBAUER, R.,GUTKNECHT, D. (1976): chische Wasserwirtschaft, 26,249-259; Ein Verfahren zur Vorhersage derHochwasserabflüsse derSteyr. Österrei- KRESSER, W., GUTKNECHT, D. (1974): babilities. Natural HazardsandEarthSystemSciences,7(4):431-444. 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The integratedbedloadmonitoringsystem consistsofdirect bedloadandsuspendedsedimenttransport,This paperdescribesthemethodstomeasure andmodelling,understanding essential formodelcalibrationand are validation. fielddata natural hazardsinthe dominatedby are Alpine region sediments. To improve process Sediment monitoringofbedloadandsuspendedload have as inimportance beengaining Abstract: Sedimente, Geschiebe, Schwebstoffe, Monitoring Stichwörter: liches, starkautomatisiertesFeststoffmonitoring durchzuführen. von Schwebstoffproben. Durch dieKomplementarität der Verfahren gelingt es, ein kontinuier umfasst eineindirekteMessungüber Trübungssonden inKombination mitdirektenEntnahmen ger, Geschiebefallen) undindirektenMethoden(z.B. Geophonen).DasSchwebstoffmonitoring transports vor. Dasintegrative Geschiebemesssystem bestehtausdirekten(z.B. Geschiebefän- reich optimiertenundeingesetztenMethodenzurErfassungdesGeschiebe- undSchwebstoff- Naturmessdaten zur Kalibrierung und Validierung essenziell. Dieser Artikel stellt die in Öster Für einverbessertes Prozessverständnis unddieEntwicklung von Modellierungsverfahren sind an Bedeutung, da Naturgefahren im alpinen Raum besonders von Feststoffen geprägt werden. Das Feststoffmonitoring sowohl von Geschiebe alsauch Schwebstoffen gewinntzunehmend Zusammenfassung: (Bedload, SuspendedSediments)inAlpineCatchments Methods ofSedimentMonitoring (Geschiebe, Schwebstoffe)inalpinenEinzugsgebieten Methoden desFeststoffmonitorings HELMUT HABERSACK,CHRISTOPHHAUER,MARLENEHAIMANN,ANDREAKREISLER Hauptartikel - - wahl, Anwendung undKalibrierungvon Trans- Feststofftransportes als Grundlagefür die Aus- hilfe sein. Weiters dienen Naturmessdatendes können Messdaten eine wichtige Entscheidungs- im Zusammenhangmitder Gewässerökologie tung (BMLFUW, ÖWAV, 2011). Auch fürFragen Wasserstraßenmanagement von großerBedeu- schutz, Wildbachverbauung, Kraftwerksbau und men indenBereichen Flussbau,Hochwasser messdaten beiPlanungennachhaltiger Maßnah- et al.,2003). wie z.B. funktionierendeLaichplätze (Jungwirth ökologischen Zustand der Fließgewässer dar, stellen SedimentedieGrundlagefürdenguten ebenfalls derSedimentüberschuss. Andererseits 2014). ImBereich der Wasserkraft dominiert Flüssen dasSedimentdefizit(Habersack etal., dimentüberschusses vorherrscht, überwiegtin Lawinenverbauung eherdas Problem des Se- bis zu80%. zu Reinwasserüberflutungen miteinem Anteil von ablagerungen erhöhen den Schaden im Vergleich größere Gefahrgegeben. Aber auch Schwebstoff - sern mit hoher Strömungsenergie ist eine umso werbe- undIndustriegebiete.InalpinenGewäs - der dort befindlichen Infrastruktur, Häuser, Ge- zur 14-fachen Breiteund damit eineZerstörung deutlich überHQ Änderungen bewirktenanFlüssenmit Abflüssen 2010). Geschiebetransport undmorphologische war (Habersack etal.,2005,Habersack etal., auf die Wirkung von Feststoffen zurückzuführen 2013 ergab,dasseingroßer Anteil derSchäden hochwässer derJahre 2002,2005,2009und Die Dokumentationund Analyse derExtrem- von Geschiebe-undSchwebstoffmonitoring Einleitung, ProblemstellungundBedeutung Daher sind Geschiebe- undSchwebstoff- Während imBereich der Wildbach- und 100 Breitenerhöhungenvon bis - tur desMaterials wichtig. Weiters sindbeimGe- Menge destransportierten Geschiebes istdie Tex- die Geschiebefracht [kg bzw. m³]. Zusätzlich zur port übereinebestimmteZeiteinheit ergibtdies bzw. m³/s].Summiert mandenGeschiebetrans- te FlussbreiteergibtdenGeschiebetransport [kg/s Summation desGeschiebetriebes aufdiegesam- Zeit- undBreiteneinheit[kg/msbzw. m³/ms].Eine te Geschiebemasse bzw. Geschiebevolumen je bzw. Geschiebetrieb ist definiert alstransportier terschieden. Derspezifische Geschiebetransport Geschiebetransport und der Geschiebefracht un- fischem Geschiebetransport oderGeschiebetrieb, Materials von Interesse.Eswirdzwischen spezi- portes istvor allemdieMengedestransportierten schiebetransports. einen wichtigen Einblick indenProzessdesGe- Anwendung von Tracersteinen ermöglicht hier partikel imLängsverlauf desFlussesverfolgt. Die Methode dieBewegungeneinzelnerGeschiebe - tungsweise werden im Gegensatzzur Euler’schen erfasst werden.BeiderLagrange’schen Betrach- fallen entnommenodermiteinerGeophonanlage mit mobilenGeschiebefängern undGeschiebe- portiert wird.Dastransportierte Geschiebe kann durch eindefiniertesQuerprofildesFlusses trans- ter aneinemPunktundmisstdasGeschiebe, das Euler’schen Betrachtungsweise stehtderBeobach - Betrachtungsweise unterschieden. Beider schen derEuler’schen undderLagrange’schen Bei derGeschiebetransportmessung wird zwi- Messmethodik Geschiebe des Geschiebe- undSchwebstofftransports vor. mierten undeingesetztenMethodenzurErfassung Habersack etal.,2012;BMLFUW, ÖWAV, 2011). portformeln undnumerischen Modellen(z.B. Bei derMessungdesGeschiebetrans- Dieser Artikel stelltdie in Österreich opti- - Seite 37 Seite 38 Abbildung 1abis Abbildung 1dsindunterschied- Netz in demdas Geschiebe gesammelt wird. In bestehen sieauseinemEinlaufbereich undeinem ten Ausführungen zumEinsatz.Im Allgemeinen Geschiebefänger kommen in den unterschiedlichs- Mobile Geschiebefänger an Flüssenund Wildbächen gesammeltwerden. konstruktiven Wasserbau derBOKUErfahrungen am Institutfür Wasserwirtschaft, Hydrologieund nauer erläutert. Mit diesenMessgeräten konnten befänger, Geschiebefalle undderGeophonege- Nachfolgend wirddieMessmethodikderGeschie- wie dieMassenbilanzierung. Messmethoden gibtesnoch andereMethoden bereits genanntenquantitativen undqualitativen (indirekten) Messmethoden.Zusätzlich zuden ser) und Tracersteine zählenzudenqualitativen optische Methoden(Video, Bildauswertung, La- nen bestimmtwerden.Geophone,Hydrophone, betransportraten unddie Textur desMaterialskön- dem Flussentnommenundanalysiert.Geschie - Hierbei wird das Geschiebematerial direkt aus Geschiebefänger undGeschiebefallen gezählt. direkten Messmethodenwerdendiemobilen thoden. Zudenquantitativen beziehungsweise werden: quantitative, qualitative undandereMe- kann grundsätzlich indrei Gruppenunterteilt Die MessmethodikdesGeschiebetransportes einzelner Geschiebepartikel von Bedeutung. Transportdauer bzw. RuhephasenderPartikel ...) Transportlänge zwischen Erosion und Ablagerung, sind zusätzlich die Transportwege (Transportweg, von Interesse.BeibestimmtenFragestellungen und räumliche Variabilität des Transportprozesses beginnen (Bewegungsbeginn),unddiezeitliche sich dieeinzelnenGeschiebepartikel zubewegen weise diekritische Sohlschubspannung, beider schiebemonitoring der Wasserstand beziehungs- die Veränderung desselben überdieZeiterfasst Geschiebetransportes imMessquerschnitt und men werden.Eskannsomit die Verteilung des räumlich variable Geschiebeproben entnom- Fangkörben könnensowohl zeitlich alsauch riabilität desGeschiebetransportes eingesetzt. vor allem bei der Untersuchung der zeitlichen Va- auf die Sohle gesetzt. Diese Messmethode wird schiebefänger wiederholtaneinerMesslotrechte möglich. BeidenDauermessungenwirdderGe- des Geschiebetransportes im gesamten Profil aller gemessenenLotrechten auch dieErmittlung bes aneinerLotrechte, sonderndurch Summation Bestimmung desvorherrschenden Geschiebetrie- serprofil durchgeführt. Dadurch istnicht nurdie destens dreiMessungenproLotrechte) imGewäs- schiebefänger anmehreren Messlotrechten (min- der Profilmethode wirddie Messungmit demGe- man zwischen Profil-und Dauermessungen.Bei verhindern. und Karabiner umein Abdriften desSammlerszu vorgang ist dieRückverankerung mittelsSpannseil nicht überschritten wird. Wichtig beidemMess- ten, dassdermaximaleFüllungsgrad desSammlers gen undmittelsSiebunganalysiert.Esistzubeach - mene Geschiebematerial wird getrocknet, gewo- Wasser emporgehobenundentleert.Dasentnom- gen MessdauerwirdderFänger wiederausdem hoben. Nach einervom Geschiebetrieb abhängi- der am Flussufersteht,aufdie Gewässersohle ge- gers von einerBrücke odermiteinemKranwagen, gebenheiten, entwedermithilfeeinesMessanhän- Geschiebefänger, abhängigvon denörtlichen Ge- satz gelangen. Hydrologie undkonstruktiven Wasserbau zumEin- schiebemonitoring amInstitutfür Wasserwirtschaft, liche Geschiebefänger dargestellt,diebeimGe- Hauptartikel Bei Geschiebemessungen mitmobilen Bei der Messmethodik unterscheidet Bei derGeschiebemessung werdendie a) c) len Fänger ist aufniedrigebismittlere Abflüsse Fangnetzes begrenzt. des Einlaufbereichs unddieMaschenweite des Korngrößenspektrums ist jedoch durch die Breite Korngrößen sind möglich. Die Erfassung des nien unddieBestimmungder charakteristischen stimmung der Textur. DieErstellung von Siebli- vorherrschenden Geschiebetriebes auch dieBe- materials ermöglicht nebenderErmittlungdes werden. DiedirekteEntnahmedesGeschiebe- nach der Anzahl anMessungendiedurchgeführt der gewonnenen Geschiebedaten richtet sich werden. Diezeitliche undräumliche Auflösung Die Geschiebemessung mitdemmobi- d) chanismus geöffnet werden. Das Geschiebema- ist, kannimEreignisfall übereinenHydraulikme- ist. DerDeckel, mitdemderBehälterverschlossen aus einem Behälter, der auf Wägezellen gelagert Gewässersohle eingebaut.DasMessgerät besteht Stationäre Geschiebefallen werdendirektinder Stationäre Geschiebefalle schränken. Hochwasserfall Treibholz denMessvorgang ein- des Wassers erschwert wird.Zusätzlich kannim vorgang aufdieSohledurch denStrömungsdruck beschränkt, daimHochwasserfall der Absenk- b) samplers Various Types ofbedload Fig. 1: Geschiebefängern Ausführungen von Unterschiedliche Abb. 1:

Seite 39 Seite 40 in Abbildung 3cdargestellt. Gesammeltes Geschiebe imInnenbehälter wird der Sammelbehältermit Abdeckung zusehen. le imeingebautenZustand.In Abbildung 3bist dargestellt. Abbildung 3azeigtdieGeschiebefal- Messstation Urslau/Saalfelden ist auf Abbildung 3 Nationalpark Gesäuse. Die Geschiebefalle ander einer weiterenGeschiebefalle amJohnsbach im (Habersack et al, 2013), 2014 erfolgte der Einbau Wildbach –derUrslauinSalzburgeingebaut 2010 wurde die erste Geschiebefalle an einem tal (Habersack etal.,2012)entwickelt. ImJahr Wasserbau anderMessstationDellach imDrau- Wasserwirtschaft, Hydrologieundkonstruktiven Geschiebefallen wurden2006vom Institutfür des Geschiebetriebes zumEinsatz.Dieersten Messstationen Geschiebefallen zurErfassung ner Geschiebefalle. werden. Abbildung 2zeigteineSystemskizzeei- Zeiteinheit kannderGeschiebetrieb gemessen al gewogen wird.ÜberdenMassenzuwachs pro wo mittels Wägezellen kontinuierlich dasMateri- terial fällt über den Messschlitz in den Behälter, Fig. 2:Schematicdrawingofabedloadtrap Abb. 2:SchematischeDarstellungeinerGeschiebefalle Die Entnahme derGeschiebeprobe und In Österreich kommenzurzeit andrei tungsaufwand. vorgegebene Position imMessprofilundder War zesses gemessenwerden. zeitliche Variabilität desGeschiebetransportpro- des Materialsauch derBewegungsbeginnunddie neben demGeschiebetransport undder Textur sen durchführbar ist.MitderGeschiebefalle kann chen Geschiebefängern auch beihöheren Abflüs- tisierte Messung,dieimGegensatzzubewegli- Falle ermöglicht einelängerandauernde,automa- gen getrocknet undanschließend gesiebt. den wiebeider Auswertung derFangkorbmessun- ben des entnommenen Geschiebematerials wer die Probenanalyseentnommenwerden.Stichpro- Fallenabdeckung, kann der Sammelbehälter für Falle abgehaltenwird.Nach derEntfernung der wickelt, mitwelcher derStrömungsdruck von der der Messstation Urslau eine Wasserhaltung ent- spiegel gehobenwerdenkann).Hierzuwurdean de, die über Hydraulikzylinder über den Wasser Dellach/Drau, wo eineHubfalleentwickelt wur Fällen nurbeiNiederwasser möglich (außerin die Wartung des Messgerätes sind in den meisten Hauptartikel Nachteile dieser Messmethodiksinddie Die Geschiebemessung mitderfesten - - - - a) c) b) bedload sample(c) Fig. 3:Bedloadtraplid (a),samplingboxandlid(b), Abdeckung (b),Geschiebeprobe (c) Abb. 3:GeschiebefalleAbdeckung(a),Sammelbehälter und Geophonbalken. Abbildung 4bund4czeigendenfertiggestellten Abbildung 4azeigtdieMontagedesSensors. ßig verteilt überdenFlussquerschnitt eingebaut. Unterseite von Stahlplattenmontiertundregelmä- schiebemonitoring werden die Sensorenan der sprünglich ausderSeismikstammen.BeimGe- Geophone sind Schwingungssensoren, die ur Geophonanlage a) c) b) Geophonbar atUrslau (c) Fig. 4:Installationof theGeophonsensor(a),Geophonbar(b), (b), Geophonbalkenan derUrslau(c) Abb. 4:MontagedesGeophonsensors(a), Geophonbalken - Seite 41 Seite 42 geführt. Material, das über die Stahlplatten der geführt. Material, dasüberdieStahlplatten der bemessungen flussab derGeophonanlagedurch- werden dieobenbeschriebenen direktenGeschie- Messungen kalibriertwerden. ZudiesemZweck nen, muss die indirekte Messung mittels direkten ten beziehungsweise Frachten umrechnen zukön- lage gemessenwerden,inGeschiebetransportra - 5. zeigt Abbildung der Geophonmessung für dieMessstationUrslau hoch aufgelösteDatengewonnen. DasErgebnis se Messmethodewerdenzeitlich undräumlich im gesamtenGewässerprofil erfasst.Durch die- tensität desGeschiebetransportes kontinuierlich pro Minute.Durch dieGeophonewirdIn- nute und das Integral der quadrierten Mittelwerte von 0,1 Volt), diemaximale Amplitude proMi- Minute (Nulldurchgang einesSchwellenwertes de Datenaufgezeichnet: Anzahl derImpulsepro datensignals werdenübereineSoftware folgen- weiterverarbeitet. Beider Verarbeitung desRoh- transformiert und von einem Computersystem gnal wirdineinelektrisches Spannungssignal die vom Geophonregistriert werden.DiesesSi- Geophonanlage wandern, erzeugen Vibrationen Geschiebepartikel, dieüber dieStahlplattender Fig. 5:Temporal andspatialdistributionofgeophone-impulses(Urslau,2011) Abb. 5:ZeitlicherundräumlicherVerlauf derGeophonimpulse(Urslau,2011) Um dieDaten,von derGeophonan- soweit dieoperationellen Rahmenbedingungen wird nicht nur eine Lotrechte, sondern es werden, und mittlerenDurchflüssen durchgeführt. Hier dem Geschiebefänger Messungenbeiniederen Einsatzgrenzen zukompensieren. Sowerdenmit den EinsatzmehrererMessgeräte diejeweiligen der kombiniert.ZieldesMesssystems istes,durch rekte (Geophonanlage)Messmethodenmiteinan- rekte (Geschiebefänger, Geschiebefalle) undindi- Im integrativen Geschiebemesssystem werdendi- Integratives Geschiebemesssystem mit direktenMessgeräten möglich. transportraten sindnurnach einerKalibrierung beginn gewonnen. Die Angaben von Geschiebe- Geschiebetransportes sowie überden Transport- teilung im Messprofil, die zeitliche Variabilität des lich hoch auflösende AngabenüberdieQuerver sche ErfassungdesGeophonsignals werdenzeit- das indirekteMessgerät kannkalibriertwerden. den Geophondatengegenübergestelltwerdenund erfasst. DirektgemessenerGeschiebetrieb kannso gen auslöst,wirdmitdendirektenMessgeräten Geophonanlage wandert und damit Schwingun- Hauptartikel Durch diekontinuierliche undautomati- - men, umdieSondenaufzeichnungen zu kalibrie- der NäheSonde Schwebstoffproben entnom - 1995; Schoellhamer & Wright, 2003),werdenin des Partikels imGewässer abhängigsind(Gippel, zeichneten Werte von der Größe und der Form serstand korrelieren(Lewis,1996). Dadieaufge- sentlich bessermitder Trübung alsmitdem Was - gezeigt, dassdieSchwebstoffkonzentrationen we- kontinuierlich erfassen.Untersuchungen haben 6a) installiert,die Trübung desGewässers stellen inUfernäheoptische Sonden(Abbildung stofftransportes zu erfassen, wurden an den Mess- 2008; Haimannetal.,2014). direkten Messmethodenangewendet(BMLFUW, wird dahereineKombination ausdirektenundin- Hydrographischen Dienstenbetriebenwerden, österreichischen Basismessnetzes,dievon den vollständig zuerfassen. An denMessstellendes räumliche Variabilität desSchwebstofftransportes doch nicht ausreichend sind, um die zeitliche und et al.,2000;Gray &Gartner, 2009),diealleine je- eine Vielzahl anMethoden zur Verfügung (Wren Zur Erfassung des Schwebstofftransportes steht Messmethodik Schwebstoffe bersack etal.(2012)undHabersack etal.(2013). rativen Geschiebemesssystems findensich inHa- gelöste Daten.Monitoringergebnisseeinesinteg- und liefernsomitzeitlich und räumlich hoch auf- die Geschiebetransportintensität kontinuierlich zu erlauben.DieGeophonehingegenerfassen eine KalibrierungdiesesindirektenMesssystems den flussabderGeophonanlagedurchgeführt, um lich ist.DiedirektenGeschiebemessungen wer Messung mitGeschiebefängern nicht mehrmög- Abflussspektrum zumEinsatz,inwelchem die Die Geschiebefalle kommtvor alleminjenem es erlauben, mehrere Messlotrechten beprobt. Um diezeitliche Variabilität desSchweb- - stimmen unter Nutzung des„Doppler-Effekts“ die zur Durchflussbestimmung entwickelt undbe- nahmen. ADCP-Geräte (Abbildung 6c) wurden Current Profiler)in Kombination mitProbenent- ist dieMessungmittels ADCP (AcousticDoppler Schwebstoffverteilung imQuerprofilinFlüssen Eine weitereMöglichkeit zurBestimmungder Proben als geeignet erwiesen(BMLFUW, 2008). seiner Form undderisokinetischen Entnahmeder hat sich diesesGerät aufgrundseinesGewichtes, wünschten Tiefe geöffnetwerdenkann. Außerdem nung mittelsMagnetventil elektronisch inderge- Sampler (Abbildung6b)eingesetzt,dessenÖff- Probenentnahme wird ein US-P61-bzw. US-P63- (drei bisfünf)erfolgen(ISO4363,2002).Fürdie die Probenentnahmeninmehreren Tiefenstufen in 5bis10 Abschnitte unterteilt,inderenMitte nahmen. DafürwirdderGewässerquerschnitt folgt dieErmittlung zumeist über Vielpunktent- im Querprofilerfasstwerden.InÖsterreich er auch dieräumliche Verteilung derSchwebstoffe brierproben erstellt. werten undSchwebstoffkonzentrationen der Kali- Methode wird eine Regressionzwischen Sonden- Zeitpunkten linearinterpoliert.Beiderzweiten (Sondenbeiwert) berechnet und zwischen diesen den Kalibrierprobenvorhanden sind,einFaktor sondennahe Schwebstoffkonzentrationen von jedem Zeitpunkt,zudemeinSondenwertund den möglich ist. Bei der ersten Methode wird zu bei auch eineKombination derbeidenMetho- zwischen zwei Ansätzen gewählt werden, wo- sondennahen Schwebstoffkonzentrationen kann der Trübungsganglinien ineineGanglinieder gerer Trübung) variieren. FürdieUmrechnung bis wöchentlich (beiNiederwasser odergerin- zwischen mehrmalstäglich (imHochwasserfall) stands- odertrübungsabhängiggewählt undkann ren. DasProbenentnahmeintervall wirdwasser Neben derzeitlichen Veränderung muss - - Seite 43 c) b) a)

Seite 44 device (c) suspended sediment sampler(photo:H.Seitz)(b),ADCP- Fig. 6:Turbidity sensor (photo:viaDanube)(a),US-P61 Schwebstoffsammler (Foto:H.Seitz)(b), ADCP-Gerät (c) Abb. 6:Trübungssonde (Foto:viadonau)(a),US-P61 als während Niederwasserzeiten. sich dahervielstärkeraufdieFrachtermittlung aus tionen während Hochwasserereignissen wirken ten beiderErfassungvon Schwebstoffkonzentra- nur rund8%zurJahresfracht bei. Ungenauigkei- Diese Ereignisse(drei Tage gesamt)tragen jedoch gen amLattenbach imSeptemberdesJahres auf. doch imZugevon UnwetternundMurenabgän- höchsten Schwebstoffkonzentrationen traten je- Schwebstofffracht desJahres transportiert. Die dung 7)infünf Tagen rund38%dergesamten im Jahr 2008(zwischen HQ Bruggern/Sanna wurdenwährend desEreignisses BMLFUW, 2008). An derMessstelleLandeck- stoffen transportiert wird(z.B. Nachtnebel, 1998; ein erheblicher Anteil der Jahresfracht an Schweb- fig, dass während größerer Hochwasserereignisse Auswertung von Jahresfrachten zeigtessich häu- Monats- oderJahresfrachten ermöglicht. Beider ermittelt unddieBestimmungvon z.B. Ereignis-, portes überdieZeitwirdSchwebstofffracht berechnet. dem Durchfluss wirdderSchwebstofftransport wird. Durch MultiplikationdieserGanglinie mit mittleren Schwebstoffkonzentration ermöglicht linie), wodurch dieBerechnung derGanglinie Regression inBeziehunggesetzt(Querprofilkenn- Schwebstoffkonzentrationen werdenüber eine on unddiezeitgleich gewonnenen sondennahen bestimmt. DiemittlereSchwebstoffkonzentrati - mittlere Schwebstoffkonzentration imQuerprofil sungen werdenderSchwebstofftransport und die men (z.B. Deines,1999). Aus denQuerprofilmes- die Schwebstoffkonzentration flächenhaft bestim- gleichzeitiger Entnahmevon Schwebstoffproben intensität lässtsich überdieSonargleichung bei und empfangenemSignal. Aus derRückstreu- Frequenzverschiebung zwischen ausgesendetem Hauptartikel Über Integration desSchwebstofftrans- 1 undHQ 5 ) (Abbil- dass besonders die Feinbestandteile des Bodens, nen Betrachtung (Einleitung) darauf hinzuweisen, sind. Trotzdem giltesineinerForm derallgemei- für diemeistenalpinenFließgewässer anzusehen onen ausderLandwirtschaft alsnicht maßgeblich zugsgebiet zusehen. Wobei z.B. dieBodenerosi- bzw. derLandnutzung(Bewirtschaftung) imEin- lagerung durch Hochwässer, Gletschereinfluss) Geologie (Kristallin, Kalk), derHydrologie(Um- Unterschicht, istsomitin Abhängigkeit von der rung von Feinanteilen inderDeckschicht bzw. eine Beschreibung derzunehmenden Anreiche- men dar(Jones etal.,2011).DieKolmation, als schen Prozessinnerhalbvon Fließgewässersyste- stellt einennatürlichen hydro-geomorphologi- Die ErosionundDepositionvon Feinsedimenten Bedeutung vonSohlmaterialmonitoring Sanna intheyear2008(source:AmtderTiroler Landesregierung). Fig. 7:Meansuspendedconcentration,dischargeundmonthlysedimentloadatthemeasurementsiteLandeck-Bruggern/ Jahr 2008(Datengrundlage:AmtderTiroler Landesregierung). Abb. 7:MittlereSchwebstoffkonzentration,DurchflussundSchwebstoffmonatsfrachtenanderMessstelleLandeck-Bruggern/Sannaim Feinsedimenten im Schotterkörper (innereKol - mischen Komponenten einer Anreicherung von tation (gravitationsbedingt) gilt esauch diedyna- et al.,2011).NebendenProzessen derSedimen- (Waters, 1995; Wood & Armitage, 1997;Kemp reichend undteilweiselebensraumlimitierend sedimente aufdieaquatische Biologieistweit- Erosion auf(UBA, 2011).DerEinflussder Fein- ar undJahr infolgeeinerniederschlagsbedingten Bodenabtrag von mehralsdrei Tonnen jeHekt- genutzten Fläche einenmittlerenlangjährigen weise weisenderzeitca.14%derackerbaulich begriffen (Pulg,2009).InDeutschland beispiels- das Verschwinden von kieslaichenden Fischen in- chen Veränderungen von Flora undFauna führen, Grund kanndortdieBodenerosionzuerhebli- fach indieFlüsseverfrachtet werden. Aus diesem niederschlagsabhängige Erosionsprozesse viel- inklusive Humus,Nähr- undSchadstoffe, durch

Seite 45 Seite 46 gefüllt und nach dem Trocknen gesiebtund analy- ten getrennt(z.B. 0–10 cm),ineinzelneKübel Das gewonnene Material wird dabei nach Schich- prinzipiell nach folgendemSchlüssel: schnitten werden. Die Probenaufteilung erfolgte Kreissäge in unterschiedlich dicke Schichten zer le gezogenunddieProbeamUfermittelseiner Daraufhin kanndasRohrausderGewässersoh- Wassertemperatur zwischen 20und45Minuten. dem Rohr festfriert. Dieser Vorgang dauert je nach °C heruntergekühlt,sodassdasFlusssubstrat an tels flüssigenStickstoffs wird dasRohrauf-–196 bzw. 0,5mtiefindieFlusssohlegeschlagen. Mit- Freeze-Core-Probenahme wirdeinMetallrohr1m Freeze-Cores gezogen und ausgewertet.Für die tät werdenin alpinen Fließgewässern sogenannte Als eineForm derBewertungSedimentquali- Messmethodik Sohlmaterial nagement. Bedeutung füreinintegratives Fließgewässerma - teilen inderGewässersohle istsomitvon zentraler man &Lapointe,2005).DasErfassenvon Feinan- im Interstitial maßgeblich beeinflussen (Zimmer bunden, welche die hydraulischen Eigenschaften die lokalenflussmorphologischen Verhältnisse ge- ist der Kornaufbau des Kieslückenraums stark an Furt-Kolk-Sequenzen (Searetal.,2008).Deshalb räumigen Strukturen (Laichhabitate) bishinzu Fließgewässern bestimmen,variieren von klein- Infiltrationsrate und Feinsedimentanreicherung in schen Randbedingungen,welche diedynamische Die Größenordnungen (Skalen) der morphologi- mation) von Kiesbettflüssenzuberücksichtigen. 0–10, 10–20,20–30,30–40,40–50 (incm); Freeze-Core-Länge (0,5m): 0–10, 10–20,20–40,40–60,60–80, 80–100(incm); Freeze-Core-Länge (1m): - - nen war (z.B. Ill_2). teils mitzunehmender Schichttiefe zu verzeich- ebenfalls einegraduelle Steigung desProzentan- Feinsedimentanteile nachzuweisen waren, wobei an der Gewässersohle keine bisnur sehr geringe men (z.B. Inn_2).Ebenfallsauffälligistauch, dass einer Schichttiefe von 20cmoftdeutlich abneh- an derSohloberfläche derKiesbänke,welche ab Korngrößen <0,125mmdieerhöhten Anteile Auswertungen fürdieprozentuelle Verteilung von ersichtlich sindindenbeispielhaftdargestellten Fließgewässern bestehen(Abbildung8).Deutlich netzt werden) unabhängig von den untersuchten serwechselzone (Bereiche dienurbeiSchwall be- zwischen dauerbenetztemBereich undder Was- mentanteile (<0,125mm,<0,5mmund2mm) de inderprozentuellen Verteilung derFeinsedi- weise gezeigtwerden,dasssehrwohl Unterschie - österreichischen Fließgewässern konntebeispiels- Im Falle von Sunk-Schwall-Untersuchungen an Sunk-Schwall) gegenübergestelltwerden. se möglichen hydrologischen Belastungen (z.B. mm). DiesekönneninweitererFolge beispielwei- ratproben (Szenarien:<2mm,0,50,125 der relativen Feinanteile in den jeweiligen Subst- d90) undvor allemdurch dieGegenüberstellung von charakteristischen Korngrößen (z.B. d50,dm, mittels Kornverteilungskurven, derBerechnung nenen Freeze-Cores erfolgen nach der Siebung Die Auswertungen der Teilproben dergewon- zungen nicht möglich. unter dengegebenenmechanischen Vorausset- Anfrieren von z.B. Blöcken imSohluntergrund dern, andererseitsisteinZiehendesKerns beim Einschlagen derLanzeindas Sohlsubstrat verhin- material limitiertwerden.Einerseitskannesdas von Freeze-Cores auch durch sehrgrobesSohlen- allem in alpinen Bereichen kann die Anwendung bewahrung bzw. fürden Transport notwendig. Vor material sindbiszudreiKübel jeSchicht zur Auf- siert. Beimanchen ProbenmitsehrgrobemSohl- Hauptartikel [email protected] Muthgasse 107, 1190 Wien Universität für Bodenkultur Wien Priv. Doz. Dipl.-Ing.Dr. ChristophHauer [email protected] Muthgasse 107,1190 Wien Universität fürBodenkultur Wien Univ.Prof. Dipl.-Ing.Dr. HelmutHabersack Anschrift derVerfasser / Authors´ adresses: e) c) a) (c) Inn_2,(d)Drau,(e)Enns_2;(f)Ziller_2;note:differentcriticalgrainsize<0.5mm taken(graphsmodifiedfromHaueretal.,2014). Fig. 8:Percentageofmaterial<0.125mm,calculatedfordifferentlayerssamples inhydropeakingreachesofrivers(a)Ill_2,(b)Ill_3, mm ausgewiesen(GrafikenmodifiziertausHaueretal.,2014). Fließgewässer (a)Ill_2,(b)Ill_3,(c)Inn_2,(d)Drau,(e)Enns_2;(f)Ziller_2;zubeachten:unterschiedlicherGrenzkorndurchmesser<0,5 Abb. 8:ProzentanteildesSiebdurchgangs<0,125mm,ausgerechnetfürunterschiedlicheSchichtenvonProbenschwallbeeinflusster [email protected] Muthgasse 107, 1190 Wien Universität für Bodenkultur Wien Kreisler Dipl.-Ing. Andrea [email protected] Muthgasse 107,1190 Wien Universität fürBodenkultur Wien Dipl.-Ing. MarleneHaimann f) d) b)

Seite 47 Seite 48 Research, inprint. port monitoringandanalysisconcept.InternationalJournal ofSediment Development andevaluation ofanintegrated suspendedsedimenttrans- HAIMANN M.,LIEDERMANNLALKP., HABERSACK H.2014. wirtschaft. Inprep. und WasserwirtschaftUmwelt Abteilung schaft,Nationale Wasser VII/1, 2014. Studieim Auftrag desBundesministeriumsfürLand-undForstwirt- Rahmen desNationalenGewässerbewirtschaftungsplans. Endbericht SED_AT Feststoffhaushalt, Sedimenttransport undFlussmorphologieim PRENNSER D. 2014. HABERSACK H.,BLAMAUER B., SCHODER A., KREISLER A., KLÖSCHM., Wildbach- undLawinenverbauung, SektionSalzburg. Wien wirtschaft Wildbach- und Lawinenverbauung, Sektion IV, Abt. IV/5 und Bundesministeriums fürLand-undForstwirtschaft, Umweltund Wasser läufen amBeispielderUrslau.Jahresbericht 2013.Studieim Auftrag des Messung undBerechnung desGeschiebetransportes in Wildbachunter HABERSACK H.,KREISLER A., AIGNER J., TRITTHART M.(2013). Wasserwirtschaft. Wien Auftrag desBundesministeriumsfürLand-undForstwirtschaft, Umweltund Geschiebemessungen anDrau undIsel2007-2012.Endbericht. Studieim HABERSACK H., AIGNER J.,KREISLER A., SEITZH., TRITTHART M.(2012). in Österreich. Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft, 62,1-6 FloodRisk Iu.II:GrundlagenfüreinintegriertesHochwassermanagement HABERSACK H.,BÜRGELJ.,KANONIER A., STIEFELMAYER H.(2010). chische Wasser- und Abfallwirtschaft, Jg.57,5/6,88-94 Analyse derHochwasserereignisse vom August 2002–FloodRisk.Österrei- HABERSACK H.,STIEFELMEYERPETRASCHEK A., BÜRGELJ.(2005). Switzerland. of characteristics of suspended sediment. International standard, Geneva, Measurement ofliquidflow inopen channels –Methodsformeasurement ISO 4363,2002. ter resources research 45, W00D29, doi:10.1029/2008WR007063. Technological advances insuspended-sedimentsurrogatemonitoring. Wa- GRAY, J.R.,GARTNER, J. W. 2009. solids instreams.HydrologicalProcesses9:83-97. Potential ofturbiditymonitoringformeasuringthetransport ofsuspended GIPPEL, CH.J1995. lers, Oceans99MTS,IEEEProceedings,SanDiego,California. Backscatter estimation using Broadband Acoustic Doppler Current Profi- DEINES K.L.1999. und Wasserwirtschaft. sermorphologie. BundesministeriumfürLand-undForstwirtschaft, Umwelt Fließgewässermodellierung - Arbeitsbehelf Feststofftransport undGewäs- BMLFUW, ÖWAV 2011. Wasserwirtschaft. transportes. BundesministeriumfürLand-undForstwirtschaft, Umweltund Schwebstoffe im Fließgewässer – Leitfaden zur Erfassung des Schwebstoff- BMLFUW 2008. Literatur /References: - - - Processes 19:4161-4177. in headwater tributaries of the Cascapédia River, Québec. Hydrological Sediment infiltration traps: theirusetomonitorsalmonidspawning habitat ZIMMERMANN, A.E., LAPOINTE,M.2005. lic Engineering126:97-104. Field Techniques for suspended-sediment measurement. Journal of Hydrau- WREN, D.G., BARKDOLL, B.D., KUHNLE,R.A.,DERROW, R.W. 2000. Management 21:203-217. Biological effectsoffinesedimentintheloticenvironment. Environmental WOOD, P.J., ARMITAGE, P.D. 1997. 445. ration intheRiver Rother, West Sussex,England,Sedimentology24:437- WOOD, P.A. 1977.Controlsofvariation insuspendedsedimentconcent- Fisheries SocietyMonograph 7:Bethesda,MD. Sediment inStreams:Sources, BiologicalEffects,andControl. American WATERS, T.F.1995. Daten zurUmwelt Ausgabe 2011,deutsches Umweltbundesamt. UBA 2011. tion ingravel spawning beds. American Fisheries Symposium65:149-173. The significanceandmechanics offine-sedimentinfiltration andaccumula- SEAR, D.A., FROSTICK,L.B., ROLLINSON,G.,LISLE, T.E. 2008. 283. ment inRivers. Technological andMethodological Advances. IAHSPubl. of opticalbackscatter sensors.ErosionandSediment Transport Measure- Continuous measurementofsuspendedsedimentdischarge inrivers by use SCHOELLHAMER, D.H., WRIGHT, S.A.2003. sität München. München http://mediatum2.ub.tum.de/node?id=680304. sertation amLehrstuhlfuerLandschaftsoekologie der Technischen Univer ihrer Funktionsfaehigkeit,ihreDegradierung undihreRestaurierung.Dis- Laichplaetze derBachforelle (Salmotrutta)inderMoosach dieBewertung PULG, U.2009. 45, 147. Schwebstoffe in der Donau. Forschung im Verbund, Schriftenreihe Band B. 1998. NACHTNEBEL H.-P., SEIDELMANNR.,MÜLLERH.W., SCHWAIGHOFER estimation. Water Resources Research 32,No.7:2299-2310. Turbidity-controlled suspendedsedimentsamplingforrunoff-event load LEWIS, J.1996. 10.1002/hyp. 7940. The impactsoffinesedimentonriverine fish.HydrologicalProcesses,DOI: KEMP P.S., SEAR,D.A., COLLINS, A.L., NADEN, P., JONES,J.I.2011. Angewandte Fischökologie anFließgewässern. UTBFacultas. 547pp. JUNGWIRTH, M.,HAIDVOGEL G.,MUHARS.,SCHMUTZS.2003. Application; DOI:10.1002/rra.1516. The impactoffinesedimentonMacro-Invertebrates. River Research and MITAGE, P.D. 2011. JONES, J.I.,MURPHY, J.F., COLLINS, A.L., SEAR,D.A., NADEN, D.A., AR- hydropeaking impacts.preparedsubmissiontoGeomorphology. In situmeasurementoffinesedimentconcentration inalpinerivers with HAUER, C.,HOLZAPFEL,P., HABERSACK, H.2014. Hauptartikel -

STRÖMUNGS-, GESCHIEBEMODELL :: HYDRO_AS+GS-2D alp infra :: numerische Prozessdynamik Prozessdynamik numerische :: infra

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Seite 50 Debris flow, monitoring, measuring system, sensors Keywords: recorded,acoustic signals)are orlessstandardized way. andtransmittedinamore stored flow events. Nowadays (flow andtransport depth, parameters of triggering(precipitation) transmissionandthederivation ofpreviouslydebris data ofcharacteristicsignatures recorded years, mainlyduetoavailabilityreliable sensors, ofcost-efficientand a rapidenhancementof flow itself. process developmentFurther towards warning systemstaken has recent placein themainfocusisinvestigationinstitutions andtherefore aspectsofthedebris ofdifferent debris flow initiationandflow dynamics. These are mostlyoperatedsystems research by with monitoringsystems parametersthatdescribe ofimportant forcontinuousmeasurement decades,Within thelasttwo several debrisflow have catchments inEuropa beenequipped Abstract: Muren, Monitoring,Messsystem,Sensoren Stichwörter: aufgenommen, gespeichert undautomatisch übertragen. rameter der Auslösung (Niederschlag) und der Verlagerung (Abflusstiefe, akustische Signale) gezeichneten Ereignissenabgeleitetworden waren. HeutzutagewerdenstandardmäßigPa- die Kommunikationsmöglichkeiten rapide ausgebaut und Auswertealgorithmen aus den auf- folgte erstindenletzten Jahren, nachdem kostengünstigeundverlässliche Sensoren verfügbar, ablaufenden Prozesseinteressiertsind.Die Weiterentwicklung inRichtung Warnsysteme er Systeme zumeist von wissenschaftlichen Institutionen, die primär an einer Erforschung der Parameter derMurenentstehungundMurendynamik ermöglichen. Betriebenwerdendiese ringsystemen ausgestattet, die eine kontinuierliche Beobachtung und Erfassung wesentlicher In denletztenzweiJahrzehnten wurdenzahlreiche EinzugsgebieteinEuropamitMonito- Zusammenfassung: Debris FlowMonitoring Monitoring vonMurgängen JOHANNES HÜBL,MATJAŽ MIKOŠ Hauptartikel - eigen ist.Signale (Reize)werdendurch entspre- kette (Abbildung 1),wiesieauch unsMenschen scher Einrichtungen folgt einer Wahrnehmungs- Die systematische Beobachtung mittelstechni- Wahrnehmungskette festlegen. Für dasMonitoringlassensich verschiedene Ziele Zeitabschnitte oderdauerhaft erfolgen. achtung (Überwachung) entweder für bestimmte setzter technischer HilfsmittelkanndieseBeob- Systems. Je nach Zielsetzungunddafüreinge- schen Beobachtung einesProzesses oder eines kontrollieren, überwachen) dientdersystemati- Monitoring (von engl. „monitor“: beobachten, Definition undZieledesMonitorings 3. 2. 1. in derBauwerksüberwachung. der Warnung bzw. Alarmierung, aberauch dungen findensich vor allemimBereich Prozess ansich nicht verändern. Anwen- tungen, um Aktionen auszulösen,dieden Das Erkennenvon Grenzwertüberschrei- serrückhaltebecken; gend z.B. inderSteuerungvon Hochwas- Anwendung findetdiesesZielaber vorbeu- facto nicht steuerndeingegriffen werden, zu können.BeiMurgängenkannderzeitde Veränderungen imProzessablaufbewirken in denablaufendenProzesseingreifenund Die Erfassung von Schwellenwerten, um Anwendungen; Grundlage für alle weiteren praxisnahen schaftlichem Interesse,bildetaberauch die len. DiesesZielistvor allem von wissen- ckeln, Testen undKalibrierenvon Model- zur Gewinnungvon Daten undzumEntwi- nis der Vorgänge innerhalbdesSystems, Die Beobachtung zumbesseren Verständ- vordefiniertes Signalmuster erkannt wird, sofort dungen). System eineFehlfunktion erkennt(Wartungsmel - und Meldungenvon sich ausabsetzen,wenndas abständen (etwa 10 bis 15 Minuten) aufzeichnen sollte dasSystemSignaleinregelmäßigen Zeit- „Schlafmodus“ verbleiben. IndiesemModus kann dasMesssystem die meiste Zeitineinem net werden.DaMurgängerelativ seltensind, le inverschiedenen Zeitintervallen aufgezeich- schen Prozessenkönnenunterschiedliche Signa- zum Zeitpunktt Zeit desHandelns,umdasgewünschte Schutzziel koll den/dieRezipientenerreicht (t Warnung entsprechend demÜbertragungsproto- on, diedenzeitlichen Ablauf bestimmen.Hatdie sind esdieÜbertragungswege derKommunikati- nung erforderliche Zeitspanne (t sollte diefür Wahrnehmung und Wiedererken- eine möglichst langeReaktionszeit zuerwirken, Kenntnis des entsprechenden Signalmusters. Um die von einerMureabgegeben werdenunddie die richtige Auswahl der zu erfassenden „Reize“, Erfassung derSignalevon Murgängenistsomit Handlungsschritte abgearbeitet werden. den unddieSignalstärkegroß,könnenfestgelegte nung). IsteineRegelfürdasSignalmustervorhan - früheren Signalmusternverglichen (Wiedererken - zogen werden.DabeiwerdendieseSignalemit mung), zurSteuerungweiterer Aktionen herange- Signale, dieüberdieserGrenzeliegen(Wahrneh- ze liegen, einfach abgelegt werden, oder andere nen Signale,dieuntereiner Wahrnehmungsgren - und weiterverarbeitet (Verarbeitung). Dabeikön- umgewandelt (Transduktion oder Transformation) chende Sensorenerfasst,inelektrische Signale kurz sein. Nach dem Zeitpunkt der Warnung (t Trotzdem solltedasSystem, falls ein Beim Monitoring von geomorphologi- Das Wesentliche bei dersystematischen 4 zuerreichen. 1 –t 3 ), beginntdie 2 ) möglichst 2 ) Seite 51 Seite 52 zumeist alsmV-Wert vorliegt. Anhand von Eich- lung ineineMessgröße, dem Ausgangssignal, das werden. IndenMessgeräten erfolgtdieUmwand- können unterschiedliche Sensoren herangezogen meist physikalische Messgrößen)von Murgängen Zur Erfassung der Signale(Eingangsgrößen, zu- Signale Monitoring- wieein Warnsystem. abspeichern. IndiesemModusarbeitetdanndas levante Signalemithoherzeitlicher Auflösung auslösen (z. B. Videoaufnahme starten) und re- „aufwachen“, Meldungenabsetzen, Aktionen Fig. 1:Chainofperception,monitoringandwarning Abb. 1:Wahrnehmungskette, MonitoringundWarnung diskret oderkontinuierlich ist. wertkontinuierlich, wennder Wertebereich für(s) bezeichnet mandasSignalalswertdiskretbzw. man dasSignalzeitkontinuierlich. Entsprechend tinuierlichen Zeitbereiches definiert,dannnennt Funktionswert (s)fürjedenZeitpunkt(t)eineskon - dann nenntmandasSignal zeitdiskret. Istder (üblicherweise äquidistante)Zeitpunktedefiniert, 2013). IstderFunktionswert (s)nurfürdiskrete schaften inKlasseneingeteiltwerden(Rupprecht, rückgerechnet werden. Messbereichs indiegewünschte Messgrößezu- funktionen kanndieserMesswert innerhalbdes Hauptartikel Signale könnenaufgrundihrer Eigen- nem Schalter zuvergleichen, dernureine Antwort lenwerten 0 und 1 bestehen. Letztere sind mit ei- ellen Zahlenumfassenalsauch nurausdenZah- gnale alsdigitaleSignalebezeichnen. (Schreibstreifen) undzeitdiskretewertdiskreteSi- kontinuierliche Signaleauch alsanalogeSignale Vereinfacht kannmanzeitkontinuierliche wert- terscheiden (Abbildung2): Deshalb kannmanprinzipiellvierSignalartenun- Fig. 2:Maincharacteristicsofsignaltimeseries(Rupprecht,2013,edited) Abb. 2:Signalarten(Rupprecht,2013,verändert) d) c) b) Signale wertkontinuierliche a) Zeitkontinuierliche Zeitdiskrete wertdiskreteSignale Zeitkontinuierliche wertdiskreteSignale Zeitdiskrete wertkontinuierliche Signale Die Signalgrößenkönnensowohl allere- toringsystem dar. idealen „Wecksignale“ füreinschlafendes Moni- mit Ja oderNeinzulässt.Solche Signalestellendie nisgesteuerte oder auch asynchrone Aufzeichnung. schlag um0,1 mmzunimmt.Diesnenntman ereig- bei derNiederschlagserfassung, wennderNieder Messgröße eine festgelegte Änderung erfährt: z.B. kann jenerZeitpunkterfasstwerden, andemdie der MagnitudeMessgröße erzielenmöchte, gen, vor allemwennmaneinehöhere Auflösung der verglichen werden.Fürspezielle Anwendun- Messwerte unterschiedlicher Sensorenmiteinan- Dies erleichtert die Auswertung, vor allemwenn äquidistanten Abständen gemessen (synchron). Die Signalewerdenzumeistinzeitlich - Seite 53 Seite 54 erfassen, indenFokus. Murenhabeneinensteilen rücken Messwerte, dieden Verlagerungsvorgang daten zuermittelnist.IstderMurgangausgelöst, auch flächendeckend mithilfe von Wetterradar schlages anzuführen,derpunktuell vor Ort,aber In ersterLinieisthierdieErfassungdesNieder über das potentielle Auslöseereignis notwendig. der murartige Prozessecharakterisiert, sindDaten Wechsel indenSystemzustandIIzubekommen, Bodenfeuchte zunennen. Um Aussagen überden deutung. Als wesentlicher Parameter wäre hierdie rameter, diedieseDispositionabbilden,von Be- variablen Dispositionziehen,sindnatürlich Pa - auf die Veränderungen im System,vor allemder (Hübl, 2009),überwacht. Will manRückschlüsse zustand I,indemfluviatileProzesseüberwiegen mit dem Monitoring grundsätzlich der System- einem Gerinnenicht allzuhäufigauftreten,wird tes beurteiltwerden.DaMurenüblicherweise in gängen kanndieDispositioneinesEinzugsgebie- Mit dersystematischen Beobachtung von Mur Situierung derMesseinrichtung on thephaseofprocess (Kienholz,1998). Fig. 3:Reliabilityand timeforidentificationbasedonthelocalisation ofthealarmdevicesor Anordnung derSensorenimEinzugsgebiet bzw. angepasstandieEreignisphase(Kienholz, 1998) Abb. 3:ZuverlässigkeitundKommunikations- undReaktionszeitinAbhängigkeitvonder - - - man Messgeräte imoberenEinzugsgebiet,also das Monitoringbetriebenwerdensollte.Situiert Frage stellen, anwelcher StelleimEinzugsgebiet onszeit verringert sich. Als nächstes mussmandie Verlässlichkeit aufgezeichnet werden, die Reakti- einmal ausgelöst,könnenMesswerte mitgroßer lalarme“ istjedoch sehr groß. IstdieMureerst eine hohe Reaktionszeit, die Chance auf „Feh - vor der Auslösung einesMurganges,erzielt man ablen DispositionindasMonitoring,alsodieZeit gendem Problem(Abbildung3;Kienholz,1998). dem Gerinne„aufzuwecken“, stehtmanvor fol- senden oderauch nurandere Messgeräte entlang diese InformationaneineEntscheidungsstelle zu einer halbenStunde. überschreitet einMurgangeineZeitspannevon sen eineDauervon wenigenMinutenauf,selten Sekunden beschränken, längereMurschübe wei- sich dieDauereinessolchen Schubes aufwenige gel nurkurzeZeit. Treten Murschübe auf,sokann Anstieg inder Abflusstiefe unddauerninderRe- Hauptartikel Inkludiert mandieBeobachtung dervari- Will mannuneineMuredetektieren, um zeichnen, vorausgesetzt, dassder Auffangbehäl- sie auch sehrhoheIntensitätenverlässlich auf - geprinzip erfassen, am besten geeignet sind, da dass Geräte, diedenNiederschlag nach dem Wä- im Einzugsgebieterfolgen.Es hatsich gezeigt, ereignisses kannimbestenFall mitOmbrometern Die Bestimmungdesauslösenden Niederschlags- Auslösung desto unsicherer istdasSignal. je ehermaneinenMesswert aufzeichnen möchte, zu wecken. Als Regelkannmanfestlegen,dass muniziert werden, um nicht falsche Erwartungen von BeginnandasZieldesMonitoringsklarkom- die ZeitfürReaktionistaberäußerstgering. ze erhältmaneinsehrvertrauenswürdiges Signal, mung bzw. Erkennung. Im Bereich der Kegelspit- aktion aufKosten derUnsicherheit der Wahrneh- im Auslösebereich, gewinnt manZeitfürdieRe- Fig. 4:Comparisonoflocalandspatialdistributedrainfallintensities,recordedattheWölzerbachcreekStyria,on7July2011 Ereignisses amWölzerbach7.Juli2011 Abb. 4:Vergleich derNiederschlagsintensitätvonGebiets-undPunktniederschlagamBeispieldes Aus diesemGrundsolltedenBetroffenen Transportbereich diemaßgebliche Beobachtungs- Für dasMonitoring von Murgängenstellt der Transportbereich gerungen bewährt. zung derSchauerzelle aufBasisvon Hagelabla- der Ereignisdokumentation hat sich die Abgren- km² und5bis15Minutenverfügbar. ImRahmen sind in Österreich derzeit in einer Auflösung von 1 durch bodengebundeneMessungenberuhen.Sie tung des Wetterradars undderenKalibrierung neten INCA-Daten (ZAMG),dieaufder Auswer ren. Verwendbar sindinÖsterreich diesogenan- verfügbare DatenindasMonitoringzuinkludie- möglich ist.Esistdaherempfehlenswert, flächig Messwerte aufdieFläche nursehreingeschränkt nur punktuellerfasstwird,eineÜbertragung der liche Einschränkung ist,dassderNiederschlag Windes aufdasMessgerät geringist.Einewesent - ter regelmäßigentleertwirdundderEinflussdes - Seite 55 Seite 56 Mure Messdaten liefern (kontaktlose Erfassung). Mure Messdatenliefern(kontaktloseErfassung). Erfassung), undsolche, dieohneKontakt mitder che, diemitderMurein Kontakt treten(Kontakt- von Sensoreneingesetztwerden (Jingri,1989):sol- Prinzipiell können2unterschiedliche Gruppen Veränderungenim Abflussverhalten Berger etal.,2010). nes Murgangs kontinuierlich aufzuzeichnen (z. B. Detektion des Abreißens dieErosionsleistungei- Sohle einzubauen und durch dieautomatische die Möglichkeit, (ab)knickbare Elemente indie UAV (DOM)aufgenommenwerden.Esgibtauch Gerinnes (Profileoder TLS)odermithilfeeines Ereignis durch eineterrestrische Vermessung des Gerinnebereich kannlaufend odernach einem Die Erosionsrate bzw. dieGeschiebeaufnahme im Veränderung derGerinnemorphologie (Erosion) renwasserdruck anderGerinnewandung, etc. mische Wellen, Dichte, Schubspannung undPo- schwindigkeit, Druckwellen inderLuftundseis- Abflusstiefe, die Front- bzw. dieOberflächenge- namik erfasst werden können. Dazu zählen die chen Parameter zurBeschreibung derProzessdy- strecke dar, daindiesem Abschnitt diewesentli- Fig. 5:Examplesfor contact monitoringbycheck-lineandmercury inclinometer Abb. 5:BeispielefürKontakt-Erfassungdurch ReißleineundNeigungsmesser leine überschreitet, wirddieseabeinervoreinge- Wenn einMurschub dasNiveau einerKontroll- rizontale Kontrollleine als Auslöser verwendet. Bei diesemSystemwirdeine(odermehrere)ho- Reißleine chende Absicherung istdeshalbnotwendig. dalismus, Spiel) oder Tiere erfolgen, eine entspre - Störung desMesssystems durch Menschen (Van- kriterien verändert werden. Außerdem kanneine Hebung/Senkung derSohllageauch die Auslöse - Messprofile müssenstabilisiertsein,dabeieiner kann nurderersteMurschub erfasstwerden.Die ierliche Messung ist daher nicht möglich, zumeist nach der Detektion ersetzt werden. Eine kontinu- der Instandhaltung. Teile desSystemsmüssen auch im Triggern von Monitoring-Einrichtungen. größte NutzenliegtimBereich der Warnung, aber Variante derErfassung Abflussdynamik. Der Anwendung eine kostengünstige und praktikable heute bietet diese technisch nicht aufwendige Teilen ChinasundJapans eingesetzt. Aber auch tion dar und wurde in der Vergangenheit in weiten stellt den Beginn derautomatisierten Murendetek- Die Kontakt-Erfassung von Muren(Abbildung5) Hauptartikel Die Nachteile dieser Systeme liegen in position bewirken. können unddadurch eine Änderung derSchalter Durchgang einesMurschubs mitgerissenwerden terschiedlichen Höhen,angebracht, diebeieinem Reißleinen sindGegengewichte, eventuell in un- lemlos überwacht werden. Am unteren Endeder dadurch könnenauch breiteQuerschnitte prob- schnitt verteilt mehrereReißleinenangebracht, An einemSpannseilwerdenüberQuer funktioniert aberauch invertikaler Ausrichtung. eine Änderung desSignals(0,1).DiesesSystem gnet) gelöst.EinSeilzugschalter bewirktdadurch stellten Zugkraft von einer Verankerung (z.B. Ma- Fig. 6:Examplesofflow depthmeasurementsatLattenbach (A)andIllgraben(CH) Abb. 6:BeispielezurMessungderAbflusstiefe amLattenbach(A)undIllgraben(CH) - - sensoren, diezumeistmittigüberdemGerinne Einsatz finden sich Ultraschall-, Radar- und Laser zum bewegtenMaterialzutreten,gemessen.Im die Abflusstiefe, üblicherweise ohnein Kontakt Im Bereich eines stabilenGerinneabschnitts wird Abflusstiefe Schaltkreis geschlossen. Schalter (Quecksilberschalter, PrinzipDLT) ein schub eine Auslenkung erfährt,wirdvon einem ähnlich. Wenn einGegenstanddurch einenMur Das SystemmitNeigungsmessernfunktioniert Neigungsmesser - - Seite 57 Seite 58 nauigkeit von 2mmerreicht. DasMessgerät sen- Messbereich von biszu20Meternwird eineGe- sung beiMurgängensehrbewährt. Beieinem Radarsensoren haben sich zur Abflusstiefenmes- Radar größer dieDämpfungundumgekehrt. Vereinfacht gilt,jehöherdie Temperatur, desto Temperaturkompensation istdeshalberforderlich. Temperaturabhängigkeit, eineentsprechende Der Nachteil diesesMessprinzipsistdiegroße der Abstand zurOberfläche berechnet werden. Schallimpulses unddem Empfang desEchosignals aus derZeitspannezwischen dem Aussenden des des PulseserfolgtmitSchallgeschwindigkeit, kann gen. Durch das Laufzeitverfahren, die Ausbreitung flektiert und vom Schallwandler wiederempfan- um abgestrahlt, von derjeweiligenOberfläche re- Schwingen angeregt) auf das zu messende Medi- ne Membran wirddurch elektrisches Signalzum kHz werdenvon einem Ultraschallwandler (dün- Kurze Ultraschallpulse im Bereich von 30 bis 70 Ultraschall potenziell eineruhigereOberfläche aufweist. in einem Abschnitt erfolgen,indemderMurgang rücksichtigen, wennmöglich solltedieMessung Sensoren istdieHydraulik des Abflusses zube- Stromstrich ständigändert. Beider Anordnung der sich dieabflusswirksame Gerinnebreiteundder se amMesspunktnicht gemessen werden,da schen, derReinwasserabfluss kannüblicherwei- Abflüssen zeigtdasMesssignaleinhohesRau- mit einerhohenRauigkeitundkleinenmittleren 30 Meterdetektieren.Innatürlichen Gerinnen ren könnenderzeitproblemlos Abstände biszu Messwerterfassung zugewährleisten. DieSenso- ten Murenoberfläche zuachten, umeinesichere auf einenentsprechenden Abstand zurvermute- angeordnet sind(Abbildung6).BeimEinbauist entlang demGerinne angeordnetsind,ermittelt nalanstiege und dem Abstand der Sensoren,die schwindigkeit wirdausderZeitdifferenzSig- oder der Abflusstiefe angesehen werden. Die Ge- Vergleich des Anstiegs von seismischen Signalen werden. Als indirekte Messungkannderzeitliche verschiedener SensorenundMethodenermittelt Die Frontgeschwindigkeit einer Murekann mittels Geschwindigkeit aber beiderMessungvon reinem Wasser. unabhängig von Witterungseinflüssen, versagen genommen wird.Lasermessanwendungensind schnitt (Öffnungswinkel zumindest 190°) auf- 2D-Lasers ist,dassdergesamteGerinnequer Rotations-Laser (2D)eingesetzt.Der Vorteil des Phasenlage. Eswerdensowohl Punkt-alsauch mit demLaufzeitverfahren oderderMessung tischen Verfahren, dieMessungerfolgtentweder Die Abstandsmessung mitLaserzähltzudenop- Laser nen EinflussaufdieMessunghaben. dingungen wie Temperatur, Regenoder Wind kei- Vorteil derRadarmesstechnik ist,dassUmweltbe- dieser Messungdanndie Abflusstiefe. Dergroße Parametrierung desMessgerätes erhältman aus beiten“ Wert darstellt.Durch eineentsprechende der aufgezeichnete Messwert bereitseinen „bear werden in Form einer Keule ausgesendet, sodass damit zur Abflusstiefe proportional. Die Wellen senden biszumEmpfangenistzurDistanzund fläche. DieLaufzeitder Radarimpulse vom Aus- Messgerät den Abstand zur Muren(Gerinne)ober nötigten LaufzeitderRadarwellenerrechnet das sensors als Echo empfangen werden. Aus der be- anschließend vom Antennensystem des Radar oberfläche. DiesereflektiertdieRadarwellen, Dauer ca.1ns)inRichtung Muren(Gerinne) det hochfrequente Radarwellen-Pulse(K-Band, Hauptartikel - - - - quenzanalyse, welche dieFrontgeschwindigkeit chen. DieMessung basiertaufeinerDoppler-Fre- den Streckenintervallen (range gates)entspre - Zeitintervallen, welche wiederum entsprechen- aus undverarbeitet dieEchosignale inbestimmten Das Radarsystemsendetkurze codierteImpulse keit kannmittelseinerRadarmessung erfolgen. digkeit, aber auch der Oberflächengeschwindig- 2000; HüblundKaitna,2010). tierten Positionen erfolgen(Arattano undMarchi, wenn die Aufnahmen ausentsprechend orien- als auch derOberflächengeschwindigkeit dienen, kann ebenfalls der Bestimmung sowohl der Front- (Abbildung 7). Eine Analyse von Videosequenzen Fig. 7:Velocity estimationat2profileswithadistanceof47meters Abb. 7:GeschwindigkeitsermittlungeinesMurgangesdurch2MessquerschnitteimAbstandvon47m Eine direkteMessungderFrontgeschwin- nen Probe(Abbildung 8)oderdurch dieKombina- Die Dichte kannentwederauseinerentnomme - Dichte (Schweiz) installiert. Diese Messeinrichtung istderzeitnuramIllgraben setzung durch Kraftaufnehmer erfasst werden. oder indirektmittelseinermechanischen Über brachte PlattenkanndieSchubspannung direkt Durch inderSohleoderanBöschung ange- Schubspannung gleichen Auflösung überwacht werden. Im PrinzipkönntenbiszuzweiKilometermitder und dasGeschwindigkeitsspektrum wiedergibt. - Seite 59 Seite 60 her dasersteSignal, dasmanvon einer Quelle Sekundärwellen (Transversalwellen) und sindda- oder Druckwellen) breitensich schneller ausals gebreitet hat.Primärwellen(Longitudinalwellen und demMaterial,insich die Welle aus- der Laufzeiteiner Welle, derQuelle,demSensor den. Dahergibteseine Verbindung zwischen abhängig vom Medium,indemsiesich befin- keit, mitdersich seismische Wellen ausbreiten, Ähnlich zuSchallwellen istdieGeschwindig- Energie, diesich durch denErdbodenausbreiten. Seismische Wellen sindelastische Wellen von Seismische Wellen 1:1-Versuche imSchesatobel realisiert. al., 2011).InÖsterreich wurdenentsprechende nigen wenigenMurschüben durchgeführt (Huet wurde bishernuramJiangjiaGou,China,beiei- Die Messungvon Anprallkräften aufBauwerke Anprallkräfte durch ein Wägesystem ermitteltwerden. sung derGewichtskraft (totaleNormalspannung) tion einerMessungder Abflusstiefe miteinerMes- Fig. 8:SamplingdeviceatJiangjiaGou,China(density, concentration,rheologicalparameter) Abb. 8:GerätzurProbenahme(BestimmungderDichte,KonzentrationundrheologischerParameter)amJiangjiaGou,China breiten sich mit einer Geschwindigkeit von 344 nicht wahrnehmbar sind.DieInfraschallwellen Hz bis20Hz)innehaben undsomitfürMenschen Frequenzband imtief-frequenten Bereich (0,001 schwankungen inder Luft,welche einschmales Infraschallwellen sindlongitudinaleDruck- Infraschall te >100Hz)möglich. mit der Analyse desRohsignals (Aufzeichnungsra- ges konntennicht getroffenwerden.Diesisterst tung, Aussagen über Art undGrößedesMurgan- gängen aufBasiseinerSchwellenwertüberschrei- sind. LetztereerlaubtendieDetektionvon Mur und robustsind Auswerteroutinen bekannt werden können,energieeffizient,kostengünstig ßerhalb desGerinnesimGeländeleicht installiert 2005; Abanco etal.,2012),dadieSensorenau- 1999 und2003;Suwa etal., 2000;Surinach etal., et al.,1979;LaHusen,1996und2005; Arattano, ring von Muren(z.B. Okudaetal.,1979;Itakura scher Wellen hateinelange Tradition imMonito- und Wallace, 1995).Die Aufzeichnung seismi- in einemelastischen Festkörper erkennt(Thorne Hauptartikel - sorption inder Atmosphäre relativ kleinist.(Al- berücksichtigen, daderEnergieverlust durch Ab- monitort, muss man vor allemStreuungsverluste man Infraschall überkleineDistanzen(< 5 km) breiten undimmernoch detektiertwerden. Wenn Sie könnensich mehreretausendKilometeraus- von derFrequenz oder Amplitude der Welle ab. schaften derLuft(Temperatur, Dichte) undnicht breitungsgeschwindigkeit hängt von den Eigen- m/s aus,gleich wiederhörbareSchall. Die Aus- seismic signal(b),time-frequency spectrumoftheinfrasound signal(c),time-frequencyspectrumofthe seismicsignal(d) Fig. 9:Infrasoundand seismicsignalsfromadebrisflowat Lattenbach, Tyrol on1September2008. Infrasoundsignal(a), seismisches Signal(b),Frequenz-Zeit-Spektrum desInfraschallsignals(c)undFrequenz-Zeit-SpektrumseismischenSignals (d) Abb. 9:Infraschall-undseismischesSignal einerMurevom01.09.2008amLattenbachinTirol. Infraschallsignal(a)und 1993; Zhangetal.,2004;Hübl2008). bert undOrcutt, 1990;Johnson, 2003;Zhang, für murartige Ereignissemitgeringerer Viskosität. ren mithohemGeschiebeanteil, biszu15–30Hz abhängig von der Viskosität von 5–10HzfürMu- die größten Amplituden auftreten, variiert dabei Der charakteristische Frequenzbereich, indem dem Gerinne Infraschall- undseismische Wellen. von Steinen sowohl untereinander als auch mit Muren verursachen durch dieKollision

Seite 61 Seite 62 die Ablagerungsfläche, die Ablagerungshöhen die Ablagerungsfläche, den. Nach der Ablagerung sindfür dasMonitoring schwindigkeit und Abflusstiefe ausgewertet wer diese imHinblick auf Ausbreitungsrichtung, Ge- sen. Falls Videosequenzen verfügbar sind,können breitende Muremesstechnisch schwer zuerfas - Im Ablagerungsbereich isteinesich flächig aus- Ablagerungsbereich Zeitschaltuhr vorgegeben werden. zeichnungsdauer kannprozessbezogenübereine ein normalerScheinwerfer hervorrufen. Die Auf- bevorzugen, dasiekeineLichtverschmutzung wie Lichtquelle inderNacht sindInfrarot-Strahler zu Tag-Nacht-Kameras notwendig. Als zusätzliche Sequenzen filmenzukönnen,istderEinsatz von enthalten. Umauch inder Nacht entsprechende auch Einzelbilder noch genügend Bildinformation te nicht unter10Bildern/Sekunde liegen,damit Murenabgang sichtbar sind. DieBildsequenzsoll- marken gesetztsein,dieauch noch während dem treffen zukönnen,solltenimBildauschnitt Signal- Trigger aktiviert wird.Umgeometrische Aussagen (Webcam) sichtbar gemacht werden,diemittels abschnitt kannambesten mittels Videokamera Die Dynamikdes Abflusses ineinemGerinne- Abflussdynamik quenz-Zeit-Spektrum (Infraschall (c),seismisch (d)). den charakteristischen Verlauf derSignaleimFre- bzw. seismische (b)Rohsignal,dieuntereGrafik ist. Das obere Diagramm zeigt das Infraschall- (a) am 01.09.2008Lattenbach in Tirol aufgetreten fraschall- undseismische SignaleinerMureab,die (Kogelnig et al., 2011). Abbildung 9 bildet das In- bevor einMurschub denSensorstandortpassiert eine frühzeitigeDetektion dieser Ereignisse,noch und seismischen Signaleaufweisen,ermöglicht Verlauf imFrequenz-Zeit-Bereich derInfraschall- Die Tatsache, dassMureneinencharakteristischen - sollte der Dataloggerin derLagesein, Wartungs- gewährleistet ist. munikation zwischen Server undDataloggerauch achten, dasszudengewählten ZeitendieKom- gewünschten Zeitintervallen an. Esistdarauf zu Server fordertdieDatenvom Dataloggerinden intervall Datenpakete (stündlich, täglich) oder ein sendet derDataloggerineinemeingestelltenZeit- kann prinzipiellauf2 Arten erfolgen:Entweder übertragen werden.DieseDatenübermittlung ein anderes Speichermedium (z. B. Datenbank) dass jenach Datenvolumen dieMesswerte auf niert werdenkönnen.Deshalbisteserforderlich, ternen Speichermedien (z.B. SSD-Karten)kombi- den DataloggernmeistRingspeicher, diemitex- gungsmedien dar. Standardmäßig befindensich in nikationsschnittstelle zuverschiedenen Übertra- durchführen kann(z.B. Grenzwerte,FFT). erste Analyse der Datensoftwaremäßig vor Ort schenschaltung einesMikrocontrollers,derdie frequenten Messsignalenempfiehltsich dieZwi- Warnung, herangezogen werden.Beisehrhoch- nen zur Auslösung weiterer Arbeitsschritte, z.B. tes gespeichert (Abbildung 10).DieseDatenkön- der Überschreitungen eines gewählten Grenzwer als Mittelwert, Maximalwert, Ist-Wert oder Anzahl frequenz gespeichert oder zeit-undwertdiskret Signale werden entweder in der gewählten Mess- quenz derSensorenfestgelegt.Diegemessenen mierung dieserSteuereinheitwirddieMessfre- systeme, wiez.B. Datalogger. Durch dieProgram- eines MonitoringsystemssindDatenerfassungs- Die zentrale Steuer- und Aufzeichnungseinheit Datenaufzeichnung setzung wesentlich. stoffkonzentration undderGeschiebezusammen- und eineProbenahmezurBestimmungderFest- Hauptartikel Unabhängig von derDatenaufzeichnung Der Datalogger stellt auch die Kommu- - Funk) abhängig. Bei guter Abdeckung durch mo- gungswegen (Festnetz, Breitband-Internet, GSM, scheidungsträger) istvon vorhandenen Übertra- zu übergeordnetenEinheiten (Datenbank,Ent- der DatenoderInformationen vom Datalogger eine Bewilligungnotwendig. Die Übermittlung Je nach Sendeleistung der Anlage istdafüraber dies nicht möglich istdurch eineFunkverbindung. logger erfolgtvor OrtzumeistmittelsKabel;wenn dung 11).DieÜbertragung derDatenzumData- tensivste BauteildesMonitoringsystems(Abbil- Die Kommunikationseinheiten sindderenergiein- Datenkommunikation versorgung) installiertsein(Blitzschutz). für dasMesssystem(Sensoren,Datalogger, Strom - verständlich sollte ein geschlossenes Erdungsystem Batteriestand untereinenGrenzwertabfällt.Selbst- meldungen zuversenden, beispielsweise wennder Fig. 10:Recordingofdata Abb. 10:Datenaufzeichnung „Schlechtwetter“ überbrücken können. gewährleistet ist. Die Reserven sollten einige Tage muss soausgelegt sein,dasseinGanztagesbetrieb zellen betrieben werden. Die Versorgungseinheit Solareinheiten oderin Verbindung mit Brennstoff- hergestellt werden,mussdiegesamte Anlage über Batterie erforderlich. KannkeineNetzanbindung ist zusätzlich einePufferungdurch eine12-/24-V- zentrale EinheitdesSystemserwiesen. Trotzdem hat sich ein 220-V-Netzanschluss zumindest für die nen „Winterschlaf“ versetzt werden. Sehrvorteilhaft halbjahr beschränkt ist,könnendie Anlagen inei- Da dasMurenmonitoringzumeistaufSommer Energieversorgung Telecontrol-Einheit erforderlich. richten (SMS)istdieZwischenschaltung einer Möglichkeit. FürdieÜbermittlung von Kurznach- bile Netze(3G)empfiehltsich dieNutzungdieser - Seite 63 Seite 64 schreibungen von Einzugsgebieten,die mitEin- al., 2011;Navratil etal.,2012)findensich Be- al., 2002; Hübl und Moser, 2006; Hürlimann et In derLiteratur (Genevois etal.,2000;Marchi et Murenmonitoring inEuropa Beispiele fürEinzugsgebietemit hafte Komponenten ersetzenzukönnen. lerhafte Aufzeichnung erkennenundev. schad- die Datenkontrolleerfolgen,umrechtzeitig feh- ziell. Nebender Ablage derRohdatenmussauch chivierung derDatenineinerDatenbankessen- Für eindauerhaftesMurenmonitoringistdie Ar Datenarchivierung Fig. 11:ConceptualsketchofthemonitoringsiteatLattenbachcreek,Austria(sensors,communication,energysupply) Abb. 11:ÜbersichtMonitoringkonzeptLattenbach(Datenaufzeichnung,Kommunikation,Energie) - denen Komponenten, wieSensoren,Datenerfas - Ein Muren-Montoringsystem bestehtausverschie- Schlussfolgerungen Spanien: Rebaixadertorrent,u.a. Frankreich: Manival Torrent, Réal Torrent u.a.; Italien: RioMoscardo, Aquabona, Gadriau.a.; Schweiz: Illgraben, Dorfbach, Spreitgraben u.a.; Österreich: Lattenbach, Wartschenbach, u.a.; systeme in: Nutzen undnurkostenintensiv sind. selten beaufschlagte Messsystemevon geringem dieser GebieteistdieHäufigkeitderEreignisse,da stattet sind.Daswichtigste Kriteriumzur Auswahl richtungen füreineDauerbeobachtung ausge- Hauptartikel In Europafindensich Muren-Monitoring- [email protected] SI-1000 Ljubljana,Slovenia University ofLjubljana Faculty ofCivil andGeodeticEngineering Univ. Prof.Dr. MatjažMikoš [email protected] 1190 Wien, Austria Universität fürBodenkultur Wien Department fürBautechnik undNaturgefahren Institut für Alpine Naturgefahren Univ. Prof.Dipl.-Ing.Dr. Johannes Hübl Anschrift derVerfasser / Authors´ adresses: nitoringsystems. chen Voraussetzungen fürdenBetriebeinesMo- schen Rahmenbedingungen sinddiemaßgebli- sowie das Akzeptieren derörtlichen undtechni- nis der Charakteristik der zu erfassenden Prozesse klare Zieldefinition,eineausgezeichnete Kennt- ein wesentliches Erfolgskriterium darstellt.Eine tion derKomponenten einesMonitoringsystems eine optimalaufeinanderabgestimmteKombina- werden können.DieErfahrunghatgezeigt,dass …) integrieren,sodassdieGerätekosten reduziert sierte Industrielösungen(z.B. Radar, Ultraschall, der Zwischenzeit lassen sich bereitsstandardi- lichkeiten desMonitorings vergrößert werden.In Speicherbausteine etc.verfügbar, sodassdieMög- sche Entwicklung werdenständigneueSensoren, Datenarchivierung. Durch dierasante technologi- Energieversorgung und Speichereinheit für die sungs- undSteuereinheit,Kommunikationsgeräte, Casa EditriceUniversita` LaSapienza,Roma;553–562 on debris-flow hazards mitigation:mechanics, predictionand assessment. VOIS R,HAMILTON DL,PRESTININZI A (eds)5thinternationalconference tion ofinstrumentation,firstexperiencesand preliminary results.In:GENE- R. (2011)Debris-flow monitoringstationsintheEasternPyrenees. Descrip- HÜRLIMANN, M., ABANCÓ, C.,MOYA, J.,RAIMAT, C.,LUIS-FONSECA the InternationalSymposiumInterpraevent 2010, Taiwan; 187-195 ment totheriver Sannaby debrisfloodsandflows. 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Flexible Ringnetzbarrieren alsMurgangsperren: • • • • • www.geobrugg.com Tel.: +41714668155 CH-8590 Romanshorn Geohazard Solutions Geobrugg AG einstufige BarrierenfürEreignissevonbiszu in Feldversuchengetestetunter naturnahe Lösungen,diesichoptischins Kosteneinsparung von30bis50 derBauzeit massive Verkürzung Eidgenössischen ForschungsanstaltfürWald, von mehreren1000 Schnee undLandschaft(WSL Betonbauwerken 1000 Landschaftsbild einfügen m 3 , mehrstufigeBarrierenfürEreignisse debris flow www.geobrugg.com/youtube/

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Schweiz ) Aufsicht der % gegenüber

Seite 67 Seite 68 Slope monitoring, displacement, surface deformation. subsurface Keywords: principles,including measurement applicationsandlimitations. provides anoverview ofconventional andinnovative methodsforlandslide monitoring mechanical devicesacquisition equipment. tohigh-sophisticated data This contribution methodshasbeendevelopedof measurement over thelastdecades, simple from reaching andlandslideriskassessment. prognosis for failure supply quantitative data variety A large ofaslope.the state ofactiveThey and theunderstanding processes slopefailure facilitate provideDeformation measurements physical andreliable adirect forassessing measure Abstract: Oberflächenverschiebung,Hangüberwachung, Tiefendeformation. Stichwörter: wendungsmöglichkeiten undGrenzenkonventioneller undinnovativer Monitoringmethoden. richtungen, zur Verfügung. DieserBeitrag gibteinenÜberblick überdieMessprinzipien, An- chen mechanischen Instrumentenbishinzukomplexenundtechnisch aufwändigen Messein- Für dieErfassungvon HangbewegungenstehteinegroßeBandbreitevon Methoden,von einfa- zesse undliefernquantitative Basisdatenfür Versagensprognosen undRisikoabschätzungen. stand eines Hanges zu beurteilen. Sie geben wichtige Hinweise über die Natur der Hangpro- Deformationsmessungen sinddieunmittelbarstenundzuverlässigsten Parameter, umdenZu- Zusammenfassung: Overview ofTechnologies andCaseStudies Landslide MonitoringMethods: Methodenüberblick undAnwendungsbeispiele Beobachtung vonHangbewegungen: Monitoringmethoden zur DANIELA ANNAENGL,D.SCOTTKIEFFER Hauptartikel lichkeiten undGrenzen. sichtlich ihrerMessprinzipien, Anwendungsmög- tionelle und innovative Monitoringmethoden hin- und etabliert.DieserBeitrag beleuchtet konven- toringverfahren fürHangbewegungenentwickelt gangen zweiJahrzehnten zahlreiche neueMoni- Beobachtungsmethoden habensich indenver eines Hangesanzupassen.Neben altbewährten das MesskonzeptderBewegungscharakteristik Monitoringsystems ist esvon großer Bedeutung and, 2012). vermieden oder vermindert werden(z.B. Safel- kannt undsomenschliche undmaterielle Verluste ches katastrophalesHangversagen frühzeitiger eignete Beobachtungsstrategien kanneinmögli- Stabilitätsentwicklung einesHanges.Durch ge- aber unmissverständlich Auskunft überdie(In-) Die Geschwindigkeitsentwicklung gibtindirekt Deformationsmessungen ermöglichen es: schätzen zukönnen. halten und damit dasGefährdungspotential ab- verstehen, andererseits das zukünftige Hangver terstehenden physikalischen Prozessebesserzu nen istentscheidend, um einerseitsdiedahin- und das Ausmaß von Hangbewegungenzuken- tisch und quantitativ zu erfassen. Den Zeitpunkt zielen darauf ab diese Veränderungen systema- ökonomische Folgen. Deformationsmessungen haben häufigungünstigebiskatastrophalesozio- Hangbewegungen verändern dasGeländeund Einleitung • • • Für den Aufbau einesnutzbringenden etc.) gung, Verlangsamung, wicklung zubeobachten (Beschleuni- deren zeitliche Geschwindigkeitsent - men; und matik) derbewegtenBereiche zubestim- die Deformationsmechanismen (Kine- voneinander abzugrenzen; bewegte undunbewegteHangbereiche - - - Messgenauigkeit sind. gen proMessintervall signifikant kleineralsdie ist danngegeben, wenndieerwarteten Bewegun - holungsmessungen. Einesinnvolle Messfrequenz onsdaten undvertretbaren Aufwand für Wieder gewünschter zeitlicher Auflösung derDeformati - Messfrequenz ergibtsich ausdem Abwägen von vorab evaluiert werden müssen. Die notwendige ten Methodeund ortsspezifischen Einflüssen, die keit ergibtsich ausderKombination dergewähl- Methode(n) fest.Diezuerwartende Messgenauig- gen) legtgleichzeitig dieinFrage kommende(n) gen zu3-dimensionalen Absolutverschiebun- nisses (von 1-dimensionalenRelativverschiebun- Die Entscheidung für die Form des Messergeb - zeption einesMonitoring-Systemssinddeshalb: terisieren. DiedreiessentiellenFragen fürdieKon- mit demgewünschten Detailreichtum -zucharak- Verhalten einerMassenbewegung-gegebenenfalls Wiederholungsfrequenz erforderlich ist,umdas größe geeignetundwelche Messgenauigkeitund obachtungskampagne istdie Klärungwelche Mess- ten ZielenderBeobachtungskampagne ab. gebenheiten undandererseitsvon denangestreb- sinnvoll ist,hängteinerseitsvon denörtlichen Ge- Monitoring einerMassenbewegungpassendund Messvorgang unddamitwelche Methodefürdas der Übergangistfließend(Abb.1). Welche Art von episodischer oderkontinuierlicher Beobachtung; lungsfrequenz desMessvorgangs spricht manvon Messvorgangs. In Abhängigkeit von der Wiederho- eines genaudefiniertenundreproduzierbaren Monitoring istdiesystematische Wiederholung Allgemeine BetrachtungenzurMethodenwahl (Messfrequenz) • (Messgenauigkeit) • • Wie häufigmussich messen? Wie genaukannich messen? Was willich messen?(Messergebnis) Der ersteSchritt inderPlanung einerBe- - Seite 69 Seite 70 mit hohem Automatisierungsgrad. mit komplexen undaufwändigen Messeinrichtungen schen Beobachtungswerkzeugen zutechnisch Der Bogenspanntsich von einfachen mechani- Aktivität von Hängenquantifiziertwerdenkann. achtungsmethoden vorgestellt, mit derenHilfedie Im Folgenden werden direkte und indirekte Beob- Methodenüberblick Randbedingungen zusammeln. wickeln undErfahrungswerte untergutdefinierten hen, einBewusstseinfürmögliche Fehler zuent- allerdings unerlässlich das Messprinzipzuverste- lität von Messdatenüberprüfen zukönnen,istes gänglich und/oderverständlich. Um diePlausibi- Messergebnis sinddem Anwender nicht mehrzu- ten undder Auswerteprozess bishinzumfertigen als „(Quasi-)Black Box“ betrieben:DieRohda- inklusiveMesseinrichtungen Auswertesoftware . Häufigwerden gegangen“ vollautomatisierte ist an Transparenz desMessprozesses verloren her Wiederholgenauigkeit dazugewonnen wurde, (2010) sehrtreffendformulierthat:„Was anho- geführt. Fürdiese Automatisierung giltwas Becker starken Automatisierung zahlreicher Methoden hin zumEchtzeit- Monitoringhabenzueiner lungsfrequenz von Deformationsmessungenbis Die gestiegenen Ansprüche andie Wiederho- The moreabundantthe measurements(whitebars),theless the informationgapsinbetween(gray). Fig. 1:Monitoringincludes therepeatedmeasurementofadefined parameter, withtheaimtotrace changesintheparametervalue. Zeiträume (grau). Messungen durchgeführtwerden(hiersymbolisch mitweißenStreifenangedeutet),destokleinerwerdendieinformationslosen Abb.1: Erstdiesystematischwiederholte BeobachtungeinerMessgrößelässtAussagenüberderenVeränderung zu.Jehäufiger Kluft hin,ermöglicht allerdingskeine Aussage rung derMessstrecke weistaufdie Aktivität der Hand-Laserdistanzmessgerät. Eine Längenände- – mitSchiebelehre, Stahlmaßband odereinem abständen unddenGenauigkeitserfordernissen messen wird–in Abhängigkeit von denBolzen- bedarfsorientierten Zeitabständenabgelesen.Ge- ein MessbolzeninstalliertunddieMessstrecke in ten Fall wirdzubeidenSeitenderKluftjeweils ohne großen Aufwand abzuschätzen. Imeinfachs- thode umdie Aktivität offener Klüfte und Spalten ten Die episodische Längenbestimmung von definier Messstrecken undMessvierecke gen werden. schlüsse auf den Mechanismus des Risses gezo- und Aufweitung desGlasbruches könnenRück- und Biegefestigkeit.ÜberdieLänge,Richtung aktiv, bricht dasGlasinfolgeseinergeringenZug- Rissspitze geklebt.IstderRissauch nurminimal chen mitEpoxidharzquer überdenRissoderdie zu überwachen. Dazu werdendünne Glasplätt- zung und Aufweitung von RissenimFestgestein und kostengünstigeMöglichkeit umdieFortpflan- Glasspione bieteneineäußersteinfache, schnelle Glasspione Hauptartikel Messstrecken isteineweitereeinfache- Me - sche Beziehungenermittelt werden. Richtung undBetrag über einfache trigonometri- kann der2-dimensionale Verschiebungsvektor mit same Messebeneaufspannen.IndieserEbene so aufeinanderabgestimmt,dasssieeinegemein- (Abb. 2). Die vier Bolzenköpfe sind höhenmäßig Messbolzen aufjederSeitederKluftinstalliert Beobachtung werden oder kombinierteBewegung).Zurdetaillierteren über denMechanismus derKluft(Zug-,Scher über Öffnungsbetrag und -richtung unddamit b) a) b) Quadrilateralarrangement. joint aperture. Fig. 2:a)Concretepoles formanualmeasurementsofthe b) AnordnungundMessgrößeneinesMessviereckes. Aktivität eineroffenenSpalte. Abb. 2:a)BetonierteMesspfostenzurÜberwachung der Messvierecke mit je zwei den elektrischen Wegaufnehmern aufgezeichnet. oder digitalenMessuhren oder mithochauflösen- Komponenten werdenmitHilfevon analogen werden. Relativverschiebungen zwischen den auf dengegenüberliegendenKluftufernfixiert schiebbare starreKomponenten, welche jeweils Allen gemeinsam sind zweigegeneinanderver vielen verschiedenen Ausführungen undGrößen. wachung von KlüftenundSpalten.Esgibtsiein eignen sich zurpräzisen undpermanentenÜber Fissurometer sindmechanische Messsystemeund Fissurometer b) a) joint activity. Joint openingversus timeplotshowingarecurrentenhanced Ingelsberg, BadHofgastein, Austria(Unterberger2014).b) Figure 3:a)1-dimensional fissurometerinstalledwithinthe zeigt. Messkurve, welcheeinewiederholterhöhte Kluftaktivität Hofgastein (Unterberger2014).b)Typische Fissurometer- Überwachung eineroffenenKluftamIngelsberg, Bad Abb. 3:a)1-dimensionalesFissurometer zur permanenten - - Seite 71 Seite 72 tige Überwachungsinstrumente fürMassenbewe - Neigungsmesser sindeinfache undkostengüns- Neigungsmesser nen sich gutfürFernabfragen. Fissurometer sind wenig störungsanfällig undeig- Richtungen detektieren(Abb.4). Automatisierte Abstandsänderungen zum Messanschlag in drei aufeinander stehende Wegaufnehmer, welche die schlag. DieMesshalterungträgt dreirechtwinklig ten Messhalterungundeinemmassiven Messan- hingegen auseiner als 3D-Winkel ausgebilde- installiert. onales Fissurometer im spitzen Winkel zur Kluft Scherkomponente wirdeinzweites1-dimensi- telt (Abb. 3). Zur zusätzlichen Bestimmung der die NormalkomponentederKluftöffnungermit- senkrecht zurKluftrichtung überbrückt undso ter wirddiezuüberwachende KluftinderRegel Beim Fig. 4:3-dimensionalfissurometersetup. Abb. 4:Aufbaueines3-dimensionalenFissurometers. einfachen (1-dimensionalen)Fissurome- 3-dimensionale Fissurometer bestehen gut einsetzbar. Dieautomatische Bildaufnahme tokameras sind besonders bei Steinschlaghängen fach und bedarfsgerecht beobachtet werden. Fo- Abbruchbereiche oder Murrinnenkönnensoein- wachung von hochaktiven Massenbewegungen. tragung und eignen sich besonders zur Fernüber fern Echtzeit-Bildinformationen viaInternetüber und Videokameras lie- Fixmontierte digitaleFoto- Permanente Foto-undVideo-Kameras Fernüberwachung eingerichtet werden. Messsysteme einfach automatisiert undfürdie geführt. Nebendermanuellen Ablesung können oder anfixmontiertenstarrenMessbalkendurch- werden. Neigungsmessungenwerdenpunktuell kann soeinfach und unkompliziertabgeschätzt oder Slumping) von steilstehenden Kluftkörpern das Vorwärts- oderRückwärtsrotieren (Toppling te. Die Aktivität von Rotationsgleitungen oder gungen mitausgeprägter Rotationskomponen- Hauptartikel - - wie dieRouteund damitletztlich dieLaufzeit der zweierlei Art und Weise dieGeschwindigkeit so- atmosphärischen Bedingungenbeeinflussenauf te derMessungistallerdings stark begrenzt.Die messen werden;dieGenauigkeit undReichwei- Mit Laserstrahlen kannhingegenreflektorlos ge- flächen wie Spiegelprismen oder Reflektorfolie. den Einsatzvon speziellenreflektierendenOber keiten undgroßeReichweiten, erfordernaber im Infrarotbereich ermöglichen hoheGenauig- Luftdruck undLuftfeuchtigkeit) abhängig. Wellen atmosphärischen Bedingungen(Lufttemperatur, von derverwendeten Wellenfrequenz undden gener Welle,ermittelt. schiebung zwischen ausgesendeterundempfan- nissen zusätzlich durch Vergleich derPhasenver Laufzeit, undbeihöherenGenauigkeitserforder fangen werden.DieEntfernungwirdaufBasisder und nach derReflexion am Objektwiederemp- gnetischen Wellen, welche kontrolliertemittiert fernung zueinemObjekt mit Hilfe von elektroma- Elektronische DistanzmesserbestimmendieEnt - Elektronische Distanzmessung(EDM) Nebel, RegenundSchneefall. lediglich bei Sichtbehinderung durch Dunkelheit, schränkungen inder Funktionalität ergeben sich kostengünstig undeinfach zuinstallieren.Ein- Foto- alsauch Videokameras sindverhältnismäßig gut für die Überwachung von Murrinnen. Sowohl nen sich inKombination mitBewegungssensoren liefern kontinuierliche Bildinformation undeig- auf die Hangdynamik erlauben. Video-Kameras mengesetzt werden,diewertvolle Rückschlüsse in derFolge zuPseudo-Videosequenzenzusam- tiiert. DieBilderwerdengespeichert undkönnen und/oder wirddurch einenBewegungssensorini- erfolgt gemäßeinerdefinierten Auslösefrequenz, Die GenauigkeitderDistanzmessungist - - - punkt desNivellements wird durch freiwählbare bestimmt. gen (Abb.5); Lagekomponenten werdenkeine der Setzungskomponentevon Massenbewegun- eignet sich ausgezeichnet zurQuantifizierung Messstrecken. Dasaltbewährte Messverfahren stimmung von Höhenunterschieden über lange Nivellements ermöglichen diehochpräzise Be- Nivellement GPS-Empfängern gering. ren wieServotachymetern oderfix-installierten verglichen mit anderen punktuellen Messverfah- chung von Massenbewegungen.DieKosten sind sich deshalbgutfürdiekontinuierliche Überwa- ser lassensich einfach automatisierenundeignen nachteilig niederschlagen. vermeiden, dasich dieseinderMessgenauigkeit ren undgroßeDistanzennach Möglichkeit zu erfasst werdenkann.Ebenfallsgiltessteile Visu- linie zwischen Stand-und jeweiligemZielpunkt Anteil desBewegungsvektors parallel zurMess- tes istzuberücksichtigen, dasshierbeinurder gemessen. Beider Auswahl desGerätestandpunk- wählte Zielpunkteaufder Massenbewegungan- definierten Standpunkten aufgestellt und ausge- gungen werden elektronische Distanzmesser auf der abgeleitetenEntfernung. Beide PhänomeneführenzuUngenauigkeitenin dadurch zueinemgekrümmtenZielstrahlverlauf. führt zurBrechung (Refraktion) desZielstrahls und um kaumkorrigierbar. 2.)StarkeLuftschichtung te Zielstrahllänge kaumquantifizierbarunddar auf die Wellengeschwindigkeit istüberdiegesam- einzelnen physikalischen Eigenschaften derLuft elektromagnetischen Welle: 1.)DerEinflussder Die Strecke vom Anfangs- biszumEnd- Motorisierte elektronische Distanzmes - Für dieÜberwachung von Hangbewe- - Seite 73 Seite 74 eindeutig bestimmbar. Daseingesetzte Gerät, das die 3-dimensionalen Koordinaten desZielpunktes punkt gemessen. Aus dendreiMessgrößensind die Schrägdistanz zu einemunbekannten Ziel- Standort aus Horizontal- und Vertikalwinkel sowie In derTachymetrie werdenvon einemdefinierten Tachymetrie permanenten Monitoringsystemausgebaut. aufgestellten digitalenNivellierlatten zueinem torisiertes Nivelliergerät inKombination mitfix (z.B. Pellegrinelli et al., 2013). Dazu wird ein mo- die kontinuierliche Überwachung von Setzungen Messungen eignensich Nivellements auch für Doppelnivellement (Ingensand,1999). Invarstahl beiwenigerals0,5mmproKilometer mit Messskalenaustemperatur-unempfindlichem Messgenauigkeit liegtbeiPräzisionsmessungen schen optischen Verfahren erheblich steigern. Die sich derMessfortschritt im Vergleich zumklassi- ronischen Ablesung von digitalenMessskalenlässt cherweise 2m)herrschen müssen.Mitderelekt- schied kleinerderLänge der Nivellierlatte (übli- jeweils Sichtverbindung undeinHöhenunter Stationierungen überwunden,zwischen welchen clearly showthepositionofbasalshearzoneandverticaldisplacementsresultingfromlandslidemovement. Fig. 5:LevellingdatafromaninvestigationheadingpenetratingtheHochmaislandslide(Gepatsch,Tyrol, Austria).Themeasurements Scherzone unddieSetzungsbeträgeimStolleninfolgederHangbewegungen(modifiziertnachZangerletal.,2010). Abb. 5:Nivellement-MessungenimErkundungsstollenderHochmaisRutschung(Gepatsch,Tirol) zeigendeutlichdieLagederbasalen Neben herkömmlichen episodischen - ähnlichen Wetterbedingungen durchgeführt, wird messungen immer zurgleichen Tageszeit sowie rechnet werdenkann. Werden Null-undFolge- einen räumlichen Verschiebungsvektor umge- differenziellen Koordinatenänderung, welche in zwei Folgemessungen, äußertsich diesineiner le) erfolgen. Bewegt sich ein Zielpunkt zwischen ordinaten (Gipfelkreuzeoder Vermessungssigna- von verschiedenen Fernzielen mitbekanntenKo- unter anderemdurch dasRückwärtseinschneiden Folgemessung neu bestimmt werden.Dies kann Fall mussdiePosition desStandpunktesbeijeder Massenbewegung angezielt werden. In diesem richtet undvon dortausanderePunkteaufder der Standpunktauch imbewegtenBereich einge- Massenbewegung sichtbar sind. Alternativ kann chem aus die gewünschten Zielpunkte auf der gegenüberliegenden Talseite) festgelegt, von wel- im unbewegtenBereich (beispielsweise auf der gungen wirdderGerätestandpunkt imRegelfall ma oderReflektorfolie)notwendig. wellen istamZielpunkteinReflektor(Spiegelpris- auch EDM).FürdieDistanzmessung mitInfrarot- integrierter elektronischer Distanzmessung (siehe hochpräzises Winkelmessgerät (Theodolit) mit Tachymeter (auch Totalstation genannt),istein Hauptartikel Für dasMonitoringvon Massenbewe- durch wirdeineGenauigkeitssteigerungerreicht, mehrerer Vollsätze entgegengewirktwerden. Da- lung kanndurch gegenläufigeMessungeines oder schen Bedingungenwährend einerMessaufstel- von kurzzeitigen Änderungen deratmosphäri- nung desBewegungsvektors heraus. DemEinfluss fällt durch dieDifferenzbildungbeiderBerech- Bedingungen annäherndkonstantgehaltenund der systematische Einflussderatmosphärischen effects. slope creepthatisoverprinted bystrongreversibledeformation cyclesresultingfromseasonalgroundwater-induced buoyancy daily duringthenightwithanautomatic total stationusingtheinfraredspectrumfordistancemeasurement.Thedatashows slow Fig. 6:3D-displacementcomponentsofa monitoringpointontheBeauregardrockslide(Valgrisenche, AostaValley, Italy),surveyed variablen grundwasserbedingtenAuftrieb -überlagertwird(modifiziertnachEngl,2013). langsames KriechenderMassenbewegung, dasvonausgeprägtenreversiblenDeformationszyklen-verursachtdurchjahreszeitlich Aostatal (Italien),austäglichenNachtmessungen einesServotachymetersaufInfrarotbasis.DiehochauflösendeMessreihe zeigtein Abb.6: DreidimensionaleVerschiebungskomponenten einesMonitoring-PunktesaufderFelsgleitungBeauregardim Valgrisenche, kanz derMessergebnisseseinkann. gen Bewegungsraten entscheidend fürdieSignifi- die vor allembeiMassenbewegungenmitgerin- ren aberauch beibodennahen Zielstrahlverläufen allem beigroßenMessdistanzenundsteilen Visu- mosphärischen Einflüsse häufig nicht erreicht. Vor dingungen undwerdeninderPraxis durch dieat- Genauigkeiten beziehensich aufidealeMessbe- Die von Geräteherstellern angegebenen

Seite 75 Seite 76 gerl &Engl2009). rische Bedingungenusw., zuverfolgen (z.B. Zan- kinematische Wechsel durch veränderte geomet- wie Stabilisierungs-oderDestabilisierungstrends, erlauben esdieprogressive Hangentwicklung, gung gibt.Zeitliche Änderungen des Vektorfeldes den Bewegungsmechanismus einerMassenbewe- toren zusammen ein Vektorfeld, das Hinweise auf Zielpunkten bilden die einzelnen Bewegungsvek- legten Grenzwertenkommt. werden, wenneszurÜberschreitung von festge- Zusätzlich kann eine Alarmierung eingerichtet tet undüberInternetabrufbargemacht werden. verschiedene Kommunikationsnetze weitergelei- gemessene undausgewerteteDatenkönnenüber sind hiernurbei Tageslicht möglich. Automatisiert digitalen Bildabgleich identifiziert; Messungen mittels Laserstrahlen. DasZielobjektwirddurch gen aufBasisvon reflektorloser Distanzmessung Motorisierte Videotachymeter arbeitenhinge- die IntensitätdesreflektiertenSignals verifiziert. Spiegelprismas oderderReflektorfoliewirdüber rund um dieUhr. Das zielgenaue Anvisieren des meter aufInfrarotbasis ermöglichen Messungen cher Einflüssezuminimieren. Motorisierte Tachy- ermöglicht esdenMessfehler infolgetageszeitli- wertung dergroßen Anzahl anEinzelmessungen hen erzeugtwerden(Abb.6).Diestatistische Aus- abständen gemessenundhochauflösende Zeitrei- eine große Anzahl von PunkteninkurzenZeit- gegebenen Reihenfolgean. Auf diese Weise kann ter) visierenZielpunkteautomatisch ineinervor metrischen Messnetzesberücksichtigt werden. ßen. All diessolltebeiderPlanungeinestachy- es dadurch zuerheblichen Genauigkeitseinbu- kommen dieRefraktion vermehrt zum Tragen und Bei einerausreichenden Anzahl von Motorisierte Tachymeter (Servotachyme- - Massenbewegung nahezu inEchtzeit zuverfolgen. es dieBewegungsrate undBeschleunigung einer rie einfach automatisiert werdenundermöglicht Datenanalyse kann ähnlich wie in der Tachymet- messreihen mitgroßerGenauigkeit (Abb.7).Die hochauflösende 3-dimensionaleDeformations- Empfängern liefern kontinuierliche und zeitlich stallierten unddurchlaufend betriebenenGPS- den (z.B. Lienhart&Brunner, 2013). und Höhengenauigkeitenvon 2mmerreicht wer Messdauer Lagegenauigkeitenvon biszu1mm Basisstation genannt),könnenbeiausreichender zempfängers mitbekanntenKoordinaten (auch verfahren, d.h.unter Verwendung einesReferen- bei Nacht einsatzbereit. Im differenziellenMess- naus weitestgehendwetterunabhängigundauch jedem Punktautonomerfolgt.GPSistdarüberhi- erforderlich, dadieKoordinaten-Bestimmung an bindung zudenanderenPunktendesMessnetzes chymetrie, Nivellement, usw.) istkeineSichtver Gegensatz zurterrestrischen Vermessung (wie Ta- nes GPS-Messpunktesberücksichtigt werden.Im schränken undmüssenbeiderPositionierung ei- Einsatzmöglichkeiten von GPS hingegenstark ein- tungen durch Felswände oder Wald könnendie en Sicht aufdenHimmel gewährleistet. Abschat- Dies istimRegelfallbeieinerausreichend frei- mehr Satellitengleichzeitig empfangenwerden. bestimmen, müssendieSignalevon vieroder Position einesPunktesaufderErdoberfläche zu GPS-Empfänger aufgenommenwerden.Umdie erdumlaufenden Satellitenabgegebenundvom sungen von kodiertenRadiosignalen, dievon 24 Positionsbestimmung erfolgtüberLaufzeitmes- stimmung von Einzelpunkteneingesetzt.Die GNSS) wird zur hochpräzisen Koordinatenbe- bal Positioning System(GPSoderallgemein Die satellitenbasiertePositionierung mittelsGlo- GPS Hauptartikel Differentielle Messsystememitfixin- - - beim Hinablassen die Neigung desInklinometer ist einhochsensibles Neigungsmessgerät, welches Führung fürdie mobileInklinometersonde.Diese Aussparungen (Nuten)im90° Abstand dienenals um oder Kunststoff ausgebaut. Vier longitudinale wird das Bohrloch mit einem Rohr aus Alumini- Hanges entlangeinervertikalen Bohrung.Dazu Inklinometer messendieInterndeformation eines Inklinometer gebaut werden(z.B. Massey, 2010). Frühwarnsystemen mit Alarmierungsfunktion aus- können GPS Monitoring-Systeme zu verlässlichen In Kombination mitgeeignetenSchwellenwerten registered alocalaccelerationeventattheslopetoe(B2). 1 -GPS4)evidencethattheoveralllandslidemassisacceleratingeveryyearinwetseason(B1,B3andB4).Additionally, GPS1 Fig. 7:ContinuousmeasurementsoffourGPSmonitoringpointsinstalledontheUtikulandslideinNewZealand.All(GPS (modifiziert nachEngl,2013). ein lokalesBeschleunigungsereignisamHangfußwiderundwurdenurvomdortplaziertenGPS-Empfänger(GPS1)registriert GPS 4)zeigeneinejährlichwiederkehrendeBeschleunigungdergesamtenMassenbewegung(B1,B3undB4).B2spiegelthingegen Abb. 7:KontinuierlicheMessreihenvonvierGPS-MonitoringpunktenaufderUtikuGleitunginNeuseeland.AllePunkte(GPS1bis - werden mithilfe geometrischer Beziehungen die episodischen Folgemessungen erhoben.Daraus gungsänderungen entlangdesRohreswerden bei dem Untergrund.Diedamit verbundenen Nei - gen auf,verformt sich dasInklinometerrohrmit bestimmt (Nullmessung). Treten Hangbewegun- erstmaligen Befahrenmitder Inklinometersonde klinometerrohres von derLotrechten wirdbeim definiert. Dieanfängliche Abweichung desIn- sen unddamitdieOrientierungderMessebenen rät anderOberfläche übertragen. werden dieMesswerte aneinDatenerfassungsge- nierten Ebenemisst.ÜbereinÜbertragungskabel rohres inderjeweilsdurch einNutenpaardefi- Zunächst werdendieNuten eingemes-

Seite 77 Seite 78 lerquellen unterworfen sein: Inklinometermessungen könnenzahlreichen Feh- wegung nicht erreicht wurde. die Tiefe erfasstoderaberdieBasisderMassenbe- klinometer diegesamtenHangbewegungenüber rie oderGPS)kannüberprüftwerden,obdasIn- an der Oberfläche (beispielsweise mit Tachymet- (Abb. 8). Über geodätische Referenzmessungen Geschwindigkeitsprofile der Massenbewegung bungsprofile, durch Miteinbeziehung der Zeit gen überdie Tiefe entstehenkumulative Verschie- tet. Durch Aufsummieren der Relativverschiebun- Relativverschiebungen desUntergrundesabgelei- portion arisefroman inclinometercasetwist. Fig. 8:Cumulativeinclinometer displacementalongtwoperpendicular measurementplanes.Thesinoidal curveshapesintheupper eine Verdrehung desInklinometerrohreszurückzuführen (modifiziertnachEngl,2013). Abb. 8:KumulativeInklinometerverschiebungen inzweiMessebenen.DiesinoidalenKurvenverläufeimoberenAbschnitt sindauf • Messung mitermittelt,könnendieDe- gesamten Inklinometerrohres bei jeder Wird dieNutorientierung entlangdes Orientierung der Nuten in der Tiefe. Hangdeformationen ändertsich die rohres beimEinbauoderalsFolge von Durch Verdrehung desInklinometer - Hauptartikel • gebnisse gemitteltwerden. verdreht) befahrenwirdunddieMesser der Messsondejeweilsum0°und180° jede MessebeneinzweiLagen(d.h.mit ler dadurch eliminiert werden, indem kann einunbekannterKalibrierungsfeh- entgegengewirkt werden;andererseits prüfung undKalibrierungderMesssonde einerseits durch eineregelmäßigeÜber aufsummieren. Dieser Fehlerquelle kann werteansatz zu signifikanten Messfehlern kann sich durch denkumulativen Aus- kleine UngenauigkeitderMesssonde fehlerhaften Relativverschiebungen. Eine in derNeigungsmessungunddadurch zu de kommteszusystematischen Fehlern Durch KalibrierungsfehlerderMessson- Verdrehung korrigiertwerden. formationsmessdaten hinsichtlich dieser - - geschlossen werden. ein Frühwarnsystem mit Alarmierungsfunktion an- geführt undausgewertet.Daran gekoppeltkann meinsamen Datenerfassungssystemzusammen- der einzelnenMessgliederwerdenineinemge- metersonden undwerdenfixinstalliert.DieDaten setzt. DiesebestehenauseinerKette von Inklino- gen werdenstationäre Ketteninklinometer einge - sonde befahrbarsind. gende Rohrabschnitte nicht mehrmitderMess- rung des Inklinometerrohres, wodurch tieferlie- oder großeBewegungsraten führenzur Absche- Deformation in Scherzonen oder -bahnenund/ wegung abhängig. Ausgeprägte Lokalisierungder Mechanismus undder Aktivität einerMassenbe- Die Lebensdauervon Inklinometerniststarkvom shear zone.Wirestretching indicatesshearzoneactivity. landslide monitoring. Theextensometerdistanceextendsfrom theslidingmassintostablebedrock andtransversesthebasal Fig. 9:Awire-extensometer installedintheinvestigationheading oftheHochmaislandslide(Gepatsch, Tyrol, Austria)isusedfor 2010). unbewegten Bereich.DieDehnungsrate des DrahtesgibtAuskunftüberdieAktivitätderRutschung(modifiziertnachZangerl etal., ehemaligen Erkundungsstollenüberwacht. DieMessdistanzerstrecktsichvonderRutschmasseüberdieScherzonebisin den Abb. 9:DieAktivitätderbasalenScherzone derHochmaisRutschung(Gepatsch,Tirol) wirdmiteinemDrahtextensometerin Für kontinuierliche Inklinometermessun - ten. und dasStangenextensometerdiegebräuchlichs- Bauweisen; darunter sind das Drahtextensometer keit zuüberwachen. Esexistierteine Vielzahl von Punkten kontinuierlich undmithoherGenauig- um relative Distanzänderungenzwischen zwei Extensometer sindmechanische Messsysteme, Extensometer der zweiteBefestigungspunktwirdimbewegten reich angelegtundalsFixpunkt angenommen; festigungspunkt imvermutet unbewegtenBe- aufgezeichnet wird.Üblicherweise wirdeinBe- derung miteinemmechanischen Wegaufnehmer auf einemgespanntenDraht, dessenLängenän- Bohrungen undStollen.DasMessprinzipberuht sungen anderGeländeoberfläche alsauch in Drahtextensometer eignensich fürMes -

Seite 79 Seite 80 tursensor. Optionalkönnendie Module auch mit ein piezometrischer Sensorsowie ein Tempera- aler Inklinometersensor, einExtensometersensor, sind. ZurStandardausrüstung gehören einbiaxi- Inneren mit verschiedenen Sensoren ausgestattet gen Modulenmit0,5bis1,5m Länge,welche im Sequenz von gelenkigverbundenen röhrenförmi- rationen. DieMesseinrichtung bestehtauseiner renwasserdrücken und-temperaturen, sowie Vib - horizontalen und vertikalen Verschiebungen, Po- seinrichtungen inBohrungenzurErfassungvon Multiparametrische SystemesindstationäreMes- Multiparametrische Systeme schungssicherungen Verwendung. Verankerungsmaßnahmen bei Hang- und Bö- vor allem bei der Überwachung von Stütz- und abgelesen werden.Stangenextensometerfinden gen undkönnendortvon einem Wegaufnehmer starre Messgestänge zum Bohrlochmund übertra- des Ankerpunktes imBohrloch werdendurch das einem Kopf amBohrlochmund. Verschiebungen im Bohrloch, einem massiven Messgestängeund Das Messsystem besteht auseinem Ankerpunkt um axialeBewegungeninBohrungenzuerfassen. rollpunkt validiert (Zangerletal.,2008). und dierelativen Distanzänderungenzum Kont- den diestabilePosition desFixpunktes überprüft tes Vermessen desFix- undKontrollpunktes wer ten korrigiertwerden.Durch episodisches absolu- hinsichtlich TemperatureffekLängenänderungen - Stahldrähten müssenhingegendiegemessenen werden kann.Beider Verwendung von einfachen des Drahtes direkt als Verschiebung interpretiert peraturempfindlich, sodasseineLängenänderung Wärmeausdehnungskoeffizienten sindkaum tem- (Abb. 9).Hochwertige Invar-Drähte mitgeringen Bereich installiertunddientalsKontrollpunkt Stangenextensometer werdeneingesetzt - übertragung undFrühwarnfunktion. für Echtzeit-Monitoring mitautomatischer Daten- Messdaten auseinerBohrung undeignensich 2014). DieSystemeliefernmultiple kohärente baut werdenundsindwiederverwendbar (CSG, tungen odereinesHubschraubers ein-undausge- Modulketten könnenmithilfevon Wickelvorrich- ist dieLängeauf60mbeschränkt (Abb.10).Die sich auf 120 m; bei derschwereren 3D-Bauweise Länge desMesssystemsin2D-Bauweisebeläuft großen Verformungen einzusetzen.Diemaximale es dasSystemauch beiMassenbewegungenmit ge BauweisederModuleundGelenkeermöglicht angepasst. Dierobusteundhoch-belastungsfähi- mentierung im Modulinneren wird entsprechend Schrägbohrungen installiertwerden;die Instru- sowohl in Vertikal- alsauch inHorizontal-und ren Innerenzuübertragen. Module unddamitaufdieMessinstrumenteinde- um Verdrehungen der Bohrlochleibung aufdie mit Packern kraftschüssig inderBohrungfixiert, sen. HierfürwerdendieeinzelnenMessmodule ermöglicht esdieBewegungen räumlich zuerfas- vorgegeben wurde.Die3-dimensionale Bauweise tung der Gelenke beim Einbau in das Bohrloch gen in jener Ebene erfasst, die durch die Ausrich- in 2-dimensionalerBauweisewerdenBewegun- oder 3-dimensionalerfasstwerden.Bei Systemen Untergrund 2-dimensional (d.h. ineiner Ebene) Dadurch können differenzielle Bewegungen im 2-dimensional oder3-dimensionalauslenken. der Gelenkverbindung lassensich dieModule übertragen. verbindung zum Datenlogger anderOberfläche Messdaten allerModulewerdenübereineKabel- gungssensor ausgestattet sein. Die gesammelten einem digitalenKompass und einemBeschleuni- Hauptartikel Multiparametrische Systemekönnen In Abhängigkeit von denFreiheitsgraden trennt sind.Bei HangbewegungenwirddasKabel ter, diedurch eine Isolierschicht voneinander ge- Innenleiter undeinenröhrenförmigen Außenlei- Das Koaxialkabel besteht auseinemmassiven für Radarwelleninklusive Datenerfassungssystem. (Kabeltester) mitSende-und Empfangsfunktion vermörtelt wird,sowie ii.)einem TDR-Messgerät ein Bohrloch eingebracht undmitInjektionsgut ponenten: i.) einem Koaxialkabel, welches in Dezimeter-Mächtigkeit lokalisieren. geringmächtigen Scherzone(n) mit Zentimeter- bis einer odermehrerendiskretenScherbahnen oder Voraussetzung ist,dassdieDeformation(en)in deformation von Massenbewegungeneingesetzt. belradar genannt) wird zur Erfassung der Tiefen- Die TDR (Time DomainReflectometry) Fig. 10:DMSmultiparametricsystemofferedbytheItaliancompanyCSGS.r.l. ina)2Dand b)3Ddesign. in a)2-dimensionalerundb)3-dimensionalerBauweise(CSG,2014). Abb. 10:MultiparametrischesSystemdesTyps DMSderitalienischenFirmaCSGS.r.l. a) Zeitbereichsreflektometrie (TDR,auch Ka- Ein TDR-System bestehtauszweiKom- von TDR- Messungen allerdingsstarkvom Zusam- (Singer et al., 2009). In der Praxis ist die Qualität gen liegenimZentimeter- bisDezimeter-Bereich werden. Diemaximalerfassbaren Verschiebun - Millimeter- bisZentimeter-Genauigkeit bestimmt Scherzone(n) alsauch der Deformationsbetrag mit entierung derBewegungistnicht ableitbar. erfasst undanalysiertwerden(Abb.11).DieOri- können Deformationeninder Tiefe kontinuierlich formation zu(Singeretal.,2009). Auf diese Weise Rückschlüsse aufdenBetrag unddie Art derDe- plitude undBreitedesreflektiertenSignalslassen und Kabeldeformationermitteltwerden.Die Am- Signal kanndieEntfernungzwischen Messgerät zeit zwischen abgegebenemundempfangenem wird vom TDR-Messgerät erkannt.Überdie Lauf- de ImpedanzänderungdesKabelsandieserStelle Innen- und Außenleiter verändert. Diebegleiten- deformiert unddadurch der Abstand zwischen Im Idealfallkanndie Tiefe der b)

Seite 81 Seite 82 werden. Zusammenfassend gilt: Ummit TDR aus- Bandbreite der messbaren Deformationen erhöht beln mitverschiedenen Durchmessern kanndie das Nebeneinanderführen von mehreren Ka- niger sensibleKabel(Singeretal.,2006).Durch (> cm/Jahr) erfordernhingegendickere aber we- wegungen (mm/Jahr). Große Verschiebungsraten Sie eignensich deshalb für langsameHangbe- Deformationsbeträgen, scheren jedoch früher ab. hochsensibel undreagieren bereitsbeikleinen seine Empfindlichkeit. Dünne Koaxialkabel sind messer desKoaxialkabels beeinflusstwesentlich alkabel kommt(Singeretal.,2006).DerDurch - nerlei odernurgeringenDeformationenimKoaxi- Bohrstrang ausInjektionsgutwindetundeszukei- bei demsich dasUmgebungsmaterial umden wendet, kanneszueinem„Pfahleffekt“kommen, zu steifesInjektionsgutingeringfestemBodenver auf dasKoaxialkabel übertragen werden. Wird ein lich, inwieweit Deformationen des Untergrundes Die SteifigkeitdesInjektionsgutessteuertwesent- Durchmesser desKoaxialkabels, etc.) abhängig. menspiel derSystemkomponenten(Injektionsgut, magnitude. cable bysubsurface movement. b)Providedthatacalibration ispossible,thesignalamplitudecanbe usedtodeducethemovement Fig. 11:Resultsofa continuous TDRMonitoring.a)Alocally reduced reflectioncoefficientindicates thedeformationofcoaxial vorausgesetzt –dasAusmaßderBewegung abgeleitetwerden(modifiziertnachSingeretal.,2009). Deformation desKoaxialkabelsdurchHangbewegungen an.b)ausderAmplitudedesSignalskann–dierichtigeKalibrierung Abb. 11:Ergebnisseeineskontinuierlichen Tiefen-Monitorings mitTDR.a)einlokalreduzierter Reflexionskoeffizientzeigtdie - absoluter Bewegungsraten schwierig, bedingt der TDR-Messergebnisse unddamitdie Ableitung Betracht gezogen. Allerdings ist dieKalibrierung als kostengünstige Alternative zuInklinometernin al., 2009). TDR-Systeme werdendeshalbhäufig Kosten während desMonitoringbetriebs (Singer et Installationsaufwand sowie geringerenlaufenden zum anderenausdemgeringerenMaterial-und derlichen Bohrlochdurchmessern (ab 30 mm), ergibt sich zumeinenaus denkleinerenerfor sche Inklinometermessungen. DieserUnterschied sich auf 25% oder weniger bezogen auf klassi- 2009; WLV, 2008;Corsinietal.,2005). erprobt (Singeretal.,2009;Marschallinger etal., berg), Aggenalm (Bayern) undCorvara (Südtirol) Gschliefgraben (Oberösterreich), Doren(Vorarl- her unteranderembeidenMassenbewegungen abgestimmt werden. TDR-Systeme wurdenbis- und Bewegungsrate derMassenbewegung)gut Situation (geologische Bedingungen,Kinematik Systemkomponenten aufdiejeweilsvorliegende sagekräftige Ergebnisse zu erhalten,müssendie Hauptartikel Die Kosten für TDR-Monitoring belaufen - lenleitern undSensoren in Geotextilien entstehen Durch dasEinwebenvon faseroptischen Lichtwel - diese von anderen Messverfahren erfasst werden. rungen von Hängenzudetektieren,langebevor Kleinstdeformationen unddamit Aktivitätsände- durch ihrehohe Sensitivität undGenauigkeit, um (Lienhart &Brunner, 2013). denbach-Rutschung (Kärnten)erfolgreich erprobt Eine solche Messanordnung wurde bei der Gra- Messsysteme zueinerStrainrosette angeordnet. Deformationsbild zuerhalten,werdenmehrere (Brunner & Woschitz, 2008).Umeinräumliches Genauigkeit von biszu2μmbestimmtwerden zwischen zwei Ankerpunkten könnenmiteiner Untergrund fixeingebaut.Längenänderungen gungen werdenfaseroptische Messsystemeim rückgeschlossen werden. Deformation (Zug,Druck, Biegungoder Torsion) änderungen kannaufdas Ausmaß unddie Art der und Laufzeit der Lichtwelle. Auf Basis dieser Ver rungen inderIntensität, Wellenlänge, Polarisation on desLichtwellenleiters kommt eszu Verände- wellenleiter (z.B. Glasfaserkabel).BeiDeformati- Transmission von Lichtwellen durch einenLicht - Faseroptische Systeme arbeiten aufBasisder Faseroptische Systeme werden kann. die Lebenszeitdes Inklinometers hinausgesichert ben werden, womit das Tiefen-Monitoring über kann das TDR-System eigenständigweiterbetrie- kalibriert. Nach Abscheren des Inklinometers System zunächst an den Inklinometer-Messdaten klinometern an.ImParallelbetrieb wirddas TDR- bieten sich deshalbvor allemalsErgänzungzuIn- tionsgut undUmgebungsmaterial. TDR-Systeme Kabeldurchmesser und derInteraktion von Injek- durch diegroße Abhängigkeit vom verwendeten Faseroptische Systeme eignensich Für dieÜberwachung von Hangbewe- - gen. Bei derphotogrammetrischen Auswertung ausschnittes auszweiverschiedenen Blickrichtun- Voraussetzung istdie Aufnahme desselbenBild - in Farbe oder Schwarz/Weiß sind dafür geeignet. der alsauch vom Boden ausaufgenommeneBilder phischen Aufnahmen abgeleitet.Sowohl Luftbil- formationen derGeländeoberfläche ausfotogra- In derPhotogrammetrie werdengeometrische In- Photogrammetrie wiesen wurden(Brückl etal.,2013). mungsphase von Massenbewegungennachge- der Beschleunigungs- alsauch inder Verlangsa- ist, dasshoheseismische Aktivitäten sowohl in Interndeformation zuerwarten. Bemerkenswert aktiven Massenbewegungenmitausgeprägter erstversagenden Hängen, andererseits bei bereits Gewitter, zuunterscheiden. ßen- undEisenbahnverkehr, Hubschrauber und mischen Signalen,wieErdbeben aberauch Stra- missionen durch Hangaktivität von anderenseis- stabilen Bereichen erlauben es,dieGeräusche- eingebaut undbetrieben.Referenzempfängerin Untergrund despotentiellgefährdetenGebietes werden akustische Empfänger (Geophone)im hinsichtlich ihresUrsprungsanalysieren.Dazu mikroseismischen Verfahren detektierenund akustischen Emissionenlassen sich mitpassiven tinuitäten verbunden. Diedamiteinhergehenden oder Scherbewegungen an bestehendenDiskon- Bruchneubildungen und -ausbreitungen und/ Das progressive Versagen einesHangesistmit Akustische Messungen (ClimChAlp, 2008). Lockergesteinshängen und-böschungen erlauben gleichzeitiges StabilisierenundÜberwachen von sogenannte intelligenteGeotextilien,dieein Akustische Emissionensind einerseitsbei

Seite 83 a)

Seite 84 gleich desselbenBildausschnittes von unter erlaubt einenhohen Automatisierungsgrad. den (Abb.12).Software-unterstützte Bildanalyse und 3-dimensionaleGeländemodelleerstelltwer können entzerrteOberflächenbilder (Orthofotos) Mit analytischen unddigitalen Auswerteverfahren abgebildeten Objektereproduziertwerdenkann. nahme rekonstruiert,sodassdieGeometrieder werden die Abbildungsgesetzte beiderBildauf- stereographic plotof theremotelycollectedstructuraldata. detachment area,measured remotelywithphotogrammetryand computervisiontechniques.c)Corresponding lowerhemisphere Fig. 12:a)Overviewofthe1999HubenRockfall siteintheÖtztalValley (Tyrol, Austria).b)Discontinuityorientations withinthe abgetastet. c)StereographischeProjektion derDiskontinuitäten(modifiziertnachPack,2009). unzugänglichen Ausbruchsnischewurde mithilfe einerSpezialsoftwaredieräumlicheOrientierungderfreigelegtenKluftflächen Abb. 12:a)Übersichtdes1999Felssturzes HubenimÖtztal,Tirol. b)Auseinem photogrammetrischen Geländemodellder Hangbewegungen könnendurch Ver - - - Bildauflösung signifikantgrößeralsdie Verschie- mittels Photogrammetrie erfordert,dassi.)die mensverschiebungen ermitteltwerden. lagerung von Geländemodellenkönnen Volu- ebene der Aufnahme rekonstruieren.Durch Über Verschiebungsvektoren parallel zurProjektions- korrespondierenden Objekten2-dimensionale werden. Auf Orthofotos lassen sich anhand von schiedlichenerkannt Aufnahmezeitpunkten Hauptartikel c) b) Die Erfassungvon Hangbewegungen - nicht-turbulenten Deformationsprozessen an. obachtung langsamerMassenbewegungen mit grammetrie vor allemfürdieDetektionund Be- steuern. Aufgrund dessen bietet sich die Photo- den Zeitabstandzwischen zweiBildaufnahmen) Bildkohärenz überdas Aufnahmeintervall (d.h. lässt sich einfach überdie Aufnahmedistanz, die mezeitpunkten gegeben ist. Die Bildauflösung lierbarkeit) von Objektenzwischen den Aufnah- bungsbeträge istund ii.)dieKohärenz (d.h.Korre- b) a) auch Elektronische Distanzmessung EDM). Aus ger wiedergesammeltwerden(Abb.13a;siehe deoberfläche reflektiert und übereinenEmpfän- abgesetzten Lasersignalen,dievon derGelän- werden. DasMessprinzipberuhtaufkontrolliert sende 3-dimensionaleGeländemodelleerstellt restrial LaserScanning ; TLS) könnenhochauflö- Mit Hilfevon terrestrischen Laserscannern(Ter Terrestrischer Laserscanner analysed. can bemeasuredand potential rockfallblocks point cloud,joint-bounded Carinthia (Austria).Fromthe Hochosterwitz Castlein the rockoutcropbordering b) True colorpointcloudof system RIEGLLMS-Z620. a) Terrestrial Laserscanner Fig. 13: Ausbruchskörpern. von potentiellen Identifizierung ermöglicht die Geländeinformation Die 3-dimensionale Laserscan- undBilddaten). in Kärnten(kombinierte der BurgHochosterwitz Felsaufschlusses unterhalb Echtfarben-Punktwolke des RIEGL LMS-Z620.b) Laserscanner desSystems a) Terrestrischer Abb. 13: - Seite 85 Seite 86 fängt elektromagnetische Wellen imRadio-Spekt - Eine InSAR-Messeinrichtung emittiertund emp- Überwachung von Hangbewegungenetabliert. leistungsstarkes Verfahren zurBeobachtung und Interferometric Synthetic Aperture Radar) als synthetischer Aperatur (GB-InSAR, sche (bodengestützte)Radarinterferometrie mit hat sich imvergangenen Jahrzehnt dieterrestri- Nach dersatellitenbasiertenRadarinterferometrie Terrestrische Radarinterferometrie Steinschlaghängen (Geistetal.,2009). für dietrajektorien-basierte Modellierungvon Geländemodelle eineausgezeichnete Grundlage Darüber hinausbieten3-dimensionaleLaserscan- hochaktiven Hangbereichen interessantmacht. das Verfahren besonders in unzugänglichen und den keinespeziellenReflektorenbenötigt, was ren Bewegungsraten sinnvoll einsetzbar. Es wer Monitoring von Massenbewegungen mit größe- ist dieLaserscan-Technologie vor allemfürdas den. Bedingtdurch diemittlereMessgenauigkeit mensionale Bewegungsvektoren konstruiertwer korrelierbare Objekteerkennbar, können3-di- phie zwischen den Aufnahmezeitpunkten. Sind geben Auskunft über Veränderungen der Topogra- benötigt. Diedaraus ermitteltenDifferenzmodelle gen werdenzweiodermehrereMesskampagnen scannern liegtderzeitbeizweiKilometern. maximale Reichweite von terrestrischen Laser liegt imZentimeter- bisDezimeter-Bereich. Die schen Bedingungenbeider Aufnahme ab und hängt von denMessdistanzenundatmosphäri- 13b). DieGenauigkeitdieserGeländemodelle Geländemodellen weiterverarbeitet werden(Abb. jekts abgeleitet.SoentstehenPunktwolken, diezu den diePolarkoordinaten desreflektierendenOb- der Senderichtung undLaufzeitdesSignalswer Für dieBestimmungvon Hangbewegun - Ground-based - - - - und möglichen Fehlinterpretationen. mit überhängenden Bereichen zuMischwerten Objekt abgebildet.Dasführtbei Felsaufschlüssen kopf werden im Radargramm alsein und dasselbe gleicher OrientierungundEntfernungzumRadar men. Objekteinunterschiedlicher Höheabermit benheiten kanneszuÜberlagerungseffekten kom- Messreichweite liegtbeivierKilometern. bewegungen zusammenfallen.Diemaximale möglichst mitderRichtung dererwarteten Hang- Radarkopf. DieMessrichtung solltedeshalb sen werdenrelative Verschiebungen inRichtung des Messverfahrens signifikant erhöht. Gemes- Apparatur, wodurch sich dieräumliche Auflösung Messrichtung erzeugt die synthetisch vergrößerte 14a). DieBewegungder Antennen senkrecht zu eine horizontaleFührungsschiene gezogen(Abb. jedem Messvorgang mit einem Schlitten über Radarkopf mitzwei Antennen. Dieserwirdbei und dadurch dieMessgenauigkeitbeeinträchtigt. und insbesonderederLuftfeuchtigkeit beeinflusst schen BedingungenwieLuftdruck, Lufttemperatur wird die Wellenausbreitung von denatmosphäri- Bedingungen imSubmillimeterbereich. Allerdings igkeit der Bewegungsmessung liegt bei idealen ken und Nebel möglich. Die erreichbare Genau- sind sowohl bei Tag undNacht, alsauch bei Wol- cherweise imfünfbiszehn Minuten Takt); diese sungen inkurzenZeitabständennotwendig(übli- verwendeten Wellenlänge sind.Diesmacht Mes- bestimmbar, wennsiekleineralsein Viertel der Messvorgängen sinddeshalb nurdanneindeutig eindeutig bestimmt.Bewegungenzwischen zwei ermittelt werden,istdieabsoluteBewegungnicht relative undkeineabsolutenPhasendifferenzen gung einesObjektesabgeleitetwerden.Danur Wellen von zweiMessvorgängen kanndieBewe- rum. Aus derPhasendifferenzrückkehrenden Hauptartikel Bei speziellen topographischen Gege- Die Messeinrichtung besteht auseinem - InSAR displacement timehistoriesofselectedmeasurement pixelsintherockfalldetachmentzone. the April29,2013rockfallevent.Radar displacements arestronglycorrelatedtofieldobservationsoftherockfallpath and deposits.d) monitoring oftheactiveIngelsbergrockfall slope.b)InSARdisplacementmapandc)correspondingmountaincameraphotograph after Figure 14:a)AnIBIS-FLsyntheticaperture radarinterferometerispresentlyinstalledinBadHofgastein(Austria)forthecontinuous ausgewählten MesspixelnimAbsturzgebiet belegendieAuflockerungsprozesseindiesemBereich(Unterberger, 2014). am 29.April2013zeigenÜbereinstimmung indenTransitwegen undAblagerungsbereichendesSturzmaterials.d)DieZeitreihenvon Ingelsberg inBadHofgasteineingesetzt. DieInSARBewegungskarte(b)unddaskorrespondierendeFoto(c)nachdemFelssturzereignis Abbildung 14:a)EineInSAR-MesseinrichtungvomTyp IBIS-FLwirdderzeit fürdiekontinuierlicheÜberwachungdesSteinschlaghanges b) a) d)

c) Seite 87 Seite 88 Erfahrung erfordert. Radargramme, das detailliertes Spezialwissen und mengen sowie diefachgerechte Auswertung der seinrichtung, dieHandhabungdergroßenDaten- Nachteilig sindderzeitdiehohenKosten derMes- d). Der Ausbau zum Frühwarnsystem ist möglich. Genauigkeit und zeitlicher Auflösung (Abb. 14b- Hangbewegungen mitaußergewöhnlich hoher ein kontinuierliches undflächiges Monitoring von Insgesamt ermöglicht die Radarinterferometrie delsperger, 2011): hängt von dreiwesentlichen Faktoren ab(Rö- das MonitoringeinerMassenbewegungeignet, Ob sich dieterrestrische Radarinterferometriefür • • • eingesetzten Antennen ab. eingesetzten Antennen hängt von der Messentfernung und den Die kleinstedetektierbareObjektgröße von derGrößeReflexionsflächen: hingegen inderRegelunmöglich. den Einsatzvon Radarinterferometrie Bodenbewuchs undBewaldung machen Reflexionsflächen fürRadarwellen dar. Gebäudefassaden stellenausgezeichnete Felsiger undblockiger Untergrundsowie von derOberflächenstruktur desHanges: Tag. Geräte liegt zwischen mm/Jahr und m/ breite derderzeitamMarktbefindlichen dem Messintervall. DiemessbareBand- deten Wellenlänge desRadarsignalsund werden kann, ergibt sich ausder verwen- Bewegungsrate, die eindeutig bestimmt von derBewegungsrate: Diemaximale Messkampagne gezogenenwerden kann. gebend fürdenErkenntnisgewinn, derauseiner rung des interpretierenden Expertenteams maß - Grund istnicht zuletztdieKompetenz undErfah- ge InterpretationderMessergebnisse. Aus diesem nur dieDatengewinnung,sondernauch dierichti- mationen entnehmenzukönnen. Datenfülle situationsgerecht und effizient Infor sche Darstellungsweisen essentiell,umausder sind. Hiersindgeeignetenumerische undgraphi- Grundlage fürFrühwarnsysteme unentbehrlich Echtzeit Deformationsdatenerhoben,welche als chen Betrieb. Auf diese Weise werden nahezuin systeme heutedenautomatisiertenkontinuierli- durchgeführten Messungen,erlaubenvieleMess - ausgearbeitet werden. können dannmaßgeschneiderte Messkonzepte gewinnen. Auf diesenInformationenaufbauend und erste Erkenntnisse über die Hangkinematik zu menten die Aktivität einesHangesabzuschätzen chen undkostengünstigen Beobachtungsinstru- zielführender. Dabeigilteszunächst miteinfa- fenweises Vorgehen notwendig,wennnicht sogar keiten, abzustimmen.Diesmacht häufigeinstu- Bewegungsbeträge undBewegungsgeschwindig- d.h. dievoraussichtlichen Bewegungsrichtungen, wegungscharakteristik derMassenbewegung, und erreichbaren Messgenauigkeiten aufdieBe- Methode unddiedazugehörige(n)Messgröße(n) äquaten Monitoring-Systems ist eserforderlich, die einer Massenbewegung.FürdiePlanungeinesad- se überdenStatusunddieEntwicklungstendenz Deformationsmessungen liefernwichtige Hinwei- Schlussbemerkungen Hauptartikel Das Ziel jeder Messkampagne ist nicht Neben episodischen, meist manuell - Literatur /References: [email protected] Rechbauerstrasse 12–8010Graz Technische Universität Graz Institut für Angewandte Geowissenschaften Prof. D. ScottKieffer [email protected] Rechbauerstrasse 12–8010Graz Technische Universität Graz Institut für Angewandte Geowissenschaften Dr. Daniela Anna Engl Anschrift derVerfasser / Authors´ adresses: 2009: 309-344. 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Paper tojubileeseminar:GeodesyandSurveying intheFuture, The evolution of digital levelling techniques - limitations and new so- INGENSAND H.(1999). - - Seite 89 Seite 90 UAV, RPAS, naturalhazards, forest, protection monitoring Keywords: documentation, ormonitoringofenvironmental. forests ofprotection screening technologies ofRPAS fieldsofapplications, fornumerous requirement fulfilthe suchas event totheapplicationofRPAS related problems core inthenearfuture. Furthermore theavailable technology, expectations tosolve supports software ofsensorsorimageprocessing some types piloted aircraftsystem). dynamicdevelopmentsThe recent ofUAV(unmanned aerialvehicle) The new Austrian aviation actprovides thebasisforciviluseofsensor equippedRPAS (remotly Abstract: Drohen, uLFZ,Naturgefahren,Schutzwald, Monitoring Stichwörter: dar.te Alternative Monitoring von Veränderung stelltbereitsmitdenbestehendenMöglichkeiten eineinteressan- Aufnahmetechniken für die Dokumentation von Ereignissen und Schutzwäldern oder für das Die Verwendung von unbemanntenLuftfahrzeugen(iFuLFZ)alsErgänzungzubestehenden Autopilotensysteme) oderdergeringenFlugzeiten(Multikopter)innaherZukunfterwarten. me wiederwechselnden GPS-Signaldichte (reduzierteMöglichkeiten derSteuerungdurch oder Bildauswerteprogramm sindmannigfaltigund lassen dieLösungbestehenderProble- Messgeräten geschaffen. Dieintensiven aktuellenEntwicklungen von Fluggeräten, Sensoren willigungstechnischen Grundlagen für die Verwendung von unbemannten Fluggeräten mit Mit demseit1.1.2014inÖsterreich gültigenLuftfahrtgesetzwurdendierechtlichen undbe- Zusammenfassung: protection forests: Use ofRPAS formonitoringnaturalhazardsand Rechtsgrundlagen undtechnischeAnwendungsmöglichkeiten für dasNaturgefahren-undSchutzwaldmonitoring: Der EinsatzvonunbemanntenLuftfahrzeugen KARL KLEEMAYR legal basisandscopeoftechnicalapplications Hauptartikel Sensoren grundsätzlich hoheQualitätbesitzen: schaften, obwohl diezumEinsatzkommenden – gerade imGebirgsraum –einigenegative Eigen- (600-)1500m überGrund.Damitverbunden sind rung von flugzeuggestütztenLuftbildernbeträgt nige Wünsche offenlassen. bemannten Luftfahrtgewonnen Informationenei- sind. DieErfahrungzeigtjedoch, dassdiemitder Ingenieurs undPlanersnicht mehrwegzudenken liefern Informationen,dieausdem Alltag eines erprobte Bild-bzw. Signalverarbeitungsmethoden Erprobte Flugplanung, hochpräzise Sensoren und naturraumbezogenen Planungenund Analysen. Oberflächenmodelle Grundlage praktisch aller sind Luftbilder, Orthophotos oder laserbasierte konkreten Beispielendar. Seitungefähr30Jahren elle ErfahrungenimGebirgseinsatzanhandvon zusammen und stelltabschließend einige aktu- ligungsverfahrens undderrelevanten Anlagen tigsten PunktedesLuftfahrtgesetzes,Bewil- und deren Vor- undNachteile, fasstdiewich- derzeit in Verwendung befindlichen Systeme waldmonitoring, beschreibt dieverschiedenen tungen ausSicht des Naturgefahren-undSchutz- Bereich. Derfolgende Artikel skizziertdieErwar lassung undderBetriebvon Drohnenimzivilen Rechtsnorm regelterstmalsdietechnische Zu- Luftfahrzeugen in Österreich zugelassen. Diese ist seit1.1.2014derBetriebvon unbemannten Gemäß derNovelle zumLuftfahrtgesetz(LFG) Einleitung 1. belichtet. Schnee istbeigroßen Flughöhen Schnee- und Felsflächen hingegenüber ben undSchluchten sindunterbelichtet, im Gebirgsraum -bekannteProbleme.Grä- optimale“ Belichtung entstehen-vor allem Durch dienotwendige „durchschnittlich kleinmaßstäblichen Aufnahmen:relativ Ungünstige Belichtungsverhältnisse bei Die typische Flughöhe bei der Generie- - - sche Problemehingewiesenwird: allerdings auch aufzahlreich ungelöstetechni- auf diedynamische technologische Entwicklung, folgende Anforderungen definiertwerden, wobei für Aufnahmen ausunbemanntenLuftfahrzeugen Auf derBasisbisherigenErfahrungenkönnen 3. 2. 1. 5. 4. 3. 2. men sind leicht Flüge durchzuführen, die Für Flächen <150haoderlokale Aufnah - gend. geringem technischem Aufwand hervorra- ist durch die geringe Flughöhemitrelativ Auch die Bodeneinsicht und Detailschärfe werden. tungsverhältnisse leichter lokaloptimiert kleineren Bildbereich könnendieBelich- Durch diegeringereFlughöheunddem abhängig. Befliegungen sinddaherstarkwitterungs- Verfügung. Einsatzplanungenfüraktuelle der NäheUntersuchungsgebiete zur kameras stehennurin Ausnahmefällen in Einsatzplanung: FlugzeugemitMessbild- räume (Tage -Monate)sinnvoll erscheinen. che,..) lassenaberoftdeutlich kürzereZeit- he Rutschungen, Schneedeckenoberflä- Prozesszyklen (Erosionen,oberflächenna - klen). Gerade für Naturgefahren typische führt (typischerweise in ca. 5-10-Jahreszy- tengründen inMehrjahreszyklendurchge- Wiederholte Befliegungen werdenaus Kos- nahmesituationen geflogenwerden, chen von ~<150hakönnennurin Aus - typischen GrößenderBeobachtungsflä - > ~1km²gegeben.DiefürNaturgefahren Die EffizienzistnurfürFlächengrößen Bereich. gungen oderaufBauwerkeimbewaldeten Die schlechte Einsicht aufdieBodenbedin- Baltsavias, 1999). ringer Flughöhe sichtbar (Lang et al. 2009; immer weiß,Strukturenwerdenerstbeige-

Seite 91 Seite 92 RPAS (remotlypilotedaircraft system). vehicle), UAS(unmannedaircraft system) oder senschaftlichen Bereich UAV (unmannedaerial zeug (uLFZ)üblich, imenglischsprachigen/wis- Raum istdieBezeichnung unbemanntesLuftfahr griffen imzivilen Bereich. Imdeutschsprachigen cke führtenzur Verwendung von alternativen Be- den Einsatzvon Drohnenfürmilitärische Zwe- intensiv geführtenöffentlichen Debattenüber Fernsteuerung oder durch einenComputer. Die folgt entwedermanuellvom Bodenausübereine betrieben und navigiert wird. Die Steuerung er dar, dasohneeineanBordbefindliche Besatzung Eine Definitionen -Fluggeräte für jeden Anwendungsfall einzelnzutreffensein. Die Entscheidung überdie Aufnahmetechnik wird grammetrischen Aufnahmetechniken zusehen. als Ergänzungzuterrestrischen und Aero-photo- ßen“. Drohnengestützte Aufnahmetechniken sind schlie- Aufnahmetechnikro-photogrammetrischer Systeme dieLücke undae- zwischenterrestrischer ger undderNavigationstechniken können diese te beitsgruppe der TU-Wien (Heckes, 1984)feststell- die Autoren darauf hin,dassbereits1984die Ar Geodatenerfassung“ (Brieseetal.,2013)weisen hobby zuunbemannten Flugsystemen fürdie vorliegen. Veränderungen (fürdeutlich kürzereZeiträume) oder iii)alsZeitreihenzurDokumentationvon mationen i)räumliche genauer, ii)aktuellersind sierte Aufnahmen wäre demnach, dassdieInfor Die generelleErwartungshaltung androhnenba- „Bei stetiger Weiterentwicklung derKameraträ- Drohne stellteinunbemanntesLuftfahrzeug holungsmessungen erleichtern. verhältnis haben und damitauch Wieder ein zufriedenstellendesKosten/Leistungs- Derzeit stehen fürden zivilen Bereich In dem VGI-Artikel „Vom Modellflug------satz (Abbildung 1,rechts). chen-RPAS kommenauch „Nurflügler“ zumEin- (Abbildung 1,links).Nebenden klassischen Flä- Einbau derSensorenundSteuereinheiten, etc.) werden (stärkererMotor, effektivere Motorblätter, die für Anwendungen imGebirgeadaptiert es sich oftumhandelsübliche Sportfluggeräte, im zivilen Bereich Verwendung finden,handelt Bei denleichten Flächenflugzeugen, wiesiedie Flächenflugzeuge: wichtigsten Fluggeräte imGebirgsraum auf: lichkeiten undGrenzenfürdie Verwendung der kussionen zeigtendiederzeitbestehendenMög- forderungen“ durchgeführt. Die Berichte undDis - –Möglichkeitenim zivilenBereich undHeraus- Veranstaltung mitdem Thema „Drohneneinsatz burggesprächen“ wurdeam5.April2013 eine zentrum für Wald organisierten„Innsbrucker Hof- rung fürkonkreteEinsatzbereiche zuerzielen. zelnen Gerätetypen zu reduzierenund Optimie- nähren dieHoffnung,Schwachpunkte derein- Lagerung dereinzelnenRotorenbeiMulticoptern) Multicopter) oder neue Antriebslösungen (flexible Wingcopter (eineMischung ausFlugzeug und sind. NeueKombinationen von Typen wieder und rechtlichen Entwicklungen, vielversprechend timierungen, angekurbeltdurch dietechnischen setzt, wobei die laufenden Innovationen und Op- Am häufigstenwerdendie Typen 1.–3.einge- verschiedenste Fluggerätetypen zur Verfügung: Hauptartikel 6. Gleitschirme 5. Motorisierte 4. 3. 2. Helikopter 1. Flächenflugzeuge Long Endurance) Systeme. HALE (High Altitude and Luftschiffe oderBallone Multi-Rotor Systeme(Multikopter) Im Rahmendervom Bundesforschungs - derzeit entwickelt. digkeit (z.B. Bremsschirm) oderFangnetze werden richtungen zur ReduzierungderLandegeschwin- Ausdehnung). Verschiedeneausreichender Vor zur Verfügung (z.B. blockfreie Almflächen mit birgsraum oftnicht genügendguteLandeflächen Für denEinsatzvon Flächen-RPAS stehen imGe- Herausforderungen/Weiterentwicklungen: über derOberfläche bewegtwird. schwerender auswirkt, jeniedrigerdasFluggerät geschwindigkeit, die sich für Aufnahmen umso er geprägt von derrelativ hohennotwendigenFlug- rung, leicht erreicht. DieFlugeigenschaften sind Energiemanagement undvariable Motorsteue- > 1Stundewird,unterstütztdurch intelligentes ten) erleichtern denEinsatz.EineBetriebsdauer lange Betriebsdauer(gutepassive Flugeigenschaf - sätzlich einfach handzuhabensind. Auch die in der Anschaffung günstigundimBetriebgrund- Flächen-RPAS werdenzahlreich eingesetzt,dasie Betriebs- undFlugeigenschaften: Fig. 1:(left)commercialaeroplanemodel(above:Maja Rechts: Nurflügler, EigenbauderFHJoanneumGraz construction byFHJoanneumGraz Abb. 1:(links)HandelsüblicheModellflugzeuge(oben:Maja ® -BORMATEC, below:Joker ® –FirmaBormatec;unten:Joker - - form ermöglicht sowohl statisches Schweben und lität derFlugeigenschaften aus.Die Konstruktions- Helikopter zeichnen sich durch einehoheFlexibi- Betriebs- undFlugeigenschaften: z.B. für 3D-Kunstflüge verwendet werden. aus demModellflugbereich kommenunddort auch kleinereHelikopter verwendet, die ebenfalls Düngemitteln. ErstinletzterZeitwerdenverstärkt für Suchaktionen oderfürdas Ausbringen von Kamerasystemen und Aufhängungen (Gimbel), Filmaufnahmen (dann meistens mit aufwendigen wendungen eingesetztwiezurUnterstützungvon Jahren fürverschiedene professionellezivile An- kg konzentriert.Siewurdenbereitsindenletzten Turbinentriebwerken undNutzlastenvon 20-30 se 25-150kg)(Abbildung2,linksundMitte)mit bisher aufgrößereKonstruktionen (Gewichtsklas- Die Verwendung von HelikopternalsRPAS war Helikopter: ® -PICHLERAEROPLANES,(right)FlyingWing, ® , FirmaModellbauPichler;

Seite 93 Seite 94 mende Segment der RPAS sind die Multikopter, Das indenletztenJahren wohl amstärkstenboo- Multikopter: onalität besserausnützenzukönnen. sorgung) weiteroptimiertwerden,umdieFunkti- optimale Rotorblätter, DrehzahlundEnergiever 2000m mussdasEnergiemanagement(z.B. durch im Gebirgsraum vor allembeiFlughöhen über Für den Einsatz von ultra-leicht Helikoptern Herausforderungen/Weiterentwicklungen: ze imBergraum meistenskeinProblem. an dieQualitätdesLandeplatzessindauch Einsät- erreicht werden. Durch diegeringeren Ansprüche Helikoptern könnenFlugzeitenvon ~45Minuten aber auch mitkleineren, elektrisch betriebenen Flugzeit von dermitgeführten Kraftstoffmenge ab, Bei den turbinengetriebenen Bautypenhängt die damit lokale Aufnahmen alsauch längereFlüge. (from sportsmodelapplication,~1kgP-load) Fig. 2:RPAS Helicopter–left:DYNAMICPERSPECTIVES(25kgp-load),SWISSDRONESwith2driving shafts(35kgP-load),MIKADO Antriebswellen (35kgP-load),FirmaMikado(ausdemSport-Modellflugbereich,~1P-load) Abb. 2:RPAS Helikopterbauarten-links:FirmaDynamicPerspectiv(25kgP-load),Swissdrones mit zweinebenstehenden Fig. 3:Multicopter. Left:QUADCOPTERS, middle: TWINS.NRN,right:AIBOTIX Abb. 3:Multicopter, links:FirmaQuadcopters, mitte:Firmatwins.nrn,rechts: Aibotix - das Energiemanagementoptimiertwerden. Auch muss –noch stärkeralsbeidenHelikoptern- Für denEinsatzvon MultikopternimGebirgsraum Herausforderungen/Weiterentwicklungen: zeit kürzer. grad allerdingsgeringerunddamitdieBetriebs- Durchmesser der Rotorblätter istder Wirkungs- niedriger Bildrate desSensors.Durch diegeringen bewirkt einehoheDichte an Aufnahmen auch bei ringe Geschwindigkeit im „Streckenflugmodus“ senkrechtes StartenundLanden. Dierelativ ge- de Schwebeeigenschaften aus und ermöglichen Multikopter zeichnen sich durch hervorragen - Betriebs- undFlugeigenschaften: Kraftwerksanlagen verwendet. logischen Grabungsstätten, Schottergruben oder ren z.B. für Aufnahmen von Gebäuden,archäo - tokopter). MulticopterwerdenseiteinigenJah- ausgestattet (Quadkopter, HexakopteroderOk- typischerweise mit 4-, 6- oder 8- Rotorblättern Hauptartikel bestimmt werden.Damit istein Abfliegen eines IMU Datendie absolutePosition desFluggeräts system (GNSS, GPS) kannunter Verwendung der Verwendung desglobalenNavigationssatelliten- rung imzivilen Bereich zur Verfügung. Durch die stärkt auch Autopilotensysteme fürdieFlugsteue- präziseres Fliegen. Dies ermöglicht demPiloteneineinfacheres und tische Lagekorrektur verwendet werden können. dann überRegelungstechniken füreineautoma- beschreiben die relativen Lageänderungen, die der Beschleunigung umdie3Bewegungsachsen wendet werden.Diekontinuierlichen Messungen dung 4:(1)),diefürFlugstabilisierungver (engl.: inertialmeasurementunit(IMU); Abbil- Steuerungssysteme sindinertialeMesssensoren (Abbildung 4:(3)und(9)). RX-Receiver via Funk an das Fluggerät übermittelt Steuersignale werdenmitdem TX-Transmitter und steuerung senden(Abbildung4:(4)und(7)).Die he oderGeschwindigkeit vom Fluggerät zurFern- über den Zustand derEnergieversorgung, Flughö- lemetriesysteme verwenden, dieInformationen Pilot seiteinigenJahren unterstützendauch Te- cher Gestaltung.Nebender Erfahrungkannder werden, abhängig von Größe, Form und farbli- des Modellsnurmehreingeschränkt beurteilt Bereits nach ungefähr250 mkanndieFluglage direkt aufSicht (engl.:visual lineofsight(VLOS)). Im Modellflugsport steuert der Pilot das Modell Flugsteuerung undRPAS-Komponenten Flächen“ beschränkt. dung imGebirgsraum derzeitnoch auf„lokale Streckenflugeigenschaften ist daher die Verwen- lerweise beica.20min. Aufgrund dergeringen 30 min.angeben,liegtdieBetriebsdauernorma- wenn einzelneHerstellerbereitsFlugzeitenvon > Für dieSteuerungvon RPAS stehenver Ein wichtiger Bestandteil modernerRPAS - - den daher primär digitale Spiegelreflexkameras weise p-loads von 0,5-3 kg. Als Sensoren wer wendet werden. bemannten LuftfahrtseitJahren erfolgreich ver wertigen Sensorenauszustatten, wiedieseinder sind. Zielistes,dieRPAS mitannäherndgleich- für denneuentstandenenMarkt maßgeschneidert scanner, digitaleMessbildkameras) entwickelt, die Riegl oderLeicaneuekompakteSensoren(Laser schen 10-35kgwerdenderzeitvon Firmen wie Für die größeren Helikopter mit einer p-load zwi- (p-load), dasvom RPAS getragen werdenkann. Flugmission. Entscheidend istdabeidasGewicht die Aufnahmen, entsprechend dereigentlichen Sensoren, trägt einRPAS auch dieSensorenfür Neben denfürFlugbetriebnotwendigen Sensoren objekt automatisch zurBasisstation zurück. nem Verlust derSteuerungssignale,fliegtdas Flug- launch“. Bei Ausfall einzelnerSensoren oderei- erungssysteme istdieNotfallfunktion„returnto Gipfel -spontanein. lust tritthäufig–jenach Lage derBergkämmeund (z.B. durch manuelleSteuerung).DerSignalver lich auftritt,was einreagierenermöglichen würde zu, dassdasProblemmanchmal nicht kontinuier mung mehrmöglich ist.Erschwerend kommthin- so sehrab,dasskeineautomatische Lagebestim- Flugobjekt zuempfangendenGPSDatenleicht und Signalabschattung nimmt dieZahldervom schränkt möglich. Je nach Horizontüberhöhung men istallerdingsbeiBerglandschaften nurbe- genommen Datenerfolgen. eine näherungsweise Georeferenzierung der auf- lich. MitdeneingesetztenSensorenkannauch vorgegebenen Flugpfades(Wegpunktflug) mög- Die kleineren RPAS haben typischer Wichtiger BestandteilmodernerSteu- Autopilotensyste- von Die Verwendung ------Seite 95 Seite 96 einem Punktlaser) eingesetzt. nur in Ausnahmefällen (z.B. Abstandsmessung mit gie wirdausGewichtsgründen aufkleineren RPAS gement anBedeutunggewinnen. Lasertechnolo- wird inZukunftauch dason-boardDatenmana- Durch die Zunahme der Bildgröße (> 30 MB/Bild) zu Aufnahmen imNahenInfrarot (NIR)erwarten. Pixel) lässt Verbesserungen derBildanalysebishin Fa. Sony ermöglicht bereits14BitBildauflösung/ nehmende Auflösung proPixel(z.B. Alpha7 bei deutlich geringeremGewicht). Auch diezu- gleichen SensorenwieinSpiegelreflexkameras, Vollformat-Systemkameras (d.h. Verwendung der de jetztaufdenMarktkommendenspiegellosen Objektiven verwendet. Interessantsinddiegera- oder Systemkameras meistmithandelsüblichen system; 9.TX-transmittanceunit;10.Emergency„returntolaunch“. 4. Telemetry data(receiver, transmitter);5.Sensors(e.g..digitalcamera);6.manualcontrolunit;7.Telemetry receiver;8.Autopilote Abb. 4:ComponentsofcivilRPAS (scheme):1.IMU(Inertailmeasurementunit);2. GPS(GNSS)signalreceiver;3.RXSignalReceiver; Telemetrie Receiver;8.Autopilotensystem;9.TX-Transmitter ;10.Notfallfunktion„returntolaunch“. Signal Receiver;4.Telemetrie Daten(Aufnahme,Transmitter); 5.Sensoren(z.B.digitaleKamera); 6.ManuellesSteuerungsboard;7. Abb. 4:KomponentenvonzivilenRPAS (schematisch):1.IMU(Inertailmeasurementunit);2.GPS(GNSS)Signalempfänger;3.RX ® der Für uLFZ <150kgwird imLFGfolgende Klassifi- gewerbsmäßige NutzungderuLFZgeschaffen. liche Rahmenbedingung fürdenBetrieb und die wurde nunauch inÖsterreich eineklarererecht- ner, 2013). Aufstiegsgenehmigung zu erlangen (Briese& Fort- technische Zulassung sowie eineBetriebs- und geltenden Regularien einhalten müssen,um die „Luftfahrzeug“ undhättediefürLuftfahrzeuge lich geregelt.EinuLFZmiteinerKamera galtals Verwendung von uLFZbis2013nicht ausdrück- Im österreichischen Luftfahrtgesetz(LFG)war die Rechtliche Grundlagen Hauptartikel Mit dem neuenLFG (gültig mit 1.1.2014) ACG, 2013)herausgegeben, derfürunbemannte Luft- undBetriebstüchtigkeitshinweis (LBTH 67; angemessen sein. Dafürwurdenvon der ACG der die ReduzierungderSchadenswahrscheinlichkeit der Aufwand fürdietechnische Sicherheit undfür den Betrieb und Einsatz von Luftfahrzeugen sollte und dasEinzugsgebietgegeben seinsollte.Für anforderungen inBezugaufden Luftfahrzeugtyp heit der Lufttüchtigkeits- und Betriebstüchtigkeits- 2014). Wichtig istdabei,dassdie Angemessen- Tieren undSachen zugewährleisten (Lippitsch, den Betrieb,umdieSicherheit von Menschen, forderungen vor allemhohe Anforderungen an technischen undflugsicherungstechnischen An- ständigen Behördedurchgeführt werden). Übertragung gemäߧ140bvon eineranderenzu- sellschaft (ACG) erteilt(ggf.kanndiesauch durch Klassen 1und2wirdvon der Austro ControlGe- chen. DienotwendigeBewilligung füruLFZder fortiges Eingreifendurch denPilotenzuermögli - Steuerung durch Autopilotensysteme, um einso- sowohl fürdiemanuelleSteuerungalsauch bei te Sichtverbindung gegebensein.Diesgilt für Für uLFZsderKlasse1mussimmereinedirek- zierung vorgenommen: 4. 3. 2. 1. hind thevisuallineofsight)(§24gLFG). ohne direkteSichtverbindung (BLOS–Be- darunter fallenalleanderenRPAS, auch Unbemanntes Luftfahrzeug der Klasse 2: (§§24f ,24eLFG) maximale FlughöheüberGrund:150m ten ohnetechnisches Hilfsmittelgegeben, direkte Sichtverbindung (VLOS)zumPilo- Unbemanntes Luftfahrzeug der Klasse 1: LFG) Umkreis von max.500m(§§24d,24e und nur zum Zwecke des Fluges in einem Flugmodell: keinekommerzielleNutzung 79 Joule Bewegungsenergie (§24dLFG) Spielzeuggrenze sindGeräte mitmaximal Der Betriebvon uLFZstelltnebenden unterscheidet derLBTH67 vierEinsatzgebiete: Zur ReduzierungderSchadenswahrscheinlichkeit rung, Treibstoff/Batterie undSensorik)von triebsmasse (Gesamtgewicht ausFluggerät, Steue- zu. Unterschieden werden Geräte miteiner Be- aber dennoch unterschiedliche Arten von uLFZ Klasse 1istdasGewichtsspektrum zwar eng,lässt nem maximalenGewicht von 150kgfüruLFZder wicht undEinsatzgebiet(Lippitsch, 2014).Mitei- strengen Zulassungsvoraussetzungen, jenach Ge- sungskategorien (A,B,C,D) mitunterschiedlichen larien für2014zuerwarten sind. gen nach LFGverwiesen, wobei detaillierteRegu- der Klasse2wirdaufdieallgemeinenBestimmun- Luftfahrzeuge bis150kgGültigkeithat.FüruLFZ 2. 1. 3. einschließlich 2. bis einschließlich 1. bis mal sekundäre Bebauungen wieLagerhal- unbesiedelten Gebiet befindensich maxi - Einsatzgebiet II –unbesiedeltesGebiet:Im bietes durchzuführen. achten undggf.einePrüfungdesEinsatzge- z.B. auf dieExistenzvon Wanderwegen zu liegt. Intouristisch genutztenBereich ist manchmal inderNähevon Siedlungen des Start-undLandeplatzeszulegen,der Besonderes Augenmerk istaufdie Wahl vorgesehenen EinsatzgebieteGroßteilszu. fahren- undSchutzwalddokumentation halten. DiestrifftaufdiefürNaturge- Personal keinezusätzlichen Personen auf- dem notwendigenflugunterstützenden gebiet dürfen sich außer dem Piloten und sich keineGebäudebefinden.ImEinsatz- bebaute GebietesindGebiete,indenen Einsatzgebiet I – unbebautes Gebiet: Un- schwere Flugmodelle. über 25kgbiseinschließlich 150kg: leichte Flugmodelle Bewegungsenergie): leichte Flugmodelle Der LBTH 67 unterscheidet vier Zulas- 25 kg: 5 kg(und>79Joule

Seite 97 Seite 98 3. Schulen, Geschäfte, …),dieim Wesentli- mit primärenGebäuden(Wohnhäuser, siedelte GebietesindSiedlungsbereiche Einsatzgebiet III–besiedeltesGebiet:Be- (z.B. Wanderer,ten Waldarbeiter). nur vereinzelt Menschen temporär aufhal- notwendigen flugunterstützenden Personal Einsatzgebiet außerdemPilotenund vorhanden ist. Außerdem dürfensich im auf DauerkeinbenutzbarerRaummehr denen infolgevon Zerstörungoder Verfall len, Silos,StrohtristenoderGebäude,in der Zulassungskategorien(ZLK)nach Einsatzge- Abbildung 5(Tabelle oben) zeigtdieZuordnung Hauptartikel 4. hauptstadt verstanden. typischen Marktgemeinde oderBezirks- Besiedlungsgebiete vergleichbar miteiner Darunter werdenräumlich geschlossene Einsatzgebiet IV–dicht besiedeltesGebiet: fallen. sonendichte nicht unterEinsatzgebietIV Gebiete beschränkt, dieaufgrundderPer gebiet genutztwerden.DerBetriebistauf chen als Wohn-, Gewerbe-oderErholungs- (© AAIG) and BofuLFZ-Class1 of criteraforcategoriesA weight, below:Description area andapplication with respecttooperation Above: Approvalcategory Abb. 5: (© AAIG) uLFZ -Klasse1 Kategorien AundBder Zulassungskriterien fürdie Unten: Beschreibungder Betriebsmasse, nach Einsatzgebietund Zulassungskategorien Oben: Zuordnungder Abb. 5: - en beinhaltenfolgendeKriterien: unten). Die Anforderungen undZulassungskriteri- chen eherModellbauzulassungen(Abbildung5, biet undBetriebsmasse.Klasse A undBentspre- • • • • • Betriebszustandsprüfung • • fähigung. schriftliche DeklarierungderPilotenbe- Mindestalter: 16Jahre Versicherung, FührungeinesLogbuches Prüfung derLärmgrenzwerte manuelle Steuerung der TechnikStand der Pilotenbefähigungstatt. Komponenten unddesSicherheitskonzeptes) und gerätes (Prüfung der einzelnen ausfallgefährdeten gleichsweise strengetechnische PrüfungdesFlug- B undF).FürdieZLKCDfindeteine ver lassungsrichtlinien aufwändiger (LBTH67, Anlage Für dieZLKBsindvor allemdietechnischen Zu- lage B für ZLK B) und die Vorgaben zur Analy- (Anlage N), die technischen Bauvorschriften (An- ten (AnlageE),die Vorgaben zurLärmzulässigkeit 67 im Antragsprozess sinddieBetriebsvorschrif- Die wichtigsten Grundlagen desLBTH (© AAIG) and DofuLFZ-Class1 of criteraforcategoriesC weight, below:Description area andapplication with respecttooperation Above: Approvalcategory Abb. 6: uLFZ -Klasse1 Kategorien CundDder Zulassungskriterien fürdie Unten: Beschreibungder Betriebsmasse, nach Einsatzgebietund Zulassungskategorien Oben: Zuordnungder Abb. 6: - Seite 99 Seite 100 LIDAR-Oberflächenmodelle als Ergänzung zu ter nötigt. Typischerweise stehen Orthophotos oder – werdenverschiedene Rauminformationen be- Objekten –umnureinigeBeispielezunennen Landnutzungsänderungen oder die Erfassung von urteilung von Wäldern, dieDokumentationvon Für dieBewertungvon Naturgefahren, dieBe- aus derPraxis Anwendungsmöglichkeiten –Erfahrungen zufinden. flugbewilligungen/unbemannte_lfz at/luftfahrtbehoerde/lizenzen__bewilligungen/ ACG Homepageunterhttp://www.austrocontrol. und 6). Alle notwendigenUnterlagensindaufder gen übersichtlich zusammengestellt(Abbildung5 Group (AAIG)hatdieKategorienund Anforderun- Komponenten (AnlageF). se derBetriebssicherheit beim Ausfall kritischer Die Austrian Aeronautics Industries Die Austrian Aeronautics - sionsformen) undiv) Steinschlag (Dokumentation oberflächennaher Massenbewegungen undEro- bung derGeomorphologieundverschiedener und Ablagerungen), iii)Rutschungen (Beschrei- Sturzbahnbeschaffenheitflächen, Abbruchhöhen, rung), ii)Lawinen (Informationen über Abbruch - onseinheiten fürdiehydrologische Charakterisie- Ablagerungsflächen, und Vegetati- Überflutungs- der Einzugsgebiete, Informationen über Abtrags-, zesskataster von i) Wildbächen (Beschreibung Informationen sindfürdieverschiedenen Pro- Unmittelbarer Naturgefahren-Prozessbereich räumliche Dateninteressantsind: terschieden werden, für dieRPAS-basierte natur haltungsplänen bilden. Gefahrenzonen-, Bewirtschaftungs- oderInstand- Grundlagen fürdieErstellungvon Bauprojekten, restrischen Informationenzur Verfügung, die Hauptartikel Drei thematische Bereiche könnenun- (Sotier, 2013) 100m, camera:Sony NEX5 UAV, fightaboveground carried outwithplane modell, 1mresolution; (below right)Lidarsurface analysis, massbalance; image; (belowleft)Process cm accuracyfromaerial right) surfacemode15 the Halltal-debris;(above (above left)aerialimageof Abb. 7: (Sotier, 2013) 100m, Kamera:SonyNEX5 Flächendrohne, Flughöhe modell, 1mAuflösung; rechts) Laseroberflächen- Massenbilanz; (unten links): Prozessanalyse, aus Luftbild;(unten mit 15cmAuflösung rechts) Oberflächenmodell Halltal-Mure; (oben- (oben links)Luftbildder Abb. 7: ® ®

- ten Verbauungsbereichen. die Erstellungvon Schneehöhenkarten ingeplan- genau ermittelt werden(Abb.8).Diesermöglicht Verteilung derSchneehöhe imcm-Bereich flächig Bei gutenBeleuchtungsverhältnissen kanndie zur BestimmungderSchneedeckenoberfläche. gebraucht werden,zu. Abflussberechnung oderSchneedruckberechnung Oberflächenrauigkeitsanalysen, wiesiefürdie auch Analysen, Volumsanalysen)topographische (z.B. Vegetationsklassen, Analysen tomatische zessanalyse durch automatische oder halbau- ermöglichen nebeneiner Verbesserung derPro- (Abbildung 7).DiehoheDGM-undBildqualität modelle mit 15 cm Auflösung abgeleitet werden lität besitzen. Davon können digitale Gelände- (z.B. mitSony Alpha 7 men liefernBildermiteiner Auflösung von ~5cm che) erforderlich. und Ablagerungsberei- Sturzbahn der Abbruch-, 2013) accuracy 15cm.(BFW, snow andbuildingsurface: 3D-Reconstruction of Abb. 8: (BFW, 2013) Genauigkeit: 15cm. Gebäudeoberfläche: der Schnee-und 3D-Rekunstruktion Abb. 8: Interessant sindauch ersteErgebnisse RPAS-Möglichkeiten: DieRPAS-Aufnah - ® ), dieeinehoheDetailqua- tischen und biotischen Schadereignissen rasch müssen Waldbesitzer undBehörden nach abio- geeignete Maßnahmen ergreifen zu können, Forstschutzproblemen deutliche Vorteile. Um Luftbilddaten bringtfürdas Management von interessant. Die Bereitstellung von aktuellen schutzes undderSturmschäden sindfürRPAS beitragen. Gefahrenprozesse im Wald undindenLücken einer deutlichen Verbesserung derBeurteilung hochgenaue LuftbilderundGeländemodellezu die Beurteilungvon Objektschutzwäldern können Schutzwirkungen treffenzukönnen. Vor allemfür Aussagen überdieStabilitätundpotentielle teilung, Verjüngungsverteilung) notwendig,um höhe, Stammzahl,Lückengröße, Baumartenver naue Kenntnisse derBestandesstruktur(Baum- Für dieBeurteilungvon Schutzwäldern sindge- Forstwirtschaftlicher Bereich Aber auch dieProblemedesForst- - Seite 101 Seite 102 beurteilung durchführen zukönnen. werden (NIR: Nahes Infrarot), um eine Vitalitäts- nahmen, bzw. kombinierte Aufnahmen gemacht neben denEchtfarbenaufnahmen auch NIR-Auf- fressenden Schädlingen. Wichtig istdabei,dass hen inderFrüherkennung von BlattundNadel werden. Weitere Einsatzmöglichkeiten beste - für teureGegenmaßnahmenwesentlich reduziert dieser Einzelbaumschäden könntendieKosten Durch dasrechtzeitige Erkennenund Auffinden rung von Schutz- undBannwäldern hervorrufen). große Schadholzmengen aber auch Destabilisie- me, diezuspäterkanntwerdenundinderFolge entwickeln sich regelmäßigBorkenkäferproble- von Einzelbäumenbzw. kleinflächigen Schäden nicht registriertodererfasstwerden(ausgehend flächig auftretendenSchäden dar, dadieseoftgar Rolle. Ein besonderes Problem stellen die nicht nung, Verteilung undErreichbarkeit einegroße chen bekommen.HierbeispielenLage, Ausdeh- Informationen überdiebetroffenenSchadensflä- constructions canbe distinguishedbetterwithcombinedNIR/RC images(images:BFW, 2013) Abb. 9:NIR-imageswith modifiedsystemcameralikecommonly usedinRPAS. Different vegetationcover, snow ortechnical BFW, 2013) oder Bauwerkekönnenmitunterschiedlichen FilternbesserunterschiedenwerdenalsmitreinenEchtfarbenaufnahmen.(Aufnahmen: Abb. 9:NIR-Aufnahmenmitumgebauten Systemkameras,wiesieinRPAS zum Einsatzkommen.UnterschiedlicheVegetation, Schnee zum Einsatzkommen,dieeinDurchdringen der den leichten uLFZderzeit nur optische Verfahren herer Zukunfterwarten. Zu betonenist,dasauf aber eine zufriedenstellende Genauigkeitin nä- zahlreichen laufendenUntersuchungen lassen genau (ausreichend genau nurfürSolitäre).Die oder MACH-T) istderzeitnoch nicht ausreichend lichen Bildauwerteprogrammen (z.B. AGISOFT stand einzelnerIndividuen mit denhandelsüb- Parameter. Die Ableitung derBaumhöheimBe- Bestandesstruktur undvielerdamitverbundenen einzelner Baumindividuen undBaumarten,der der RPAS-Aufnahmen ermöglicht die Ansprache wendig. schlagflächen unmittelbarnach demEreignisnot- Entstehung von sekundären Erosions- bzw. Stein- Verjüngung, denZerfalldes Totholzes oderdie und Intensitätder Wurffläche, denZustandder schäden sindgenaueKenntnisse überdieGröße Hauptartikel RPAS-Möglichkeiten: DieDetailqualität Im RahmenderBeurteilungvon Sturm- über die Lageund den Zustand der Bauwerke maßnahmen undderBedarfanInformationen Dadurch steigendieNotwendigkeitfür Wartungs- geschätzte 200.000Schutzbauwerke errichtet. In Österreich wurdeninden letztenJahrzehnten Bauwerkserfassung: oberflächenmodells erschwert wird. relativ groß, wodurch die Ableitung eines Wald- einzelnen aufragenden Objekte wieBäume aber ist zwar die Detailschärfe gut, die Verzerrung der Problem: Durch diegeringeFlughöheüberGrund licht eineEinzelansprache der Wildtiere. Äsungsgebiete (überwiegend im Winter) ermög- den. DieBefliegungbekannterFutterplätzeoder ermöglicht dieDokumentationvon Wildstän- binierten Echtfarben- und Wärmebildsensoren Wildmonitoring: Die Verwendung von kom- darunter liegendeOberfläche nicht ermöglichen. Baumkronen unddamitInformationenüberdie in theMühlauergorge (Innsbruck)(BFW, 2013). Abb. 10:(left)RPAS imageswithcontrolstructures anderosionareas;(right)3Dreconstruction oftheavalanchecontrolstructure Mühlauer Klamm(Innsbruck)(BFW, 2013). Abb. 10:(links)uLFZAufnahmenmitStützbauwerken undErosionsflächen;(rechts)3D-RekonstruktionsdesLawinenbrechers inder leitung von 3D-Bauwerksmodellen. und derdarauf befindlichen Objekte)und der Ab- Bildsequenzen zur Wiederauffindung derBilder gementkonzepts (systematische Speicherung der zu können,derEntwicklung einesDatenmana- tailschärfe um den Bauwerkszustand beurteilen für eineverlässliche Bildqualitätmithöchster De- gen besteheninderEntwicklung einerProzedur verwendet werdenkönnen.DieHerausforderun- die Bauwerksbeurteilungvon Stützbauwerken BFW gerade, obundwieuLFZ-Aufnahmen für fenheit. Im Auftrag desBMLFUWuntersucht das von Bauwerkdetailsund Oberflächenbeschaf- der RPAS-Aufnahmen ermöglicht die Ansprache ben –beigleichzeitig „verträglichen Kosten“. gefordert, dieeinengutenZustandsüberblick ge- ten- undpersonalintensiv sind,werdenMethoden der Bachgräben oderderSchutzwälder zeit-,kos- onsfähigkeit). DaBegehungenderEinzugsgebiete, (Standsicherheit, Gebrauchstauglichkeit/Funkti- RPAS-Möglichkeiten: DieDetailqualität

Seite 103 Seite 104 che beeinflussenwird: langfristige Nutzungder Technologie maßgebli- ge Problemeerwähnt werden, derenLösungdie Verwendung imGebirgsraum müssen abereini- liche Weiterentwicklungen statt.Gerade für die uLFZ findenlaufendtechnische undwissenschaft- Im gesamtenBereich derleichten undschwereren Probleme undEntwicklungsbedarf • • • gen istesnotwendig, dassdieFlugzeiten Flugdauer: Für die skizziertenFragestellun- während derBelichtung begünstigt. Bilder aufgrundrascher Vorwärtsbewegung über Grundwas dieGefahrfürunscharfe Geschwindigkeit inRelationzurFlughöhe allem beiFlächendrohnen dierelativ hohe sungsvermögen, Stabilität). Kritisch ist vor Objektiv (Brennweite,Lichtstärke, Auflö- nagement; v) Programmierbarkeit und vi) schwindigkeit (Bildfolgezeit);iv) Datenma- und –auflösung;i)Bit-Tiefe; iii)Speicherge- sor/Kamerakriterien sind:i)Sensorgröße heit-Bildverarbeitung. Diewichtigsten Sen- Kombinationen ausFlugobjekt-Sensorein- reichenden Erfahrungen über die besten Fragestellungen gibtesaberkeineaus- setzt werden.Fürdieins Auge gefassten gewichtsbedingt bei uLFZ nicht einge- ten SensorenundSensoreinheitenkönnen Die inderbemanntenLuftfahrtbewähr nalabschattungen nicht ausreichen. Schluchten unddaraus resultierendenSig- Einsatz imGebirgsraum mit Tälern und stehenden Systemefüreinengenerellen Tirol; Sotier, 2013)zeigten,dassdiebe- Gebirgstälern (z.B. Weißenbach, Halltal/ verlässlich verwendbar. Einsätzeinengen baren undstabilenGPS-Signalbereich systeme fürRPAS sindderzeitnurimsicht - Die üblichen und käuflichen Steuerungs- - grammetrischen Informationen derFall ist. den bestehenden terrestrischen undaero-photo - nauso wenigwegzudenken sind, wiediesbei aus dem Alltag eines„Naturraumingenieurs“ ge- scheidend sein, ob uLFZ-basierte Informationen der skizziertentechnischen Problemewirdent- men eingesetztwerdenkönnen. DieEntwicklung schen undaero-photogrammetrischen Aufnah- Möglichkeiten, indenenuLFZnebenterrestri- Gerade fürdenBergraum bietensich zahlreiche nun auch im zivilen Bereich eingesetzt werden. deutlich weiterentwickelt. DieLuftgeräte können fessionellen undgewerblichen Einsatzvon uLFZ schen undrechtlichen Grundlagenfürdenpro- In denletztenJahren habensich dietechnologi- Zusammenfassung Hauptartikel • •

mit Steinenversetzte Almen oder Wald. fügung, inderRegelsindesBlockhalden, Wiesen bzw. gleichförmige Flächen zur Ver gen begrenzt.Nurin Ausnahmefällen stehen durch dieungeeignetenLandungsbedingun - Flächendrohnen imGebirge wirdvor allem Landungsbedingungen: DerEinsatzvon sentliche Herausausforderung. Start- undLandebedingungenisteinewe- Windanfälligkeit beigleichzeitig guten Optimierung derFluggeräte aufminimale schweren denEinsatztlw. beträchtlich. Die te BöenimKammbereich oderFöhn er Wind/Thermik: Starke Thermik, ausgepräg- einen gravierenden Nachteil auf. last) und relativ geringer Geschwindigkeit zen Flugdauer(15-20Min.jenach Zusatz- weisen abermiteiner„systembedingt“kur am häufigsten verwendeten Multikopter Umsetzen oftnicht möglich ist.Gerade die ermöglichen, da mangelsErreichbarkeit ein eine Befliegung von ganzenProzessflächen - - - weiterführende Publikationen/References: Literatur und [email protected] 6020 Innsbruck Rennweg 1 Wald /InstitutfürNaturgefahren BFW –Bundesforschungszentrum für Dr. KarlKleemayr Anschrift desVerfassers / Author´s adresses: dungsbeispiel ausderNaturgefahrenpraxis. VGI 2+3(101):7. Einsatz von UAV im alpinen Gelände - Erfahrungsbericht und Anwen- SOTIER, B. (2013).KAMMERLANDERJ. schnitzbach vom 04.08.2012.BFW-Bundesforschungszentrum für Wald. Befliegung undphotogrammetrische Auswertung desMurgangsim Fir SOTIER, B. (2013). für Wald.Bundesforschungszentrum Befliegung undphotogrammetrische Auswertung derHalltalmure.BFW- SOTIER, B. (2013). Information Sciences39(B1):345-349. International Archives ofthePhotogrammetry, RemoteSensingandSpatial Introducing alow-cost Mini-UAV forthermal-andmultispectral-imaging. BENDIG, J.,etal.(2012). of Photogrammetry andRemoteSensing,54(2):83-94. A comparisonbetweenphotogrammetry andlaserscanning.ISPRSJournal BALTSAVIAS, E.P. (1999). magery andDigitalSurfaceModelGeneration, Vanderbilt University. Unmanned Aerial Vehicle Path PlanningandImageProcessing forOrthoi- BAILEY, M. W. (2012). - Heidelberg. scanner-und optischen Daten.18. AGIT-Symposium Salzburg, Wichmann Automatisierte Einzelbaum-VisualisierungbasierendaufFlugzeug-Laser STELZL, H.etal.(2006). Sensing andSpatialInformationSciences38:1. future perspectives. 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VGI 2+3/2013(101):10 Vom ModellflugzeugzuunbemanntenFlugsystemenfürdieGeodatener BRIESE, C.,SAGER P., PFEIFERN.(2013). - - Seite 105 Seite 106 Measurement instrumentation,Measurement maintenance, monitoring Keywords: one ofthemainaspectsworkgroup. represents possibilitiesand limitsofmonitoring regarding and awareness-raising ofthe technicalservice basins, level andrunoffmeasurements, fallmonitoring) knowledge landslideandrock transfer ofmonitoringsystemsinstallation covering thewholerangeofnatural hazards(retention and avalanche for torrent control.the technical service Beside the maintenance und active The following andaimsoftheworkinggroup describesthe projects article “monitoring” of Abstract: Messtechnik, Überwachung, Monitoring Stichwörter: ches dar. Möglichkeiten undBeschränkungen von MonitoringeinederHautaufgabendesFachberei- Wissenstransfer unddieBewusstseinsbildunginnerhalbdesDienstzweigeshinsichtlich der chung von Rückhaltebecken, Pegelanlagen, Rutschung- undSteinschlagmonitoring) stelltder on von MonitoringanlagenüberdengesamtenBereich derNaturgefahrenprozesse(Überwa- nitoring der Wildbach- undLawinenverbauung. Nebender Betreuungundaktiven Installati- Der nachfolgende Bericht schildert dieProjekte, Arbeiten undZieledesFachbereiches Mo- Zusammenfassung: torrent andavalanchecontrol „Monitoring“ ofthetechnicalservicefor Main fieldsofinteresttheworkinggroup für Wildbach-undLawinenverbauung Messtechnik desForsttechnischenDienstes Schwerpunkte imFachbereichMonitoringund RUDOLF SCHMIDT, THOMASSAUSGRUBER,FRANDL Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Bereich Wildbach-, Lawinen- undErosionsschutz soll IhreFunktionalsnationalerStandardsetzerim lungsarbeit der Wildbach- undLawinenverbauung es unter Anderem. „Durch diefachliche Entwick- gremiums über obengenannte Fachbereiche heißt mehr: "Monitoring und Messtechnik") eingerichtet. der Fachbereich „Mess-und Warnsysteme“ (nun- cken“ (mitEnde2013aufgelöst), „Ökologie“und Hochwasserrückhaltebe- „Wildbachprozesse“, einer konstituierendenSitzungdieFachbereiche Lawine undGeoinformation wurdenimRahmen Stabstellen zu den Themen Geologie, Schnee und tung desDienstzweiges.Nebendenbestehenden erfolgte 2010eineneuefachstrategische Ausrich- Umsetzung der Strategie „die.wildbach 2015“ ma Monitoring und Frühwarnung. Im Zuge der sammenschluss interessierterKollegen zum The- Wildbach- undLawinenverbauung ein loserZu- Seit mehrerenJahren existiertinnerhalbder Einleitung Tab. 1:Operation matrixmonitoring Tab. 1:Einsatzmatrix Monitoring In derGeschäftsordnung des Steuerungs- führung einzentrales Elementderjeweiligen Dabei istdiewiederholteregelmäßigeDurch - Hilfsmittel oderandererBeobachtungssysteme. eines Vorgangs oderProzessesmittelstechnischer tokollierung), Beobachtung oderÜberwachung der unmittelbarensystematischen Erfassung(Pro- „Monitoring stellteinenÜberbegrifffüralle Arten Aufgaben undEinsatzgebiete reicht werdenkönnen. externen Partnern, soll auch eine Vorreiterrolle er technischen ProjekteninderZusammenarbeitmit schen undregulativen Bereich bzw. beieinzelnen abzubilden. Vereinzelt, vor allemimorganisatori- der Technik mit zu verfolgen und im Dienstzweig seine Hauptaufgabevor allemdarin,denStand relativiert werdenmuss.SosiehtderFachbereich „neben ihrem Alltagsgeschäft“ der WLV erfüllen, Tatsache, dassdessenMitgliederdiese Aufgabe den gegenständlichen Fachbereich eingedenkder sichergestellt werden“.EinhohesZiel,welches für - Seite 107 Seite 108 bei weitemnoch nicht ausgenutzt. ist dasmögliche Einsatzspektrum von Monitoring einzelt vorkommen. Wie deutlich erkennbarist, verlaufend Einsatzgebiete,indenenEinsätzever Monitoring derzeitbereitsangewandt wird,grün Grün hinterlegtsindjeneBereiche, indenen gebiete von Monitoring innerhalbder WLV dar. unter- bzw. überschritten sind. ten Verlauf nimmtbzw. bestimmte Schwellwerte einzugreifen, soferndiesernicht dengewünsch- einem beobachteten Ablauf bzw. Prozess steuernd Eine FunktiondesMonitoringsbestehtdarin,bei Monitoring dient (nach Wikipedia) können.“ gebnisvergleichen Schlussfolgerungen ziehenzu Untersuchungsprogramme, umanhandvon Er • • • Tabelle 1stelltdiemöglichen Einsatz- der Phänomene besseren Verständnis dem der Prüfungvon Hypothesen der Gewinnungvon Datenund Wissen - - führen wird. lung hier in naher Zukunft zu einem Umdenken im Bereich derDatenübertragung und-darstel - nische Fortschritt imBereich derMesstechnik und spruchung oftunterschätzt. selbauwerken, wirdaufgrundderseltenenBean- ko bzw. dessen Auswirkungen, auch von Schlüs- Methoden finanzierenwürde.Das Versagensrisi- netären Gewinn,derdielaufendenKosten solcher bauwerke generierenkeinenunmittelbarenmo- Die GründedafürliegenaufderHand.Schutz - bauten üblich ist,wirdbisher nicht praktiziert. sie zumBeispielbei Talsperren undKraftwerks- Überwachung mittelstechnischer Systeme,wie sem Heft).Eineautomatisierteundwiederholte mittlerweile begonnen(Ambergeret.al.,indie- sche ErfassungderSchutzbauwerke der WLV hat der ONR24803durchzuführen. Diesystemati- kes imSinnederGebrauchstauglichkeit istgemäß Die Überwachung des Zustandes eines Bauwer Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Es istanzunehmen,dassderrasante tech- “monitoring” of theworkinggroup Assignments Fig. 1: Fachbereiches Aufgaben des Abb. 1: - he von Projektenumsetzen. Darinspiegelnsich der Fachbereich überdieletztenJahre eineRei- In losemaberkonstantemZusammenhangkonnte Ergebnisse undZieledesFachbereiches Fachbereiches überdienächsten Jahre darstellen. men zudefinierenwirdeinewichtige Aufgabe des entsprechend durchzuführen. notwendiges MonitoringdemStandder Technik personellen undfachlichen Ressourcen, umein oder Genossenschaft), fehlendiesenaberoftdie pflichteten fürdieSchutzbauwerke (Gemeinde lich sogutwieimmereinenInstandhaltungsver Bauwerksüberwachung dar. Gibtesreinrecht- Zuständigkeit ein weiteres Erschwernis inder Neben denKosten stelltvor allemdieFrage der Fig. 2:Statusreports 2004and2008 Tab. 2:Zustandsberichte derJahre2004und2008 Die RolledesMonitoringindiesemRah- - nicht gedacht. wachung. An eineneuerliche Auflage istderzeit der Wirkungsüber diente mentierten Anlagen Forsttechnischen Dienstesdar. große ZahlanMonitoringsystemeninnerhalbdes mationsquelle über die österreichweit erstaunlich Die Zustandsberichte stellen einewichtige Infor systemen innerhalbderWildbach-undLawinenverbauung Zustandsberichte 2004und2008zuMonitoringFrühwarn- standteil imNaturgefahrenmanagement. Einrichtungen mittlerweileunverzichtbarer Be- immer noch kritisch beäugt,sindmesstechnische im Naturgefahrenbereich wider. Vom „Praktiker“ der vermehrte praktische Einsatzvon Messtechnik die zunehmendeBedeutungdesMonitoringund Die überwiegende Anzahl derdoku- - - Seite 109 Seite 110 Das heißt,man istzwar derzeitgrundsätzlich rung oderFrühwarnsysteme. sind, beispielsweise Anlagen zurBaustellensiche- und daraus resultierenden Aktionen gekoppelt die mit einem unmittelbarem Informationsfluss sammlung und Aufzeichnung dienenundsolchen, muss zwischen Anlagen diederreinenDaten- und Versagen. Ausfall bei zu Fragen der Haftungund Verantwortlichkeiten Fragen der Instandhaltungsverpflichtung bishin und Weise diese gegebenenfalls zu erlangen, über serrechtlichen Bewilligungspflicht undder Art liegen. Von dergrundsätzlichen Frage einerwas - außerhalb des Zuständigkeitsbereichs der WLV Zuständigkeiten fürMess-und Warnsysteme die berührt. DasGutachten diente zur Abklärung der eine Vielzahl unterschiedlicher Rechtsmaterien Im Umgangmit Warn- undMesssystemenwird Wöllik, 2007) sammenhang mit Warn- und Messsystemen (Hattenberger, Ausarbeitung einesGutachtenszuRechtsfragenimZu- • • • • der Anlage. die SphäredesErrichters undBetreibers Die Instandhaltungsverpflichtung fälltin Betrieb. gene Rechtsgrundlage für Errichtung und anwendungsbereiches. Esgibtkeineei- dem Rechtsregime desjeweiligenHaupt- Mess- und Warnsysteme unterliegen errichtet werdensollen. geeignete Schutzmaßnahmen sindund entscheiden, ob Warn- undMesssysteme kämpfung zuständigenEinrichtung zu für dieGefahrenprävention oder-be- Es liegtim Verantwortungsbereich der systemen gibtesnicht. tung zum Betrieb von Warn- und Mess- Eine ausdrückliche gesetzliche Verpflich- Grundsätzlich unterschieden werden bar wäre. Messnetzen von Kraftwerksbetreibern vergleich- warndienst darstelltundindieserForm ehermit hydrografischen Dienstenbzw. demLawinen- erfasst, was einendeutlichen Unterschied zuden viele, teilweise sehr unterschiedliche Parameter neren Hydrografischen Landesdienstes.Eswerden weit mittlerweiledieGrößenordnungeinesklei- ten bzw. initiiertenMessanlagenumfasstbundes - Rahmen liegen. der betreuten Anlagen ineinemüberschaubaren zu teuerundrechnet sich nur, wenndie Anzahl det. DieBeauftragung von externenFirmen wäre Wartung undBetreuungderStationenverwen- rol undSalzburg)wirdeigenesPersonal fürdie den größeren Diensten (wie beispielsweise in Ti- notwendigen Datengrundlagen zu erhalten. In verwendet, umdiefürIhrefachlichen Aufgaben Datenmanagement bzw. technische Aufgaben graphischen Landesorganisationenwerden für z.B. den Lawinenwarndiensten oder Hydro- ssourcen von Messtechnischen Dienstenwie Ca 30%der Arbeitszeit bzw. derPersonalre- nagement innerhalbderWLV Erstellung einerMachbarkeitsstudie zum ThemaDatenma- Fachgebiet dar. Schaffung zukünftigerRechtssicherheit indiesem standhaltung stellen einen wichtigen Schritt zur gaben, vor allemhinsichtlich BetriebundIn- Schaffung entsprechender Richtlinien und Vor reich einigewichtige zukünftige Aufgaben. Die wortlich. der Technik entsprechenden Betriebauch verant- ist man für den ordnungsgemäßen, dem Stand pflichtet, wenndiesejedoch installiertwurden nicht zurErrichtung von Monitoringanlagenver Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Die Summeallervon der WLV installier Daraus ergeben sich fürdenFachbe- - - - ments dar. geblichen Vorteile eineszentralen Datenmanage- managements nicht genutzt werden. gen vieleMöglichkeiten einesmodernenDaten- von der WLV initiierten und betreuten Messanla- eindeutig festgestelltwerden,dassimRahmender Zusammenfassend konntealsErgebnisderStudie Fig. 3:Overviewmeasuredtimeseriesofdifferentorganisations Abb. 3:ÜbersichtgemessenerZeitreihenparameterverschiedenerInstitutionen • • • aus deren Auswertungen entstehen. und die Aussagen/Entscheidungen, die tersuchungen sinddieerhobenenDaten Der größte Wert allerProjekteundUn- geber: wortung gegenüberderProjektauftrag- Vereinfachte Beweissicherung – Verant- tige BestehenderDaten. Zur Garantie für des zukünftige, langfris- Sicherung derInvestitionen: arbeiten. re Personen/Institutionen mit denDaten Punkt istvor allemwichtig, wennmehre- Original- undProduktionsdatenDieser Dies implizierteinestrikte Trennung von Datensicherheit –Nachvollziehbarkeit: Nachfolgende Punktestellen diemaß- • • • • Es gibt in den zentral verfügbaren Da- Praktisches Arbeiten /Datenweitergabe: gengerechnet werden. Kosten einer zentralen Datenhaltungge- stellern fallen weg und können mit den Hosting Lösungenvon Messdatenher Zusatzkosten von vielenangebotenen Kosten: eines Jahrbuches istleicht möglich. erhoben werden.DieHerausgabe z.B. prozessen erhobenworden sindoder Projekte ineinemJahr DatenzuNatur gemessen wirdoderwo überall durch den, was alleszumjeweiligenZeitpunkt Es kannsehreinfach veröffentlicht wer von Daten: / VeröffentlichungÖffentlichkeitsarbeit sende Grafiken, Exporte). fiken, Tabellen, Berichte, zusammenfas- wertezwecken kombiniert werden(Gra- Sensoren einfach miteinander zu Aus- beliebige Datentypen,Parameter und In einerzentralen Datenhaltungkönnen Zusammenschau –Synopsis: - - - Seite 111 Seite 112 • • • • werden: Qualität der Daten wie folgt verwaltet einer zentralen Datenhaltungkönntedie Der Datenstandistimmerkonsistent.In Datenstand /Qualität: werden. teilungen oderProjekten,etc.)abgefragt stimmten Kriterien(wiepolitischen Ein- Zum BeispielkönnenDatennach be- nen ineinerHierarchie abgelegtwerden. Die Datensindklarstrukturiertundkön- Struktur derDaten: zentral verwaltet. schreibende Daten) werden ebenfalls der Daten(auch META Datenoderbe- Geräte, sowie weitereBeschreibungen Die StammdatenderMesssensorenund Metadaten /Beschreibungen: matisiert werden. stellen könnenstandardisiertundauto- Partnern fällt sehr leicht. Externe Schnitt- werksbetreibern oderanderenexternen phischen Diensten,derZAMG,Kraft- Austausch von DatenmitdenHydrogra - ten keineFormatunterschiede mehr. Der reiben) können ineinerzentralen Daten- Zugriffsberechtigungen (lesenundsch - Zugriffsberechtigungen:

änderbar. „geprüft“ und sind nicht mehr einfach freigegeben. Sieerhaltenden Status berechneten und geprüften Daten Auswertung/Berechnung werdendie Abschluss einesProjektsodereiner Stufe 3:„Freigegebene Daten“.Nach se ändertsich während einesProjekts. beitskopie mitdergearbeitetwird,die- Stufe 2:„Produktionsdaten“,die Ar bar mitallenFehlern Stufe 1: „Originaldaten“, unveränder - - Sicht“ wurde inPunkt A) 2.deswasserrechtlichen eine Kamera inklusive Infrarotscheinwerfer. durch eineberührungslose Abflussmessung und Thalgau eine Aufrüstung desSystemsinSalzburg etappe desIntegralen Hochwasserschutzprojektes Bad Hofgastein:Engl&Kieffer, indiesemHeft). bis zumehrerenJahren (z.B. Felssturz Ingelsberg, stellensicherungen beikritischen Aushüben etc.) dauer reichte dabeivon wenigen Tagen (z.B. Bau- Fissurometern, Reissleinensensoren.DieEinsatz- von Rutschungen mittelsFadenextensometern, folgte einEinsatzüberwiegendzurÜberwachung tung einesGrenzwertesistmöglich. ZuBeginner mit SireneundBlinklicht vor OrtbeiÜberschrei- überträgt. Eine Alarmierung perSMSaberauch zeichnen kannunddiegemessenen Datenfern- lar odernetzversorgt verschiedene Parameter auf- sich dabeiumeinenmobilen Datenloggerderso- Emergency System). Im Wesentlichen handelt es cherheits-Einsatzsystem oder Mobile Security and wicklung unterdemNamen MOSES(MobilesSi- Dornbirn und des Fachbereiches eine Weiterent- fer“. 2006erfolgtedannunterBeteiligungderFH bile Messeinheit entwickelt, genannt „Notfallkof- mit derFirma SommerMesstechnik dieerstemo- Wildbach- undLawinenverbauung gemeinsam tion Vorarlberg desForsttechnischen Dienstesfür Vor mehralszehnJahren wurdedurch dieSek- lensicherung undzummobilenNaturgefahrenmonitoring Mobilen Sicherheits-Einsatzsystems(MOSES)zurBaustel- Entwurf, Implementierung und Weiterentwicklung eines Zukunft darstellen. Dies zu verbessern wird eine Kernaufgabe für die Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema In den„Auflagen in hydrografischer 2013 erfolgteimRahmenderletzten Bau- wichtig. ist gerade beieiner großenInstitution haltung eindeutiggeregeltwerden.Dies - führer, Bauleiteretc.)abgerufen werdenundge- arbeitsfreien Tagen von denBerechtigten (Partie- digkeit) undeinKamerabild jederzeitauch an nen die Abflussdaten (Abfluss, Pegel,Geschwin- wasserabfluss amBach abzufragen hat. zeit dieInformationübereinenallfälligenHoch- auch einePerson namhaftzumachen, diejeder ein Hochwasseralarmplan gefordertsondernwar Bewilligungsbescheides für die Bauzeitnicht nur Fig. 4:SitemonitoringupstreamofBrunnbachusingMOSES Abb. 4:BaustellensicherungamOberlaufdesBrunnbachesmittelsMOSES Nach derInstallationvon MOSESkön- - mung derBaustelle, Warnung etc.). gebenenfalls Maßnahmen ergriffen werden (Räu- tenaufzeichnung undFernabfrage mittelsMOSES. durch denEinbau zweierFissurometer unddieDa- den konnteerfolgtedieÜberwachung fürca.1Jahr Vernetzung undRückverankerung begonnenwer den endgültigenSicherungsarbeiten inForm einer fährdete diedarunterliegenden Siedlungen.Bismit ca. 100m³großeFelsnase abzubrechen undge- In der Gemeinde Annaberg drohte eine - Seite 113 Seite 114 hen Gefährdungspotential durch Naturgefahren ben inexponierten Lagen,wennsieeinem ho- lensicherheit bei der Abwicklung von Bauvorha- Ein wichtiges Thema inder WLV istdieBaustel- Baustellensicherheit gegriffen undbeschrieben werden: Folgenden einpaarausgewählte Themen heraus- Erfahrungsaustausch statt. Aus diesemsollenim Mess- und Warnsysteme findeteinregelmäßiger Zwischen Geologischer Stelle und Fachbereich mit dergeologischenStabstelle Zusammenarbeit desFachbereiches Fig. 5-6:MonitoringrockfallHefenscherusingMOSES Abb. 5-6:MonitoringFelssturzHefenschermitVerwendung MOSES festgelegt werdensollen. hensweisen undStandardsin einem Leitfaden Thema künftigverstärkt widmen,indem Vorge- Baufeld Blöslahna,Gebietsbauleitung Osttirol. kriterien für Steinschlag aus dem SIGE-Plan für das on ausgearbeitet. vorgegebenen, spezifischen Gefährdungssituati- sundheitsplans (SIGE-Plan),basierendaufder rungspläne inForm einesSicherheits- undGe- in diesemHeft)Frühwarn-, Warn- und Alarmie- leitungen (Beitrag SausgruberundKupfer-Moser, logische StellezusammenmitdenGebietsbau- ausgesetzt sind.Schon mehrmalshatdieGeo- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Der Fachbereich möchte sich diesem Abbildung 7zeigteinBeispiel fürSperr - Fig. 7:Bancriterions forconstructionworkagainstrock-fall, site securityschedule,Blöslahna,Matrei, EasternTyrol Abb. 7:Sperrkriterien zurBaustellensicherheitfürSteinschlag, SIGE-PlanBaufeldBlöslahna,MatreiOsttirol CHECK Name/Unterschrift: ______Sperrkriterien-Faktorencheck-Blösahner Nein Nein Nein Nein Nein Nein Nein Freigabe BaufelddurchBK Gr Geotechnische Messungen oßraum Starkr Sturzer > 200mmoder T Gewitterfronten Dauerr z.B.:Nordföhn, Bzw > 72Stunden Blitz /Donner Niederschlag T W emperatur Eis inKlüfte egen/Gewitter > 6Beaufort T endenzielle zunahme auwechsel Felssturz etterbericht Beweg.- W Frost-/ W . >44km/h und ind ettersituation eignis egen

Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja

V SPERRE SPERRE SPERRE SPERRE SPERRE SPERRE ORSICHT

Datum: (für mind.6,0Std.) niederschlagsfrei Stabilisation der W Abklingen der ______Gewitterende Begehung + Bewegungen W Beurteilung etterbesserung T Kein Eisin e mind. 6 Geologe i Stunden < 6BFT n m Klüfte d p s . p

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° n C

Erstellt: Geologische Stelle der WLV, Liebeneggstr. 11, 6020 Innsbruck 25.02.2003

Seite 115 Seite 116 tung Außerfern, ReutteistbekanntfürInstabilitä- zur Verfügung. DazueinBeispiel: ungeahnte Möglichkeiten desDaten-Processing artiger Messmethodenundbisvor 10Jahren noch im digitalenBereich stehenheuteeineReiheneu- Durch Weiter- undNeuentwicklungen, speziell von Messmethoden Neue Trends inderEntwicklung b) a) Das HornberglinHöfen,Gebietsbaulei- toring dann um terrestrische Messungen mit Theo- bewegenden Felsteilen. SpäterwurdedasMoni- Rissmessungen anSpaltenvon sich auseinander (Moser etal.,2009)begannmitkonventionellen Methoden durchgeführt. Die Universität Erlangen seit Jahrzehnten Messungen mitverschiedensten der weiterenProzessentwicklungen werdendort tiefung desProzessverständnisses undErkennung ten inForm von Felsstürzen/–gleitungen. Zur Ver Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema (Unterberger, 2013) campaign inautumn2012 b) Resultsfrommeasuring Hahenkamm cablecar. at thevalleystationof a) InstallationofGBInSaR Fig. 8: (Unterberger, 2013) Messzeitraums Herbst2012 b) Ergebnissedes Reutte. Hahenenkammbahn, Höfen, InSAR anderTalstation der a) InstallationdesGB Abb. 8: - stützen Beckenwärter und Verantwortliche inIh- Fernübertragung hydrologischer Parameter unter tronische Methoden zurÜberwachung und bauwerke im Sinne der ONR 24800 dar. Elek- Hochwasserrückhaltebecken stellenSchlüssel- vornehmlich Hochwasserrückhaltebecken Prototypenmäßige Instrumentierung vonSchutzbauwerken, Kerschbaumsiedlung in Tirol, ermitteltwerden. trisches DauermonitoringfürdenKriechhang Form von Pilotprojekten,geplantisteingeoelek- Die Anwendbarkeit fürdenDienstzweigsollin den vom Fachbereich jedenfalls weiterverfolgt. al., 2011).DiesespeziellenEntwicklungen wer strom Gschliefgraben, Oberösterreich: Supperet Rindberg, Vorarlberg: Albrecht etal.,2003;Erd- den Massenbewegungen(Großhangbewegung in Zusammenhangmitkriechenden undrutschen- Oberösterreich) odergeoelektrisches Monitoring (TU-München amErdstrom Gschliefgraben in bildung 8b). ergiebigen Niederschlägen abgleitetwerden(Ab- dern konntenBewegungen,imBesonderennach Aus den hochauflösenden undgenauenRadarbil- Zeitraum von etwa dreiMonatendurchgeführt. bildung 8 a). Die Messungen wurden über einen tion derHahnenkamm-Bahnuntergebracht (Ab- km von den Felswänden entfernt, an der Talsta- Die Messanlagewar ineinem Häuschen, ca.2 ferometric-Synthetic-Aperture-Radar) gescannt. Felswände miteinem Master Thesis (Unterberger, 2013) wurden die Angewandte Geowissenschaften. ImZugeeiner essante Kooperation mitder TU-Graz/Institut für bis zum heutigen Tag fortgeführt werden, erweitert. Bundeswehr München; Glabsch etal.,2009),die dolit und GPS (TU-München und Universität der Weitere Beispiele sind TDR-Messungen GB InSAR-Gerät (Ground-Based Inter Im Herbst2012ergabsich eineinter - - - - fen werden können. sie mittelspasswortgeschütztem Zugangabgeru - das Webportal desBetreibers übermittelt,von wo Die Anlage istsolarversorgt. DieDatenwerden an Instrumentierung: burg beschrieben. Schwarzaubach in der Gemeinde Ebenau/Salz- Beispielhaft wirddasRückhaltebecken am klären: Im Vorfeld sinddabeijeweilsfolgende Fragen zu und neuzubauendediesbezüglich auszustatten. mittels hydrologischer Messtechnik nachzurüsten bereich begonnenexistierendeRückhaltebecken der Betriebsqualitätbewirken.2013hatFach- Fahrtstrecken) und eine deutliche Verbesserung lauf bedeuten (Verringerung des Zeitaufwandes, eine wesentliche Erleichterung impraktischen Ab- ren Kontroll- und Wartungsaufgaben. Siekönnen • • • Montagekosten • • • (Tracer durch UniSalzburg) rung des Abflusses rung Messungen zurKalibrie- vice fürdreiJahre Laufende Kosten/Webser des Beckens mittelsRadar bachab 1 Abflussmessung wachung Klappensteuerungsüber 4 Ja/Nein Sensorenzur Rechens Becken außerhalbdes 1 Pegelmessung im • Datenverwaltung/-archivierung • Grundinanspruchnahme • Gegebenenfalls • Finanzierung • triebnahme Wartung undInstandhaltungnach Inbe- (z.B. fürFundamente) (z.B. Pegel, Geschwindigkeit, optisch etc.) Anzahl und Art dergemessenenParameter - - ca. 2.500Euro ca. 10.100Euro ca. 1.400Euro ca. 6.400Euro ca. 1.500Euro ca. 600Euro

Seite 117 Seite 118 Fig. 9-12:Radar, sensorsformonitoringthehatchcontrol,switch boxwithsolarpanel Abb. 9-12:Radarpegelmessung,MagnetschalterzurÜberwachungderKlappenfunktionen, SchaltschrankplusSolarpaneel Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema [email protected] Rheinstraße 32/5,6900Bregenz GBL Bregenz Fachbereich MonitoringundMesstechnik Wildbach- undLawinenverbauung FrandlDI Thomas [email protected] Wilhelm-Greil-Straße 9,6020Innsbruck Stabstelle Geologie Fachbereich MonitoringundMesstechnik Wildbach- undLawinenverbauung Ing. Mag.Dr. techn. Thomas Sausgruber [email protected] Bergheimerstrasse 57,5020Salzburg GBL Pongau, Flachgau und Tennengau Fachbereich MonitoringundMesstechnik Wildbach- undLawinenverbauung DI Dr. RudolfSchmidt Anschrift derVerfasser / Authors´ adresses: burg; Austria Master Thesis, TU-Graz.Austria burg; the HornberglinReutte, Tyrol andtheIngelsbergin Bad Hofgastein,Salz- The applicationofGround-BasedInSARtounderstandslopebehavior at UNTERBERGER, K.(2013): Geol. B.-A. 149/1:177-193. Kinematische Analyse derBergzerreißungHornbergl–Reutte(Tirol). Jb. MOSER M., WUNDERLICH T.A., MEIERH.(2009): 142-147, Florence. novative monitoringandremotesensingmethodsfuturetechnology. ben, in: The SafelandProject,Deliverable 4.5,Evaluation reportonin- Outcome from Safeland Test sites: Geoelectrical Monitoring: Gschliefgra- SUPPER R.,BARON I.,JOCHUMB. (2011): GNSS sensornetwork. Journal ofappliedgeodesy3:179-192. Monitoring theHornbergllandslideusingarecentlydeveloped low cost GLABSCH J.,HEUNECKEO., SCHUBÄCK S.(2009): 148: 150-168. Geomonitoring Rindberg, Wildbach undLawinenverbau, Sonderheft2002, ALBRECHT H.,JARITZ W., SUPPERR., WÖHRER-ALGE M.(2003): 177-201. F. (Hrsg.).Handbuch Technischer Lawinenschutz. ErnstundSohnBerlin: Bemessung von Lawinengalerien. in:SAUERMOSER S.,RUDOLF-MIKLAU SUDA J.(2011). für Wildbach- undLawinenverbauung –Sektion Vorarlberg. tät Klagenfurt,Gutachten, erstellt im Auftrag desForsttechnischen Dienstes Rechtsfragen im Zusammenhang mit Warn- und Messsystemen, – Universi - HATTENBERGERD.,(2007) WÖLLIK A. Literatur /References:

Seite 119 Seite 120 bis HQ zurückgegriffen werden,anderUrslauwurden dieEingangsdatenauf BasisderEreignisanalyse Torrential Catchments– Measured Rainfall-RunoffRelationshipsin Erkenntnisse fürdieBemessungspraxis beziehungen inWildbacheinzugsgebieten– Gemessene Niederschlags-Abfluss- MARKUS MOSER,SUSANNEMEHLHORN,THOMASFINK Die gemessenenJährlichkeiten der Abflüsse bewegensich ineinerBandbreite zwischen HQ Geschiebefalle [EZG56km²]sowie die Taurach [EZG86,5km²bisPegel Löbenau]ausgewählt. gel- undNiederschlagsdaten wurdenderSchmittenbach [EZG10km²],dieUrslaubisStandort zurechnen undErkenntnissefürdieBemessungspraxis zuziehen. Als EinzugsgebietemitPe- der WLV-Praxis gebräuchlichen Berechnungsmethoden [HEC-HMS mit SCS-Verfahren] nach- gemessenen Niederschlags-Abflussbeziehungen für3 Wildbacheinzugsgebiete mittelsdenin für Anwendung von NA-Modellen. Mit dieser guten Datengrundlage wurde nun versucht, die schlags- und Abflussmessungen undbietet damit eineimmerumfangreichere Datengrundlage Trend zur Verdichtung desMessnetzesführtzueiner Verbesserung derquantitativen Nieder diese Ereignisseauch demStandder Technik entsprechend aufbereitetwerden.Derpositive Beobachtungsbeginn gemessen.ImZugeeinerEreignisdokumentationund-analyse konnten Salzburger PinzgauundPongau wurdenanmanchen StationendiegrößtenNiederschläge seit über MitteleuropaführtezuhohenNiederschlagssummen inSalzburg, Tirol undBayern. Im Die großräumige undstationäre Trog-Wetterlage zwischen EndeMaiund Anfang Juni 2013 Zusammenfassung: 50-100 . FürdieBerechnung amSchmittenbach konnteauf ein bereitsvorhandenes Modell Insights forDesignPractice Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema - 2

Event analysis, hydrology, rainfall-runoff relationships Keywords: deviations inCNvalues. input parameters, modelledwith+/-5to10% additional scenarioswere forwhich reason intensities).precipitation loaddiagrams, from Apart user-defined CNvalues alsoimportant are (determination of values at individual stations measured and precipitation of precipitation) events was derived acombinationofweather radaranalyses from (thespatialdistribution for purposesofahazardzone map revision was used. The loaddiagramoftheinvestigated provided inputdata; therequired forthe Taurach, modelconstructed aprecipitation-discharge torrent, apreviously existing modelcouldbeused; fortheUrslau, anevent analysis 2002 from The calculated discharge return periods ranged from HQ periods ranged from return The calculated discharge "Geschiebefalle" site(56km²)aswellthe Taurach totheLöbernau water (86.5km²). gauge data,water and precipitation gauge selected: were Schmittenbach (10 km²), the Urslau to the insights for improved practice. measurement The following catchment areas, withavailable Avalanche Control (HEC-HMS withtheSCSmethod), useful withtheultimateaimofgaining using themethodologycommonlyemployed by the for AustrianTorrent Service and recalculated, were catchmentareas torrent forthree relationships precipitation-discharge models.into precipitation-discharge With theaidofthisextensive database, themeasured which in turn provide comprehensive that can be used as input an data increasingly database enablesanimproved data,stations anddischarge quantitative capturingofprecipitation technology.state-of-the-art The positive towards trend ever ofmeasurement densernetworks analysis, theseevents analysedand were best practicestandards inaccordancewithcurrent began. since observations totals In the frameworkprecipitation of event and documentation andPongauthe Pinzgau ofSalzburg, regions thelargest registered stations somemeteorological to thebeginningofJune, inSalzburg, totals 2013ledtohighprecipitation Tyrol andBavaria. In system trough The large-scale, that dominated Central stationary the end of May from Europe Abstract: Ereignisanalyse, Hydrologie,Niederschlags-Abflussbeziehung Stichwörter: wurden diesemit Abweichungen von +/–5–10%als weitereSzenarienangesetzt. lastungsbild dieCN-Werte alswichtige Eingangsparameter vom Anwender festzulegensind, gemessenen Niederschläge derStationen[BestimmungIntensitäten].DanebendemBe- einer Kombination der Wetterradaranalyse [räumliche Verteilung desNiederschlags] undder bereits erstelltesNA-Modell dieGrundlagen.DasBelastungsbildderEreignissestammtaus 2002 verwendet undfürdie Taurach lieferteeinimRahmenderGefahrenzonenplanrevision 2 to HQ 50-100 . For the Schmittenbach

Seite 121 Seite 122 sungspraxis diskutiert. zen aufgezeigt sowie Erkenntnisse fürdieBemes- HMS vorgestellt unddieMöglichkeiten undGren- gängigen Verfahrens SCS mit dem Modell HEC- fluss-Ereignissen anhanddes inder WLV-Praxis rechnung von gemessenen Niederschlags-Ab- nachbilden. IndiesemBeitrag wirdeineNach- beziehungen, mit oft starken Vereinfachungen, prozesse nurübermathematische Näherungs- derschlagsverteilung, gestaltetsich oftschwierig. Hinblick aufIntensitäten,Dauerstufesowie Nie- Besonders dieDefinitiondesBelastungsbildes,im im klassischen Sinneistmeistensnicht möglich. von Zeitzeugenstützen,eineModellkalibrierung marken, StummeZeugenoderBeobachtungen kann sich bestenfallsaufdokumentierte Anschlag- Einzugsgebiete oftschwer zu sagen.Der Anwender Weise abbildenkann,istfürunbeobachtete alpine fluss-Beziehung ineinerfürdiePraxis brauchbaren Ob einerstelltesNA-Modell dieNiederschlags-Ab- schlags-Abfluss-Beziehung berechnen zukönnen. reichen jedoch nicht aus,umeineguteNieder fallgrenzen verbesserte Grundlagen. Analyse von Wetterradardaten inklusive Schnee- sungen (www.awekas.at)) unddieMöglichkeit der netzes (HD, ZAMG, private Niederschlagsmes - gibt esdurch dielaufende Verdichtung desMess- sichtlich dergemessenenNiederschlagsmengen ten schon sehrdetailliert vorhanden. Auch hin- geologischen Detailkarten sowie Bodentypenkar (DHM 10m, ALS 1xm),Landnutzungskarten, nahezu flächendeckenden Geländemodelldaten logie und Abflusscharakteristik sinddurch die Eingangsparameter hinsichtlich Geländemorpho- bauung demStandder Technik. Dienotwendigen chen in der Praxis der Wildbach- und Lawinenver Niederschlags-Abfluss-Berechnungen entspre- Einleitung Die ModellekönnendierealenNatur Die verbesserten Grundlagendatenallein - - - - einzugsgebiete liefern. für WildbachNiederschlags-Abfluss-Beziehung - nen Beitrag zur Verbesserung derBerechnung der nicht inDatenbankenschlummern, sondernei- und 2013durchzuführen. DieseMessdatensollen Rückrechnung mitMessdaten derEreignisse2007 Mengen in3 Wildbacheinzugsgebieten eine anhand beobachteter Niederschlags-Abfluss- In der vorliegenden Studie wurde nun versucht, Zielsetzung lassen. ner Kenntnis desEinzugsgebietscharakters über der Ergebnissebleibendem Anwender undsei- Bewertung der Anwendbarkeit desModellsund des sogenanntenBelastungsbildes,sowie die dells könnenebenfallserkanntwerden. Unplausibilitäten indenEingangsdatendesMo- prüft und im Vergleich mit Messdaten verbessert. wird dieersteSchätzung desModellaufbausüber verbessert werdenkann.Durch dieKalibrierung damit die Aussagequalität desModellsdeutlich Hilfreich sindhierentsprechende Messdaten,da meist nurgutachterlich ermitteltwerdenkönnen. die vor alleminunbeobachteten Einzugsgebieten immer gewisseGrundparameter zudefinieren, Prinzipiell sindfürjedesverwendete NA-Modell scheidend: der Planungspraxis zweiFragestellungen ent- Für die Anwendung von NA-Modellen sindin Modellanwendung undGrenzen Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema 2. 1. und Ereigniszubeschreiben? Abfluss-Beziehung fürdasEinzugsgebiet Parameter in der Lage die Niederschlags- Anwendung geeignet und die gewählten Ist dasModellprinzipiellfüreinejeweilige sungsgrößen sollengewählt werden? Welche Eingangsparameter undBemes - Die Festlegung derBemessungsgröße, - - ten fürdieräumliche Verteilung desNiederschlags Kombination ausder Analyse der Wetterradarda- tät) wurdenverschiedene Belastungsvarianten als Niederschlagsstationen, Wetterradardatenquali- parameter. Je nach Datenverfügbarkeit (Lageder wie dieIntensitätundDauergroßenEinfluss- Belastungsbild mitderräumlichen Verteilung So- rameter sindlogischerweise dieCN-Werte, das gegenübergestellt. Hinsichtlich derModellpa- den schließlich dengemessenen Abflussmengen Die daraus berechneten Abflussganglinien wer sowie Wetteranalysen).Ereignisdokumentationen Wetterradarintensitäten, Schneefallgrenzen und vorhanden Daten(Niederschlagsstationsdaten, legung desBelastungsbildesaufBasisderjeweils In einemnächsten Arbeitsschritt erfolgtdieFest- [AV] sowie der Verzögerungszeit [T Werte), dendaraus berechneten Anfangsverlusten mit dengeschätzten Eingangsparametern (CN- Datengrundlagen einNA-Modell aufgesetztund gebiete unterZuhilfenahmedervorhandenen Als ersterSchritt wirdfürdiegewählten Einzugs- Methodik Fig. 1:Characteristics ofcatchmentareasandmeasuringstations Abb. 1:Kenndatender UntersuchungsgebieteundMessstationen lag ]) bestückt. - ler Abfluss übermehrereStundenaufgezeichnet. entwässert. ImJuni 2013wurdeeinfastbordvol- Bis zur Messstation wirdein EZG von 56 km² sung. eine Geschiebemessanlage miteiner Abflussmes- nem HQ triert; diese Abflussmenge entspricht inetwa ei- wurde einSpitzenabfluss von ca.11m³/sregis- beobachtetes Gebiet.Im Jahr 2007und 2013 pegeln einschon übereinen längerenZeitraum mit 3Niederschlagsmessanlagen und2 Abfluss- in Zell am See mit einer Größe von ~ 10 km² ist Das Wildbacheinzugsgebiet desSchmittenbaches Untersuchungsgebiete vitätsanalyse gemacht. als weitereSzenarienangesetztundeineSensiti- wurden diesemit Abweichungen von +/–5–10% gangsparameter vom Anwender festzulegen sind, Belastungsbild dieCN-Werte alswichtige Ein- Abflussmengen gegenübergestellt.Danebendem schlags definiertundwiederumdengemessenen zur Bestimmung der IntensitätendesNieder und diegemessenenNiederschläge derStationen 2 . DieUrslauhatimOberlaufseit2011 - Seite 123 Seite 124 HQ seit 1951undlt.statistischer Pegelauswertung ein Bundeswasserbauverwaltung, hateineDatenreihe km². DieserPegel liegtimKompetenzbereich der Pegel Löbenau eineEinzugsgebietsgröße von 86,5 – zwischen 50 und 100. Die Taurach hat biszum ten Jährlichkeit –laut Auskunft desHDSalzburg einen Abfluss von ~110m³/smiteinerberechne- Die Pegelauswertung des Pegels Saalfeldenergab de auch aufgrundder einfachen Anwendbarkeit Möglichkeit der Kalibrierung hat, ist diese Metho- abgeleitet. Da man in Wildbächen meistkeine Kurvennummer CNfürverschiedene Bodenarten 2010]. Aus Versuchen wurdediedimensionslose derschlags während eines Ereignisses[USACE, Zeitschrittes aufgrund des bisher gefallenen Nie- rechnet dasInfiltrationsvolumen zum Ende jedes Wassermenge zuberechnen. DasProgramm be- eines Niederschlagereignisses dieversickerte die Aufgabe desCN-Verfahrens darin,während vation Serviceentwickelt. Ursprünglich bestand ber oderkurzCN)wurdevom U.S.SoilConser Das Kurvennummernverfahren (SCS Curve Num- Loss Method:SCSCurveNumber [Rotteneder, 2013]. tät geringeralsbeiflächendetaillierten Modellen vorgänge erfolgen,andererseits istdieKomplexi- bessere Anpassung andievorhandenen Abfluss- gensatz zureinenBlack-Box-Modellen kanneine wenigen Parametern beschrieben werden.Im Ge- komplexe Abflussbildungsprozesse miteinigen teil diesesModellsliegtinderEigenschaft, dass HEC-HMS als sog. „lumped model“. Der Vor Für dieModellierungdientedasSoftwarepaket Abflussmodell cher einerJährlichkeit von etwa 7Jahren entspricht. Spitzenabfluss am Pegelstandort rund38m³/s,wel- 100 von ca.100m³/s.ImJuni 2013betrugder - - berechnet Der Anfangsverlust wurdenach folgenderFormel geeignet. EZG, indenenderOberflächenabfluss überwiegt, und demSpitzenabflussliegtistfürländliche die zwischen demNiederschlagsschwerpunkt Die Verzögerungszeit [T Die Verzögerungszeit Transformation: SCSLag stellung mitdengemessenen Abflussmengen. terlich ermittelten Werten undeineGegenüber Beispiel erfolgteeineBerechnung mitdengutach- für Wildbäche nicht möglich, imvorliegenden den meistenFällen isteinederartige Anpassung mithilfe gemessener Abflussmengen erfolgen.In sollte eine Anpassung dergewählten CN-Werte die CN-Werte abschätzen. Lt. DVWK-Empfehlung gene 5 Tage), desBodentypsundderLandnutzung nach Vorbefeuchtung (dem Ereignis vorangegan - in derPraxis gebräuchlich. Der Anwender mussje SCS 1972. Die Formel berechnet die Zeit [T geleitet. Gewählt wurdedie SCS-Lag-Formel nach des Direktabflusses wird aus der Ganglinie her den Schwerpunkten desEffektivniederschlags und T Neigung % CN L Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema lag [h] Teileinzugsgebietes [BasinSLP] mittlere Neigungdes mittlerer CN-Wert des Teileinzugsgebietes gebietes [Longestflow pathinfeet] Länge desFließweges des Teileinzugs- Verzögerungszeit inStunden[h] lag ] als Abstand zwischen lag ], - - zu BodenartenundLandnutzung. eignischarakter) sowie indenverfügbaren Daten INCA-Daten aufgrundvon Abschattungen undEr tionsdaten, Raum-Zeit-Information(Qualitätder qualität gibtesinderFrage derNiederschlagssta- ausgeschieden. Unterschiedliche Eingangsdaten- die Projektplanungbzw. Gefahrenzonenplanung gebietsgrößen wurdennach denErfordernissenfür GIS automatisierterstelltwerden.Die Teileinzugs - ge, NeigungenaufBasisder1x1m-Laserdatenim gendaten wieEinzugsgebietsgliederung,Fließwe- Für alle3EinzugsgebietekonntendieGrundla- Eingangsdaten fluss zumSchwellenabflusswert zudefinieren. genereignis) sowie das Verhältnis vom Scheitelab - (Rückgang desBasisabflusses nach einemStarkre- Beginn der Simulation, die Retentionskonstante lation entwickelt. Esistder initialeBasisabflussam Methode wurdefüreineereignisbezogeneSimu- einer Exponentialfunktion folgend abfällt. Diese gebiet an,wennnach einemEreignisder Abfluss nähert dastypische Verhalten ineinemEinzugs- Die Retention-(Recession-)Basisabflussmethode Basisabfluss: Recession Fig. 2:Inputdata:precipitation, dischargeandsoiltype/land use foreachcatchment Abb. 2:Eingangsdaten: Niederschlag,AbflussundBodenart/Landnutzung jeUntersuchungsgebiet Der Schmittenbach hat3 Niederschlags- - zungen dienten. für dieErmittlungderBodenartenundLandnut- Landnutzungskarten vor, welche alsGrundlage Pinzgau]. FürdenSchmittenbach lagenSeger- Abflusspegel [StandortGBLGebietsbauleitung stationen imEZGundamSchwemmkegel einen daten, BodenkartenundBegehungen. diesem Fall gutachterlich aufBasisvon Orthofoto- geben. DieErmittlungderCN-Werte erfolgtein Verteilung derNiederschlagsintensitäten wieder ner 15-min-Auflösung die räumliche undzeitliche INCA-Daten, diefürdenEreigniszeitraum inei- schon etwas weiterentfernt.Bessersindhierdie Radstadt und Flachau sind vom Zentrum des EZG verwendet werden.DieumliegendenStationen im obersten Teil konnten diese Daten nicht direkt obersten Teil desEZG. Aufgrund desSchneefalls mit derStationObertauerneineMessstationim -analyse 2002zurückgreifen. Grundlagen ausderEreignisdokumentationund Bestimmung derCN-Werte konntemanaufdie keine optimaleDatenqualität gegeben. Fürdie Daten ist durch die geographische Lage des EZG Zentrum desEZGentfernt.Hinsichtlich derINCA- Maria Alm istjedoch nureinigeKilometervom Niederschlagsstation direkt imEZG, die Station zur Geschiebefalle am Schattmühlwehr hatkeine Das EinzugsgebietderTaurach hat Die Urslau mit dem Einzugsgebiet bis - Seite 125 Finsterbach Ereignis 22.Mai2007 Grießbach Grießbach Gesamt Breitenbach Vorcheneckgraben Hochfalleckgraben Koehlergraben Steingraben Pfaffenbach Loferergraben

Seite 126 leinzugsgebiete mitdengemessenenNieder keit HQ nung nach Hampel als Ereignis mit der Jährlich - den. DasgemesseneEreigniskannlautRückrech- konnten fürdenEreigniszeitraum verwendet wer gelaufzeichnungen desPegels Gebietsbauleitung Breitengrabens (beideIAN)sowie die Abflusspe- Schmittenhöhe (ZAMG), der Sonnalmunddes Niederschlagsaufzeichnungen von derStation hohe Intensitätengeschlossen werdenkann.Die bauwerken abgelagertwurdeundsomitaufteils schiebe undUnholzinden bestehendenSchutz- technischer Sicht interessant,dasehrvielGe- Das Ereignisam22.Mai2007istauswildbach- Schmittenbach Ereignis 22.Mai2007 Tab. 1:Model parameterSchmittenbach–May2007 Tab. 1:KenndatenimModellSchmittenbach –Mai2007 2 festgelegtwerden. Die Niederschlagsbelastung der Tei- Lag Time[min] 21,54 23,34 19,62 23,16 24,48 21,72 21,48 4,92 17,1 Initial Abstraction SCS Paramter [mm] 6 7 6 6 7 7 6 7 7 - - (5 Tage(5 Vorregen verlusten und Verzögerungszeit [T breite von 64bis68mitentsprechenden Anfangs- 34 mm/5Tage) je Teileinzugsgebiet ineinerBand- ren sinddieCN-II-Werte (Vorbefeuchtung angesetzt. bach mitden Werten derStationSchmittenhöhe Werten derStationSonnalmsowie derGrieß- Hochfalleckgraben undSteingraben mitden ben, die Teileinzugsgebiete Forcheneckgraben, mit demNiederschlag derStationBreitengra- ben, Pfaffengraben undLoferergraben wurden situiert sind. Die Teileinzugsgebiete Köhlergra- ten Finsterbach, Grießbach undBreitengraben die Stationenindenobersten Teileinzugsgebie- schlägen derStationenerfolgte gutachterlich, da gebiete die Möglichkeit einer ereignisbezogenen Fließlänge undNeigung(Tabelle 1). Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema 34mm) CN II 67 64 68 67 66 65 67 65 66 Eingangsparameter imSCS-Verfah- Da imvorliegenden Fall füralleEinzugs- Initial Discharge Baseflow Parameter[Type Dischrage] [m³/s] 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 Recession Constant 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 lag ], jenach Ratio toPeak 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 plausibel gewertet werden. Grundsätzlich kanndas Ergebnis alsdurchaus technische Maßnahmen berücksichtigt wurde. werden, daimModellkeinerlei Retentiondurch die Speicherwirkung der Schutzbauwerke erklärt re Abfluss amBeginnderBerechnung kanndurch mit den rückgerechneten Pegelwerten. Derhöhe - Ereignis zeigteineganzguteÜbereinstimmung eignisses. die ehersteilabfallendeHochwasserwelle desEr setzt. Daraus ergibtsich einegute Anpassung an wurde auf0,1undderRatiotoPeak auf0,2ge- Die Retentionskonstante(RecessionConstant) für denBasisabfluss berücksichtigt undangepasst. Simulation besteht,wurdenauch dieParameter Fig. 3:Simulatedresultscomparedtoobserveddataofmeasuringstations Abb. 3:Vergleich derModellergebnissemitgemessenenWerten derAbfluss-undNiederschlagsstationen Das berechnete Niederschlags-Abfluss- - tungsbild derStation Sonnalm.Die Wetterradar nung zeigtganz guteErgebnissemitdemBelas - die Fracht doch erheblich größer. DieRückrech - sehr ähnlich (~HQ Betrachtung der Abflussspitze demEreignis2007 Rückrechnung herangezogen. DasEreignis istbei des EreignissesimJuni 2013wiederumfüreine verändert undaufgrunddergutenDatenlage gau imJahre 2012.DiesesModellwurdenicht ten anlässlich einesGutachtens fürdieGBLPinz- Die Berechnungen fürdasEreignis2007erfolg- Schmittenbach Rückrechnungen derEreignisseimJuni2013 2 ), die Abflussdauer undsomit - Seite 127 Pfaffenbach Loferergraben Steingraben Koehlergraben Hochfalleckgraben Forcheneckgraben Breitenbach Grießbach Gesamt Grießbach Finsterbach Ereignis 02.Juni2013

Seite 128 Tab. 2:ModelparameterSchmittenbach–June2013 Tab. 2:KenndatenimModellSchmittenbach–EreignisJuni2013 Fig. 4:Simulatedresults comparedtoobserveddataofmeasuring stations Abb. 4:Vergleich derModellergebnisse mitgemessenenWerten derAbfluss-und Niederschlagsstationen Lag Time[min] 21,48 21,72 24,48 23,16 19,62 23,34 21,54 17,1 4,92 Initial Abstraction SCS Paramter [mm] 7 7 6 7 7 6 6 7 6 (5 Tage(5 Vorregen Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema 34mm) CN II 66 65 67 65 66 67 68 64 67 Initial Discharge Baseflow Parameter[Type Dischrage] [m³/s] 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Recession Constant 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Ratio toPeak 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Schwarzbach Hinterthal Filzenbach Mussbach, Hüttbach, Pirnbach Handlergraben Mittleres TEZG Ereignis 02.Juni2013 der Niederschlags-Abfluss-Beziehung aufgrund se gemessenenDatensindfüreineRückrechnung doch auch hiereinenfastbordvollen Abfluss. Die- Messreihe nicht möglich, dasGerinnezeigteje- tistische Auswertung istaufgrundder 3-jährigen de inMaria Alm der Abfluss gemessen.Einesta- erzeugt. Auch amStandortSchattmühlwehr wur Salzburg) einen50-bis100-jährlichen Abfluss lau lt.statistischer Pegelauswertung (Auskunft HD Das Ereignisvom 02.Juni 2013hatanderUrs- Urslau –StandortGeschiebefalle[Schattmühlwehr] dieses langandauerndenEreignisses. Anpassung andieablaufendeHochwasserwelle von 0,5bestimmt.Daraus ergibtsich einegute te (RecessionConstant)von 0,1undRatiotoPeak hand derPegeldaten mit einerRetentionskonstan- korrelierten. Werte liefertenundnicht mitdenStationsdaten angesetzt, dadieIntensitäteneherunrealistische daten wurdenindieserBerechnung nicht direkt Tab. 3:Model parameterUrslau–June2013 Tab.3: Kenndaten imModellUrslau–EreignisJuni2013 Die Basisabflussparameter wurden an- Lag Time[min] 56,1 43,3 48,5 47,3 37,7 28,2 Initial Abstraction SCS Paramter [mm] 8,1 8,3 8,1 8,3 7,2 6,8 - (5 Tage(5 Vorregen gerungszeit [T fangsverluste zwischen ~ 7–8 mm und die Verzö- breite von 60bis65,diedaraus berechneten An- mm/5Tage) je Teileinzugsgebiet ineinerBand- ren liegendieCN-II-Werte (Vorbefeuchtung 46 grenzen) derZAMGverwendet. INCA-Daten (IntensitäteninBezugaufSchneefall- aufzeichnungen derStation Saalfeldensowie die tere EingangsdatenwurdendieNiederschlags- aber aufdasEinzugsgebietübertragbar. Als wei- der sehrnahenLagesinddieNiederschlagsdaten ria Alm nicht direktimEinzugsgebiet,aufgrund liegt die nächstgelegene Niederschlagstation Ma- der Jährlichkeit sehrinteressant.IndiesemFall Urslau Geschiebefalle. an dieablaufendeHochwasserwelle desPegels gesetzt. Daraus ergibtsich einegute Anpassung tant) wurdeauf0,1undderRatiotoPeak auf0,5 meter. DieRetentionskonstante(RecessionCons- erfolgte auch eine Anpassung derBaseflow-Para- eine ereignisbezogeneSimulationmöglich ist, zwischen 27und48min.Da imvorliegenden Fall 46 mm) CN II 61 60 61 60 64 65 Als Eingangsparameter imSCS-Verfah- lag Initial Discharge ] jenach FließlängeundNeigung Baseflow Parameter[Type Dischrage] [m³/s] 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Recession Constant 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Type Ratioto Peak 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Seite 129 Seite 130 grenze von ungefähr1300m.ü.A.berücksichtigt. das Teileinzugsgebiet Obertauern die Schneefall- Radstadt undObertauernzurückgegriffen undfür auf dieStationswerte der MessstationenFlachau, 7 Jahren. zenabfluss von 38m³/seine Jährlichkeit von etwa Löbenau (Daten:e-hyd, 61Jahre) miteinemSpit- tistischen Auswertung derPegeldaten derStation Das Ereignisvom 2.Juni 2013hatlautdersta- Taurach Fig. 5:Simulatedresultscomparedtoobserveddataofmeasuringstations Abb. 5:Vergleich derModellergebnissemitgemessenenWerten derAbfluss-undNiederschlagsstationen Als Niederschlags-Eingangsdaten wurde ner Verzögerungszeit [T ner Verzögerungszeit chenden Anfangsverlusten von 2–7mmundei- Bandbreite von 63bis85angesetzt,mitentspre- mm/5Tage) wurdenje Teileinzugsgebiet ineiner chen Verteilung alsBelastungsbild. der ZAMGmitdenIntensitätenundräumli- Eine Simulationsvariante hattedieINCA-Daten 0,5 angepasst. on Constant)von 0,1undeinerRatiotoPeak von Löbenau miteinerRetentionskonstanten (Recessi- Baseflow-Parameter wurden anhand des Pegels Neigung zwischen 17 und 59 min (Tabelle 4). Die Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Die CN-II-Werte (Vorbefeuchtung ~40 lag ] jenach Fließlängeund Taurach Teil4 Marchlgraben Ödenkar Schrottergraben Schrotteralmgraben Waldherrgraben Ahlergraben Rabengraben Weningerbach Loitzgraben Schroffengraben Lürzergraben Sparergraben Pleisslingbach Taurach Teil1 Taurach Teil2 Seekar Grünwaldgraben Nerggraben Taurach Teil3 Ereignis 02.Juni2013 Tab. 4:ModelparameterTaurach –June2013 Tab. 4:KenndatenimModellTaurach –EreignisJuni2013 Lag Time[min] 49,0 16,6 22,6 22,2 20,7 24,2 18,5 28,2 24,9 22,8 16,6 18,4 18,1 24,1 34,4 51,4 25,0 17,4 24,5 59,3 Abstraction[mm] SCS Paramter Initial 6,8 4,5 4,9 6,3 7,5 6,8 7,5 6,0 6,3 5,4 3,8 6,3 4,5 3,6 3,8 4,9 2,2 3,0 6,3 6,5 (5 Tage(5 Vorregen 40 mm) CN II 65 74 72 67 63 65 63 68 67 70 77 67 74 78 77 72 85 81 67 66 Initial Discharge per Area Baseflow Parameter[Type Dischrage] 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 Recession Constant 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 Ratio toPeak 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Seite 131 Seite 132 die Verzögerungszeit [T die Verzögerungszeit diese Werte dann die Anfangsverluste [AV] sowie Geändert wurdendieCN-Werte undangepasstan die so maßgeblichen CN-Werte herauszufinden. von +/–5sowie +/–10%,umdieSensitivität auf nem weiteren Schritt eine Variation der CN-Werte Mit denerstellten Abflussmodellen erfolgteinei- Senstivität derCN-Werte Grundvariante ergibt. 4 und10%zumberechneten Spitzenabflussder eine Abweichung ineinerBandbreite zwischen nis zeigtesich, dasseine Änderung derCN-Werte Fig. 6:Simulatedresultscomparedtoobserveddatafrommeasuringstations Abb. 6:Vergleich derModellergebnissemitdengemessenenAbfluss-undNiederschlagsaufzeichnungen Stationen lag ] berechnet. Als Ergeb- nisgröße wieim Jahr 2007und2013 kleinereRe- Beispiel Schmittenbach dürftenbeidieser Ereig- nen direktimEZGundderINCA-Daten wieam Trotz derhohen Anzahl anNiederschlagsstatio- Datengrundlage dasBelastungsbild jeEreignis. Schwierig zubestimmenwar trotzteilweiserguter senen Fracht, jenach EreignisundEinzugsgebiet. ten gibtes Abweichungen biszu20%zurgemes- und 5m³/s.BeiderBetrachtung der Abflussfrach- Rückrechnung ineiner Bandbreite zwischen 0 messenen Pegelabflüssen liegenimZugedieser Spitzenabfluss. Die Abweichungen von denge- zahl derNiederschlags-Abfluss-Modellierung der Für dieBemessungspraxis istalswichtige Kenn- Diskussion derErgebnisse Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema terradardaten und Abminderung aufgrund von gipflige Ganglinie wirdbei Verwendung der Wet- Vergleich zur gemessenen Ganglinie,diezwei- Beginn der Berechnung eine Unterschätzung im langandauernde Ereignisander Taurach zeigtam der Anpassung (Recession) besserabgebildet.Das pelt sohoch, dieablaufende Welle wirdaufgrund ansteigender Hochwasserwelle jedoch fastdop- zeptablen Bandbreite,die Abflussganglinie bei maßgebend!) zwar die Abflussspitze ineinerak- Lage qualitativ schlechter, Schneefallgrenze 2013 des EZG,INCA-Daten durch diegeographische Datengrundlage (Niederschlagsstation außerhalb chungsgebietes Urslau ist beietwas schlechterer dung erschweren. Im Falle des zweiten Untersu- Stauräume derBauwerkeeinebessereNachbil- tentionseffekte imGebietselbstsowie durch die Fig. 7:EffectofchangesCNinputvaluesonmodelresults Abb. 7:AuswirkungenprozentuellerAbweichungenderCN-Werte aufdenSpitzenabflussin% als Kombination von Niederschlagsstationsdaten, zung) undeiner DefinitiondesBelastungsbildes Vorbefeuchtung undBodentypsowie Landnut- dung derStandardparameter (CN-Werte je nach rechneten Spitzenabflüsseliegenbei Verwen- Rückschlüsse mandaraus ziehenkann? Diebe- oben gezeigtenErgebnissedie Frage, welche Für die Planungspraxis stellt sich anhand der Schlussfolgerungen der Scheitelwerte gutabgebildetwerden. den Wellen könnenmitder Anpassung aufgrund jedoch umca.5m³/süberschätzt. Beideablaufen- ginn der Welle Ähnliches, diezweiteSpitzewird Die Verwendung derStationsdatenzeigtamBe- Schneefall inObertauern ganz gutabgebildet.

Seite 133 Seite 134 aufgrund dieser rückgerechneten Niederschlags- berechnet. 0,5 gutübereinstimmendeablaufende Wellen lenabflusswert (Ratioto Peak) zwischen 0,2und dem Verhältnis vom Scheitelabfluss zum Schwel- sabflusses nach einem Starkregenereignis) sowie stante zwischen 0,1und0,5(Rückgang desBasi- 3 EinzugsgebietewurdenmitderRetentionskon- tialfunktion folgend–berechnet werden.Fürdie Verhalten derEreignisganglinie–einerExponen- kann mitderBasisabflussmethodedastypische Abflussganglinie (ablaufendeHochwasserwelle) nis. Zur Verbesserung der Form der berechneten ein durchaus plausibles Belastungsbild jeEreig- (z. B.: Juni 2013mitderSchneefallgrenze) –ergab mit dem Wissen ausderEreignisdokumentation abgeleitet. DieseKombination – in Verbindung der StationsdatendieIntensitätdesNiederschlags und anhandderdirektgemessenenNiederschläge daten dieräumliche Verteilung desNiederschlags ser Arbeit wurdeausder Analyse der Wetterradar Niederschlagsinput oft nicht zu. Im Rahmen die- Intensität lassenabereinedirekte Verwendung als derschläge, die Ungenauigkeiten hinsichtlich der die räumliche und zeitliche Verteilung der Nie- geben zwar einenungefähren Anhaltspunkt über täten sehrunterschiedlich. Die Wetterradardaten die Datenqualitäthinsichtlich gemessenerIntensi- nach Ereignistyp(Starkregenereignis, Landregen) phischer Lageundlt. Auskunft derZAMG auch je allem beiden Wetterradardaten jenach geogra- tere Eingangsdatennicht zu verwenden. Esist vor zu prüfen,umvon vornherein qualitativ schlech - jeweilige Datenqualität der vorhandenen Daten lich desBelastungsbildeshatder Anwender die analyse ineinemakzeptablenBereich. Hinsicht- achterlicher Einschätzung anhandderEreignis- Wetterradardaten undInterpretationsowie gut- Für dieBemessungspraxis kannman - Modellierung eingehen können. Die Einbeziehung Modellierung eingehen können.DieEinbeziehung da nicht alle gemessenen Daten auch direkt in die der Dokumentation bis zur Analyse notwendig ist, intensive Beschäftigung mitden Ereignissenvon wendig. DieseStudiezeigteaber auch, dasseine allem fürgänzlich unbeobachtete Gebiete–not- hinsichtlich räumlicher Verteilung/Intensität –vor wäre eineverbesserte Auswertung und Analyse werden. Auch bezogenaufdie Wetterradardaten die weitere Verdichtung desMessnetzesangestrebt schwierig. Füreinezukünftige Verbesserung sollte – vor allem in unbeobachteten Gebieten – oft sehr den Bemessungswert, dieeindeutige Definition ist schiedenen SzenarienergibteineBandbreitefür gutachterlicher Ansatz. DieBerechnung von ver te unddasBemessungsereignisbisherimmerein mung desBelastungsbildesfürdieEinzugsgebie- wurden. Niederschlagsereignisse (bis zu 20Std.)berechnet nis (2007 mit ca. 1 Std.) sowie langandauernde verschiedene Ereignistypenwieeinkurzes Ereig- wertvoll, daauch hinsichtlich der Abflussdauer tische Anwendung ist diese Erkenntnis sicher sehr Urslau bisStandortGeschiebefalle. Fürdieprak- von zumindestüber50,wie imFalle desBeispiels lich, sondernauch für Abflüsse mit Jährlichkeiten im Falle des Schmittenbaches oder Taurach mög- Abflüsse mit Jährlichkeiten zwischen 2und7wie Bandbreite berechnen kann. Diesistnicht nurfür die gemessenen Abflüsse ineinerakzeptablen nungen, Wetterradar,Ereignisdokumentationen) sämtlicher Niederschlagsdaten (Stationsaufzeich- gung mitdemBelastungsbildunterEinbeziehung ze SCS,1972)sowie einerintensiven Beschäfti- verlustes sowie Verzögerungszeit lt.Formelansät- nach Vorbefeuchtung, Berechnung des Anfangs- Standardparametern (Auswahl derCN-Werte je Abflussbeziehungen festhalten,dassmanmitden Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Für die Arbeit inderPraxis istdieBestim- - [email protected] 5580 Tamsweg Johann Löcker Str. 3 GBL Lungau und Lawinenverbauung Forsttechnischer Dienstfür Wildbach- Fink DI Thomas [email protected] Marxergasse 2,1030 Wien BMLFUW,IV/5 Abt. Peter Jordan Straße 82,1190 Wien Universität fürBodenkultur Wien Institut für Alpine Naturgefahren Fachbereich Wildbachprozesse Dipl.-Geogr. SusanneMehlhorn [email protected] 5580 Tamsweg Johann Löcker Str. 3 GBL Lungau und Lawinenverbauung Forsttechnischer Dienstfür Wildbach- Fachbereich Wildbachprozesse DI MarkusMoser Anschrift derVerfasser / Authors´ adresses: beurteilen sind. auch entsprechend vom Anwender qualitativ zu oder Geschiebeanlandungen geprüft und dann welche hinsichtlich „Umströmung,Umgehung“ Dies giltauch fürdie Verwendung von Pegeldaten, genden Analyse besonderes Augenmerk zulegen. bei derEreignisdokumentationundnachfol- Berücksichtigung solcher Phänomeneistbereits Höhenerstreckung unbedingtnotwendig. Auf die Juni besonders in alpinen Gebieten aufgrund der der Schneefallgrenze istauch beiEreignissen im und HQ Gutachten vom 19.12.2011HD-Salzburg:Hochwasserkennwerte HQ bach, ZellamSee, August 2006 Fachschwerpunkt Hydrologie;Bericht überdenPraxistest amSchmitten - ANKER, F.; ELLMER, A.; GRUBER,H.;HOLZINGER,G.(2006): Claudia Riedl Kundenservice SalzburgundOberösterreich; Mag.B. Niedermoser, Mag. INCA undStationsdaten;Zentralanstalt fürMeteorologieundGeodynamik, Niederschlagsdaten fürdieHochwasserperiode 29.Maibis3.Juni 2013– ZAMG (2013): www.hec.usace.army.mil/software/hec-hms/documentation.html HEC-HMS 3.5User'sManual Version 3.5 Aug.2010 Verfügbar unter:http:// US ARMY CORPSOFENGINEERS–USACE (2010): U.S. Departmentof Agriculture, Washington, D.C (Soil Conservation Service):NationalEngineeringHandbook,Section4, SCS, 1972- Raab, DiplomarbeitBOKU Abschätzung derHochwassersituation desRabnitzbaches undderoberen ROTTENEDER, L.(2013): Fachgutachten desFachbereichs Wildbachprozesse (unveröffentlicht) Hydrologische Analyse EinzugsgebietSchmittenbach/Gde. ZellamSee; MOSER, M;MEHLHORN,S.(2012): NASIM, DiplomarbeitBOKU hens des Schmittenbachs in Zell am See, Simulation mit dem Programm Kontinuierliche Landzeit-ModellierungdesNiederschlags-Abfluss-Gesche- KUNDELA, G.R.(2011): 22.05.2007; MessdatenOriginalvom Abflusspegel GBLPinzgau Messdaten der Niederschlagsstation Sonnalm, Breitengraben vom IAN/BOKU: Schmittenbach (Salzburg) Analysis ofPrecipitationandRunoff1977-1998 schlags- und Abflussgeschehens 1977-1998= Torrential Watershed of Wildbacheinzugsgebiet Schmittenbach (Salzburg) Analyse desNieder HAGEN, K.(2003) Literatur /References: 100 desSchmittenbaches 30 -

Seite 135 Seite 136 and PerspectivesfortheFuture Technical Service:Development,StateoftheArt Bedload Transport MonitoringoftheForest und zukünftigePerspektiven und Lawinenverbauung:Entwicklung,Status Das GeschiebemessprogrammderWildbach- ANDREA KREISLER,GERALDJÄGER,STEFAN JANU, MARKUSMOSER ne) verbessert, sodasseine Weiterführung derMessungensinnvoll ist.MitdenErkenntnissen jedem gemessenen Ereignis wird auch die Kalibrierung der indirekten Methoden (Geopho- die enorme Vielfalt von Geschiebetransportraten jenach Ereignistypund Abflussmenge. Mit rereignissen gemessenundfür Analysen verwendet werden.Die Auswertung derDatenzeigt In den bisherigen 3 Messjahren konnten gute Daten von kleineren und mittleren Hochwasse- läufen amBeispielderUrslau“dieersteGeschiebemessstation ineinem Wildbach errichtet. Zuge desProjektes„MessungundBerechnung desGeschiebetransportes in Wildbachunter indirekte Messungenund Analysen möglich. ImSalzburgerPinzgauwurdeimJahr 2010im werden. Eine Annäherung andietatsächlich transportierten Mengenistnurdurch direktebzw. gigen Methodenkönnendietatsächlich transportierten Geschiebemengen nurgrobermittelt mittels Intensitätsfaktor(IF)oderBerechnungen aufBasisvon Laborformeln.Mitdiesengän- Feststofftransport stütztsich lt.derzeitigem Wissensstand aufSchätzungen, Berücksichtigung Die Berechnung derin Wildbächen dominierendenProzesstypenwiefluviatilerundstarker Zusammenfassung: Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema - portes stützt sich lt. derzeitigem Wissensstand Reinwasser. DieBestimmung desFeststofftrans- eine untergeordnete RollespieltderProzesstyp bis starkenFeststofftransport sowie Murgang,nur tenzbereich Wildbach reichen vom fluviatilen Die dominierendenProzesstypen imKompe- Einleitung Bedload transport, bedloadmonitoring, Forest Technical Service Keywords: common database. stations, analysed thuscaptured withthedata inaquality-assured mannerandmanagedina sediment measurement withtheaidofthesethree canbe realised monitoring responsibility intheSuggadinbach/Vorarlberg installed units were aswelltheJohnsbach/Styria. A joint deemed useful. intheUrslautorrent, thefirstinstallation With thefindingsfrom twofurther methodsmentionedabove;indirect endeavour acontinuationofthemeasurement istherefore event. event Eachmeasured alsoallowed fortheimproved andcontinuedcalibrationofthe analyses revealed rates, theenormousrangeofsedimenttransport of dependingonthetype smalltomediumsizedvaluable from flood data eventsrecorded andanalysed. were These reaches, usingtheexample oftheUrslautorrent". Over years, thecourseoflastthree ratesinlower andcalculationofsedimenttransport "Measurement oftheproject torrent part 2010, as region ofSalzburg inthePinzgau thefirstsedimentmeasuringstation wasinstalled andanalyses. measurements through orindirectly sediment loadscanonlybedonedirectly In sediment.amount oftransported Achieving accurateassessmentoftransported amore These widely-used methods are, however, onlyabletoprovide estimatesoftheactual rough involving tests. factorsorcalculationsbasedonformulasderived intensity laboratory from sedimenttransport, andstrong such asfluviatileprocesses rely onestimations, considerations According scientificknowledge, tocurrent processes, torrent calculationsofthemostimportant Abstract: Geschiebetransport, Geschiebemonitoring der Wildbach- undLawinenverbauung Stichwörter: men Datenbankverwaltet werden. sames Monitoring angestrebt, die Daten qualitätsgesichert ausgewertet und in einer gemeinsa- sowie amJohnsbach/Steiermark errichtet. Mitden3Geschiebemessanlagen solleingemein- aus derersten Anlage anderUrslauwurden2weitere Anlagen amSuggadinbach/Vorarlberg nicht gegeben,wodurch oftmals eineerhebliche permanente Geschiebeverfügbarkeit meistens Naturistjedochge imQuerprofil. Inder diese mal mögliche Transportkapazität je Wassermen - entwickelt undberechnen eigentlich diemaxi - auf Basiseinerpermanenten Geschiebezugabe Laborformeln. Diese Laborformeln sind meist sitätsfaktor (IF)oderBerechnungen aufBasisvon auf Schätzungen, Berücksichtigung mittelsInten-

Seite 137 Seite 138 richtlinie (WRRL). (NGP) sowie derEuropäischen Wasserrahmen- des NationalenGewässerbewirtschaftungsplans Wildbächen ergebensich auch ausderSicht sammenhang mitdemGeschiebetransport in numerischen Modellen. Kalibrierung von Geschiebetransportformeln und als Grundlagefürdie Auswahl, Anwendung und Prozessverständnis dienenNaturmessdatenauch tät treffenzukönnen.Nebeneinemerweiterten Korngrößen undzurraum-zeitlichen Variabili- ist grundlegend, um Angaben zu Transportraten, von Naturmessdatendes Geschiebetransportes portierten Materialsnotwendig.DieBereitstellung te Messungen und Analysen des tatsächlich trans- an Bedeutunggewinnt,sinddirektebzw. indirek- tung von Hochwasserereignissen mehrund von Gefahrenzonenunddie Analyse undBewer Ausführung von Schutzmaßnahmen, Abgrenzung tes fürdasProzessverständnis, diePlanungund transportierter Menge besteht. Differenz zwischen berechneter undtatsächlich Fig. 1:Situationofthe bedloadmonitoringsites Abb. 1:LagederGeschiebemessanlagen Umfangreiche Fragestellungen imZu- Da dieKenntnis desGeschiebetranspor - - gebiet undGeschiebemesssystem reich undderenKenndaten hinsichtlich Einzugs- blick überdieLagederMessstationen inÖster Abbildung 1und Abbildung 2gebeneinenÜber Bauweise wieanderUrslaugebaut. se (Steiermark/GemeindeJohnsbach) inähnlicher FWF-Projektes Sedny-X im NationalparkGesäu- Monitoringstation am Johnsbach imRahmendes größen möglich sind. Im März 2014 wurde die starkem Geschiebetransport undgrößeren Korn- Messungen ineinemsteileren Wildbach mitsehr bringer, GemeindeSt.Gallenkirch), womit auch men desEU-ProjektesSEDAlp (Vorarlberg, Illzu- einer weitere Anlage amSuggadinbach imRah- gen an der Urslau – im Jahr 2013 die Installation Maria Alm) erfolgte–aufbauendaufdenErfahrun- Messstation anderUrslau(Salzburg/Gemeinde Geschiebemonitoringstationen. Nach derersten und Lawinenverbauung bestehtderzeitausdrei Das Geschiebemessprogramm der Wildbach- Beschreibung der Geschiebemessstationen der WLV Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema - - Projektes fortgesetzt. 2013). DerMessbetriebwirdnach Abschluss des streckte sich überdrei Messsaisonen(2011,2012, bauung betreut.DieLaufzeit desProjekteser Kooperation mitder Wildbach- undLawinenver nitoring anderUrslauwirdvom IWHWinstarker verbauung, SektionSalzburg.DasGeschiebemo- technischen Dienstfür Wildbach- undLawinen- Wildbach undLawinenverbauung unddenForst- und Wasserwirtschaft,IV/5 Umwelt Abteilung Bundesministerium fürLand-undForstwirtschaft, Die Finanzierung des Projektes erfolgte durch das serbau (IWHW)errichtet (Habersack etal.,2013). serwirtschaft, Hydrologieundkonstruktiven Was- der Universität fürBodenkultur, Institutfür Was- von der Wildbach- undLawinenverbauung und Wildbachunterläufen amBeispielderUrslau“ und Berechnung desGeschiebetransportes in im Jahr 2010 im Zuge desProjektes „Messung Die Geschiebemessstation anderUrslauwurde Projektgeschichte Urslau Fig. 2:Data,sourceofbedload,andmeasurementsystemthe3monitoringsites Abb. 2:Kenndaten,GeschiebequellenundMesssystemder3Anlagen Eines derZiele desProjekteslaginder - - burg. Abbildung 3bzeigtdie LagederMessstation Gemeindegebiet von Maria Alm imPinzgau/Salz- Die Messstation an der Urslau befindet sich im Beschreibung desEinzugsgebietes diesem Heft)nähererläutert. in alpinen Einzugsgebieten“ (Habersack et al., in Feststoffmonitorings (Geschiebe, Feinsedimente) und Grenzenwerdenim Artikel „Methodendes Messsystems unddie Anwendungsmöglichkeiten in diesem Artikel. EinegenaueBeschreibung des dik unddiegewonnenen Messergebnissefolgt statt. EinkurzerÜberblick überdieMessmetho- den inMesssaisonen2011,2012und2013 über dasintegrative Geschiebemesssystem fan- Einbau erfolgtimHerbst2010,dieMessungen ten eines Wildbachs leicht angepasstwerden.Der Datenaufzeichnung musste an die Gegebenhei- probte MesssystemmitMessanlage,Geräten und gewonnen wurde,zurückgegriffen. Dasbereits er im Flusssystem Drau-Isel (Habersack et al., 2012) Institutes IWHW, die beim Geschiebemonitoring transportes. HierwurdeaufdenErfahrungendes neten MethodikzurErfassungdesGeschiebe - Entwicklung einerfür Wildbachunterläufe geeig- - Seite 139 Seite 140 ne Hochwasser (HHQ)wurdeam12.08.2002mit 2008, Reihe1951–2008).Dashöchste gemesse- fluss (MQ)4,41m³/s(Hydrografisches Jahrbuch der Messstationbeträgt derMittelwasserdurch- % auf. Am Pegel Saalfelden,etwa 5kmflussab Messstation weistderBach einGefällevon 2 Gefälle derUrslaubeträgt 4%.ImBereich der länge rechtsufrig in dieSaalach. Dasmittlere des Brandhorns undmündetnach 18,8km Lauf- Hochkönig unddemSteinernen Meerunterhalb bildung 3adargestellt. in Österreich. EinFoto derMessstationistin Ab- Fig. 4:Overviewoftectonic zonesintheareaofUrslautorrent (dHAÖ,2007) Abb. 4:ÜbersichtüberdietektonischenGroßeinheiten imBereichderUrslau(dHAÖ,2007) Fig. 3:GeographicalpositionofthemonitoringstationinUrslau–detail(a),overview(b), Abb. 3:GeografischeLagederMessstationUrslau–Detail(a),Übersicht(b) a) Die Urslauentspringt zwischen dem b) die tektonischen Großeinheiten imEinzugsgebiet. Kalkalpen. Abbildung 4 gibt einen Überblick über Grauwackenzone undimNordendienördlichen gebiet imOstalpin.ImSüdenbefindetsich die ße von 56km²auf.Geologisch liegtdasEinzugs- biet biszurGeschiebemessstation weisteineGrö- für dasGeschiebemonitoring relevante Einzugsge- lau biszurSaalachmündung beträgt 122 km².Das 1951–2008) verzeichnet. 110m³/s (Hydrografisches Jahrbuch 2008,Reihe Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Die GrößedesEinzugsgebietesderUrs- strömen) ermöglicht. ImProjektSedyn-X arbeiten (Interdisziplinäre Untersuchung von Sediment- und desvom FWFgefördertenProjektesSedyn-X Johnsbach wurde durch dieKooperation von WLV Die Errichtung derGeschiebemessstation am Projektgeschichte Johnsbach portprozesses. zeitlichen undräumlichen Variabilität des Trans- transportierten Materialsundeine Analyse der schiebefrachten, Bewegungsbeginn, Textur des laubt Angaben zuGeschiebetransportraten, Ge- und derGeschiebefalle. DieseMessmethodiker Geschiebemessungen mitdemGeschiebefänger rierung derGeophondaten erfolgt durch direkte Intensität desGeschiebetransportes. EineKalib - räumlich sehrhoch aufgelösteDatenüberdie der Bachsohle eingebautund liefernzeitlich und satz. DieGeophonesindineinemStahlprofil rekten (Geophonanlage)Messgeräten zumEin- (Geschiebefangkorb, Geschiebefalle) undindi- Geschiebemesssystem, bestehend ausdirekten An derMessstationUrslaukommteinintegratives Messmethodik Fig. 5:GeographicalpositionofthemonitoringstationinJohnsbach–detail(a),overview(b), Abb. 5:GeografischeLagederMessstationJohnsbach–Detail(a),Übersicht(b), a) - b) Vorfluter, dieEnns,ein. 590 m.ü.A.beiFlusskilometer128,8inseinen mittleres Gefällevon 6,8%.Ermündetbeirund auf, hateineLauflänge von 13,5kmsowie ein liegen (Lieb&Premm, 2008). Kalkalpen, wo vor allemKalk undDolomitevor man diegeologische GroßeinheitderNördlichen Gesteine. ImNordendesEinzugsgebietes findet Grauwackenzone. Hierüberwiegensilikatische Der südliche Teil desEinzugsgebietesliegt inder Einzugsgebietes istin Abbildung 6dargestellt. Johnsbach. EsweisteineGrößevon 51.44km gebiet liegtzumgrößten Teil inderGemeinde onalpark Gesäuse(Abbildung5).SeinEinzugs- Der Johnsbach liegtinderSteiermarkimNati- Beschreibung desEinzugsgebietes zu baugleich demderMessstation Urslau. erfolgte imMärz2014.DasMesssystemistnahe- des NationalparksGesäuseist,zuentwickeln. Johnsbachtal-Einzugsgebiet, dasauch Teilgebiet dem ZielSedimentmanagement-Strategien fürdas Geographie undRaumforschung, zusammen, mit das IWHWunddieUniversität Graz, Institutfür Eine geologische Übersichtskarte des Der EinbauderGeschiebemessstation - 2

Seite 141 Seite 142 tion Urlsau,ein mobiler Geschiebefänger, eine An derMessstationsollen,wieanMesssta- drologie undKonstruktiven Wasserbau bewährt. al., 2012)desInstitutsfür Wasserwirtschaft, Hy- sack etal.,2013;Drau/Kärnten –Habersack et lichen Messprojekten(Urslau/Salzburg –Haber direkten Messmethodenhatsich beiunterschied- erfasst. DieseKombination ausdirektenundin- durch ein„integratives Geschiebemesssystem“ Der Geschiebetransport amJohnsbach wird Messmethodik Fig. 7:Planedmeasurements atthebridgeoverBachbrücke /Johnsbachandapicturefromtheinstallation Abb. 7:GeplanteAnordnung derMessinstrumenteamStandort Bachbrücke/JohnsbachsowieeinFoto währenddesEinbaus Fig. 6:OverviewoftectoniczonesintheareaJohnsbachtorrent Abb. 6:ÜbersichtüberdietektonischenGroßeinheitenimBereichdesJohnsbaches - Abbildung 7ersichtlich. geräte amStandortBachbrücke/Johnsbach sindin und diegeplante Anordnung dereinzelnenMess- station ermöglicht. Transportprozesses werdenauch andieserMess- der zeitlichen undräumlichen Variabilität des beginn, Textur des transportierten Materials und transportraten, Geschiebefrachten, Bewegungs- Einsatz gelangen. Die Erfassung von Geschiebe - Geophonanlage (indirekteMessmethode)zum Geschiebefalle (direkteMessmethoden) undeine Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Das integrative Geschiebemesssystem linksufrig bachabwärts aufgezählt,das Alptobel, einigen. Er hat zahlreiche Zubringer, von denen welche sich unterhalb des Valzifenzergrates ver sammelt letzterer die Gewässer des Wintertales, unterhalb derRotbühelspitze(2852m)entspringt, Während ersterer das Vergaldnertal entwässert und des Valzifenzbaches. und des Vergaldnerbaches Der Suggadinbach entsteht durch die Vereinigung Beschreibung desEinzugsgebietes Institut für Alpine Naturgefahren[IAN]errichtet. nenverbauung und der Universität für Bodenkultur, schiebemessstation von der Wildbach- undLawi - dieses ProjekteswurdeimSuggadinbach eineGe- vanten Gesichtspunkten (Pichler, 2012).ImZuge unter ökologischen, ökonomischen undrisikorele- holzmanagements in alpinen FlüssenundBächen heitliche Betrachtung desSediment-und Wild - – miteinerLaufzeitbisJuni 2015–istdiegesamt- wer“ genehmigt.DasZieldesProjektes„SedAlp“ sediment continuum, risk mitigationandhydropo- diment management in Alpine basins:integrating gramm dastransnationale Projekt„SedAlp–Se- Im Juni 2012 wurde vom ETZ-Alpenraum-Pro- Projektgeschichte Suggadinbach Fig. 8:Geographical position ofthemonitoringstationinSuggadinbach –detail(a),overview(b) Abb. 8:Geografische LagederMessstationSuggadinbach– Detail(a),Übersicht(b) a) - b) pinen Decke zählt.ManfindethierBiotit-Fle- lin derSilvrettadecke, welches zuroberostal- Gemeindegebiet von St.Gallenkirch imKristal- m³/s (WLV 2006). nenplan der Gemeinde St. Gallenkirch von 156 BE ein Einzugsgebietvon insgesamt 75km²undein Bachbett des Vorfluters Ill.DerSuggadinbach hat von derEinmündungdes Gweilbaches biszum tellauf sogarschluchtartige Strecken auf. die Flachstrecken, imunteren Teil weistderMit- zwischen 5und20%.Im oberen Teil überwiegen mündung desGweilbaches; dasGefälleschwankt eine Strecke von 5,9kmaufundreicht biszurEin- che Gefällebeträgt ca.6%.DerMittellauf weist Die Länge beträgt ca. 1,5 km, das durchschnittli- ginnt, reicht biszurEinmündung desRöbitobels. des Valzifenzbaches mitdem Vergaldnerbach be- Der flache Oberlauf,welcher mitder Vereinigung Suggadinbach, umnurdiewichtigsten zunennen. das Innere und Äußere Gampabingertobel in den bel, dasSchmalzbergtobel, der Valiserabach und tung sind. Rechtsufrig mündendasSchafliegerto- der Platinabach undderGweilbach von Bedeu- das Rongtobel, Röbitobel, derSarotlabach, 150 inkl.Geschiebe Geologisch gesehenbefindet sich das Der 700mlangeUnterlauferstreckt sich lautdemaktuellenGefahrenzo-

Seite 143 Seite 144 und Erosionenzurechnen (WLV, 2006). fälles auch mitGeschiebeanfall ausUferanrissen Schwemmkegel istwegen desrelativ hohenGe- Jungschutt alsauch dervorhandene Altschutt. Am Die Hauptgeschiebequellen bildetsowohl dieser verwittern undJungschutt alsGeschiebe liefern. fern aufgebaut,dieaneinigenStellenstärker von verschiedenen GneisenundGlimmerschie- und Hornblendegneise.DasEinzugsgebietwird ckengneise, Muskovit Granit-Gneise, Ampibolit 10: Constructionand completedcheckdamwiththegeophone andhydrophonesystem Abb. 10:Baubzw. fertiggestellteKonsolidierungssperre mitdemGeophon-undHydrophonbalken Fig. 9:OverviewoftectoniczonesintheareaSuggadintorrent Abb. 9:ÜbersichtüberdietektonischenGroßeinheitenimBereichdesSuggadinbaches ein konzentrierter Abfluss (Wasser undGeschie- lich eineNiederwasserabflusssektion, damitdort baut. Inder Abflusssektion befindetsich zusätz- re derGeophon-undHydrophonbalkeneinge- errichtet undindieunterste Konsolidierungssper die Wildbach- und Lawinenverbauung Vorarlberg wandlung weitereKonsolidierungswerke durch Sperre (Filterbauwerk) wurden zurEnergieum- Im Retentionsraum derbestehendenPlantesch- Messmethodik Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema - abilität desProzesses wirdaufgezeichnet. Die ierlich erfasst.Dieräumliche undzeitliche Vari- des Messgerätes dieGeschiebeintensität kontinu- Über dieGeophonanlagewird seitdemEinbau gebnisse desGeschiebemonitorings gegeben. Folgend wirdeinkurzerÜberblick überdieEr den Messjahren 2011, 2012 und 2013 bewährt. integrativen MesssystemsanderUrslauhatsich in lau läuftseitdemFrühjahr 2011.DerEinsatzdes Das integrative Geschiebemonitoring an derUrs- Geschiebemessstation Urslau Status derGeschiebemessstationen werden. portierte Geschiebemenge kannsomitberechnet mittels lokalemLaserscangescanntunddietrans- schiebeauffangraum unterhalbdesMessbalkens sämtliche Aufzeichnungen durchführt, angebracht. des Containers, in dem die Hard- und Software orographisch rechtsufrig eine Webcam amDach ereignis besserdokumentierenzukönnen,wurde sung installiert.Umeineventuelles Hochwasser bach gehteineGeschwindigkeits- und Abflussmes - Sperre untereineBrücke, die überdenSuggadin- rungssperre wurdenurwenigeMeteroberhalbder bzw. Geschiebetransportes über dieKonsolidie- wendungsbereiche aufgezeigt werden. und diejeweiligen Vor- undNachteile bzw. An- teme könneninZukunftmiteinanderverglichen tion noch jeweils3weitereGeophone.BeideSys- eingebaut undindiedarüberliegende Abflusssek- sektion wurden 7 Geophone und 3 Hydrophone Abflusssektion beaufschlagt. Indietiefere Abfluss- den kann.NurimEreignisfallwirddiegesamte be) überdiemeisteZeitimJahr gewährleistet wer Nach größerenEreignissen wirdderGe- Zusätzlich zurMessung des Sediment- - - - an derUrslaumöglich. befrachten in beliebigenZeiträumen istdadurch gerechnet werden.EineBerechnung von Geschie- Massen- beziehungsweise Volumenangaben um- Zusammenhang können die Geophondaten in Kalibrierung der Geophondaten. Durch diesen Gegenüberstellung dient als Grundlagefürdie mit den indirekten Messdaten ist sehr gut. Diese Der ZusammenhangderdirektenMessergebnisse fluss zeigen nureinenbedingten Zusammenhang. Geschiebetriebraten unddergemesseneDurch- zwischen 0,01und8,8kgm Der gemesseneGeschiebetrieb bewegtsich hier Fangkorb undderGeschiebefalle durchgeführt. wurden mehrereMessungenmitdemmobilen terials ermitteltwerden.IndendreiMessjahren für denBewegungsbeginndesGeschiebema - die GeophonanlagekanneinuntererGrenzwert Erfassung desGeschiebetransportprozesses über eine wesentliche Rolle.Durch diedurchgehende die Ereignisgeschichte imEinzugsgebietspielen Deckschicht, die Aktivität von Zubringernund wie Geschiebeverfügbarkeit, ein Aufbrechen der vom Durchfluss isthiernicht gegeben. Faktoren alleinige Abhängigkeit desGeschiebetransportes port aufeinemsehrhohenNiveau bleibt. Eine klingen des Durchflusses der Geschiebetrans- auch Ereignisse gemessen, bei denen nach Ab- ganglinie sehrähnlich sind. Andererseits wurden Abläufe derGeschiebetransport- undDurchfluss - mit Geschiebetransport registriert,beidenen die Ereignistypen gibt.EinerseitswurdenEreignisse Ereignissen hatgezeigt,dassesunterschiedliche fluss. Die genaue Analyse von unterschiedlichen lauf derGeophondatentendenzielldemDurch- phonimpulsen unddesDurchflusses folgtder Ver Bei derBetrachtung von GanglinienderGeo- registriert wiedieQuerverteilung imBachprofil. Ganglinien derGeophonimpulsewerdenebenso -1 s -1 . Diegemessenen - Seite 145 Seite 146 und Hydrophonekalibriertwerden. sultierenden Signalkurven konntendieGeophone Beziehung Wasser -Geschiebe unddiedaraus re- licher Korngrößenzusammensetzung. Überdie Betonkübel eineGeschiebezufuhr unterschied- sung errichtet. Anschließend erfolgteüber einen Holzrinne wurdeeineprovisorische Abflussmes- zentriert überdieHolzrinneabgeleitet.Überder Sandsäcken undgroßenSteinen das Wasser kon- tionen transportiert werdenkonnten,wurdemit rophonen situiert. Damit auch größereKornfrak - und überdeneinzelnenGeophonenbzw. Hyd- bzw. Geschiebetransport eine Holzrinne errichtet Niederwasserperiode ohne natürlichen Sediment- Alpine NaturgefahrenwurdedabeiinZeitender der Geophone und Hydrophone. Vom Institut für Winter bzw. Frühjahr 2014dieKalibrierungen Nach demEinbauimHerbst 2013erfolgtenim Suggadinbach sungen werdenab April 2014durchgeführt. tels GeophonenunddiedirektenGeschiebemes- zeichnung derGeschiebetransportintensität mit- erfolgte imMärz2014.Diekontinuierliche Auf- Der EinbauderGeschiebemessstation Johnsbach Geschiebemessstation Johnsbach gestrebt werden,die Auswertung derDatensoll anlagen solleingemeinsames Monitoring an- bachgerinne zuerweitern. und auch –wiebereitserfolgt –aufandere Wild- umso wichtiger dieMessungen weiterzuführen transport nicht bestimmbar machen. Es ist deshalb meter Abfluss alleindentatsächlichen Geschiebe - eine kochrezeptartige Berechnung mitdemPara- ersten Analysen bestätigendie Vermutung, dass terschiedliche Geschiebetransportraten vor. Die eignissen wieimJuni 2013, herrschten sehrun- eignissen bis hin zu lang anhaltenden Regener kontinuierlichen Transport, kleineren kurzenEr ginnend von derSchneeschmelze miteinemeher gemessenen Ereignissesehrunterschiedlich. Be- hinsichtlich Abflussfracht und -form waren die schiebetransport erfasstwerden. Vom Charakter nisse anderUrslauguteMessdatenmitvielGe- kleinerer aberauch mittlerer Hochwasserereig- In denbisherigen3Messjahrenkonntenaufgrund Perspektiven undAusblick und Hydrophonendurchgeführt werden. Zeiten derSchneeschmelze mittelsGeophonen nungen überdenGeschiebetransport, auch in Somit könnenabsofortkontinuierliche Aufzeich- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Mit den3errichteten Geschiebemess- geophone andhydrophone sediment transportoverthe Flume forcontrolled Fig. 11: Geschiebezufuhr mit konzentrierter und Hydrophone der Geophone Holzrinne zurKalibrierung Abb. 11: - - [email protected] 6900 Bregenz Rheinstrasse 32/4 GBL Bregenz Fachbereich Wildbachprozesse und Lawinenverbauung Forsttechnischer Dienstfür Wildbach- DI Gerald Jäger [email protected] Muthgasse 107,1190 Wien konstruktiven Wasserbauund Wasserwirtschaft, Hydrologie Universität fürBodenkultur, Institutfür Modellierung undFlussbau Methoden inFließgewässermonitoring, Christian DopplerLaborsfürInnovative Kreisler DI Andrea Anschrift derVerfasser / Authors´ adresses: können. hydrographischen Jahrbuch veröffentlicht werden einer gemeinsamenDatenbank,diedannauch im ring-Programms sindqualitätsgesicherte Daten in mittels Tracersteinenangedacht. hin geht´s?ZurRealisierungsindauch Messungen Geschiebeherde – Von woher kommt´sundwo- turbeobachtungen hinsichtlich dermobilisierten Zusammenhang auch dieIntensivierung derNa- tensätzen erwartet. Wichtig erscheint indiesem indirekten Messmethodenmitverbesserten Da- Erkenntnisgewinn sowie eineKalibrierungder die weiterführendenMessungeneinverbesserter Geschiebefrachten interessant. Es wird durch gungsbeginn, derGeschiebetransport sowie die Als zu analysierende Parameter sind der Bewe- vergleichbar undqualitätsgesichert erfolgen. Das ZielfürdieZukunftdiesesMonito- Projekt Suggadinbach 2006, Technischer Bericht BAUUNG –GEBIETSBAULEITUNG BLUDENZ(WLV 2006): FORSTTECHNISCHER DIENSTFÜR WILDBACH- UNDLAWINENVER - Jhg., September2012,HeftNr. 169 Zeitschrift für Wildbach-, Lawinen, Erosions-undSteinschlagschutz, 76. Startschuss fürdasETCProjekt„SedAlp“; Wildbach- undLawinenverbau; (2012): PICHLER A. öffentlicht) Lawinenverbauung Sektion Salzburg, Gebietsbauleitung Pinzgau (unver Technischer Bericht zumGeschiebemessprogramm Urslau; Wildbach- und MOSER M.,NEUMAYR G.(2010): teilten Tales. InSchriften desNationalparkGesäuse,Band3,S.12-24 Das Johnsbachtal – Werdegang undDynamikimFormenbild eineszweige - LIEB G.K.,PREMMM.(2008): und Lawinenverbauung SektionSteiermark(unveröffentlicht) Technischer Bericht zumGeschiebemessprogramm Johnsbach; Wildbach- JANU St.,STOCKER E.(2013): Wildbach- undLawinenverbauung, SektionSalzburg. Wien wirtschaft Wildbach- und Lawinenverbauung, Sektion IV, Abt. IV/5 und Bundesministeriums fürLand-undForstwirtschaft, Umweltund Wasser läufen amBeispielderUrslau.Jahresbericht 2013.Studieim Auftrag des Messung undBerechnung desGeschiebetransportes in Wildbachunter HABERSACK H.,KREISLER A., AIGNER J., TRITTHART M.(2013): Wasserwirtschaft. Wien Auftrag desBundesministeriumsfürLand-undForstwirtschaft, Umweltund Geschiebemessungen anDrau undIsel2007-2012.Endbericht. Studieim HABERSACK H., AIGNER J.,KREISLER A., SEITZH., TRITTHART M.(2012): Literatur /References [email protected] 5580 Tamsweg Johann Löcker Str. 3 GBL Lungau Fachbereich Wildbachprozesse und Lawinenverbauung Forsttechnischer Dienstfür Wildbach- DI MarkusMoser [email protected] 8940 Liezen Schönaustraße 50 GBL SteiermarkNord Fachbereich Wildbachprozesse und Lawinenverbauung Forsttechnischer Dienstfür Wildbach- DI StefanJanu - - - Seite 147 Seite 148 Hydrologic MeasurementTechnique Monitoring ofRetentionBasinsUsing mit hydrologischerMesstechnik Überwachung vonHochwasserrückhalteanlagen RUDOLF SCHMIDT, MARTINSCHINNERL,ALFREDELLMER Measuring technology, basin, retention hydrology, monitoring Keywords: examples show possibilities andlimitsofthisrapidlygrowing fieldofinterest. ishighlighted. oftheart state andtechnicalprinciplesthecurrent legal from PracticalStarting The following gives article anoverview hydrological ofcurrent technologies. measurement Abstract: Messtechnik, Rückhaltebecken, Hydrologie,Monitoring Stichwörter: stellt. Fallbeispiele stellendieeinzelnenMöglichkeiten undGrenzenexemplarisch dar. wird derderzeitigeStand Technik derhydrologischen Messtechnik erläutertunddarge- Rückhaltebecken zu geben. Ausgehend von den gesetzlichen und technischen Grundlagen Der vorliegende Beitrag versucht einenÜberblick überderzeitübliche Messmethodenan Zusammenfassung: Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema In denletztenJahrzehnten hatdie Anzahl von und Bemessungneuer Anlagen einfließen. prozesshydraulischen ErkenntnisseindiePlanung mierung der Anlage gebotenbzw. könnendiese zu- undabfluß)werdenMöglichkeiten zurOpti- von abgelaufenen Hochwässern (Regen, Becken- dungshilfen für den Betrieb liefern. Mit Analysen technik kanndem Betreiber wichtige Entschei- einer derartigen Anlage. Diehydrologische Mess- ist dieMinimierungdeshohenBetriebsrisikosbei ten eingesetzt.EinebesondereHerausforderung seit Jahren erfolgreich in Wildbacheinzugsgebie- Hochwasserschutzes entwickelt undwirdauch zehnten zueinerwichtigen Technologie des serrückhalteanlagen hatsich indenletztenJahr Die Errichtung undderBetriebvon Hochwas - Hochwasserrückhalteanlagen (HRB) Grundlagen zurÜberwachungvon Fig. 1:ExampleFigure black/white,coloredimagespossible. Abb. 1:Verteilung derHWRHBinÖsterreich aufSektionenundGebietsbauleitungen –klassifiziertnachdemErrichtungsjahrzehnt - lung derRückhaltebeckenanlagen inÖsterreich. ses durch Bodenversiegelung. sation einer Verschärfung des Oberflächenabflus - sich aberüblicherweise umBecken zurKompen- richtet werden, stark zunimmt. Dabei handelt es durch Straßenbetreiber oderprivate Bauherrener auch, dass die Anzahl von Rückhaltebecken, die Erwähnt werdenmussindiesem Zusammenhang (WLV) 106 Becken (Stand: April 2012)errichtet. Dienst für Wildbach- undLawinenverbauung den ca. 700 Anlagen und vom Forsttechnischen der Bundeswasserbauverwaltung (BWV)wur Hochwasserrückhaltebecken. Von„klassische“ steuerte Becken. wiegende Mehrheitdavon sindsogenannteunge- HRB inÖsterreich starkzugenommen,dieüber Abbildung 1zeigtdie Anzahl und Vertei- Derzeit existierenmehrerehundert - - - Seite 149 Anzahl derBecken höher20m(Stk.) Anzahl derBecken höher15m(Stk.) Anzahl derBecken höher 10m (Stk.) Mittlere Stauhöhe(m)jeBecken (m) Anzahl derBecken >100.000m³ (Stk.) Mittleres Volumen jeBecken (m³) Gesamtstauvolumen (m³) Anzahl derBecken (Stk.) Erhebung –Phase1die.wildbach Zusammenfassung HWRHB-

Seite 150 5 Jahren zu erfolgen.Indiesem Gesamtkontext ist Kontrolle (K)hatinZeitabständenvon höchstens gemäß ONR 24803 jährlich durchzuführen. Die Überwachung (LÜ)von Schlüsselbauwerken ist werke imSinnederONR24800. Dielaufende Hochwasserrückhalteanlagen sindSchlüsselbau- Gesetzliche undfachlicheBasis lumen. birgsregionen oft am notwendigen Rückhaltevo- möglich ist.Darüberhinaus fehltesindenGe- wasserrückhalteanlagen technisch nicht mehr herrschend, wodurch die Errichtung von Hoch - und stark feststoffbeladene Abflussvorgänge vor Wildbächen des Hochgebirges sind Murgänge grafieunterschiede erklärenlässt.Inklassischen errichtet, was sich durch dienatürlichen Topo- österreich wurdendiemeistensolcher Anlagen Bundesländern Salzburg, Steiermark und Nieder deutliches Ost-West Gefälle erkennbar. Inden In Abbildung 1 ist hinsichtlich der Anzahl ein technical servicefortorrentandavalanchecontrol Tab. 1:Volumes andheightsofretentionbasinsthe Wildbach- undLawinenverbauunginÖsterreich Tab. 1:Volumen undHöhederRückhaltebecken Stk. bzw. m³ 4.311.968 42.000 und m 106 8,6 11 24 10 4 - - gung stehen. 1 Mio.m³für den Hochwasserschutz zur Verfü- haltebecken miteinemGesamtvolumen von rund Gemeinde Thalgau werdenimEndausbau 7Rück- der Behörde zur Abstimmung vorzulegen.“ In der erstellen unddenSachverständigen […]im Wege gen Beckenfüllstände, isteinGesamtkonzeptzu wassers alsauch die Überwachung der jeweili- hydrometrische Monitoring,sowohl desGrund- chen Rückhaltebecken zu bindende, fortlaufende jektes Thalgau heißteszumBeispiel: bescheides desIntegralen Hochwasserschutzpro- fischer Sicht“ des wasserrechtlichen Bewilligungs- rechtlicher Bewilligungsverfahren istzuerwarten. Forderung seitensderBehördeimZugewasser rung im Betrieb mit sich bringen. Eine vermehrte Fernüberwachung einedeutliche Arbeitserleichte - reren Becken im Einzugsgebiet wird aber eine len. Gerade beischwer zugänglichen odermeh- einen Mehrwertbringenunderrichtet werdensol- zu entscheiden, obhydrologische Messsysteme und Entscheidungsbereich desBeckenbetreibers gibt esnicht. Esliegtdamit im Verantwortungs- tung zum Betrieb von Warn- und Messsystemen cher, Beckenwärter sowie derenStellvertreter. definieren: Beckenbetreiber, Beckenverantwortli- ckenbuch sindfolgenden Verantwortungsträger zu tung einesHochwasserrückhaltebeckens. ImBe- ordnungsgemäßen BetriebundderInstandhal- Hochwasserrückhaltebeckens. Esdientfürden ten rechtlichen undtechnischen Unterlageneines buch isteinegeordneteSammlung allerrelevan- haltebeckens istdasBeckenbuch. EinBecken- heit der Anlage erhöht. nungsgemäßen Betriebermöglicht unddieSicher bei Rückhalteanlagen zusehen,dieeinenord- die Bedeutungderhydrologischen Messtechnik Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema „Für das anden Betrieb dergegenständli- Unter Punkt A) 2.,„Auflagen in hydrogra- Eine ausdrückliche gesetzliche Verpflich- Grundlage fürdenBetriebeinesRück- - - nach sich ziehen. wachungseinrichtungen wichtige Konsequenzen schiede diefür Auslegung allfälliger Über speichern ergebensich zuHRBeinigeUnter Im Unterschied zu dauereingestauten Kraftwerks- angewandt: Nachfolgende Methodenwerdendabei phase undEreignisphaseunterschieden werden. wasserrückhaltebecken nach Bauphase,Betriebs- Grundsätzlich kann die Überwachung von Hoch- Personal Betriebseinrichtungen (GAetc.) Bauwerkes Langzeitüberwachung des Messprogramm Inspektion Belastungswechsel Ersteinstau Tab. 2:Retention basinsvs.hydrodams(Czerny, H.2013). Tab. 2:Unterschiede RHB–BeckenmitDauerstau(nach Czerny, 2013) • • einrichtungen • einrichtungen • • und Experten und Begehungdurch Fachpersonal Periodische Funktionsüberprüfung einrichtungen Visuelle undoptische Überwachungs- Hydrologische Überwachungs- Geotechnische Überwachungs- einrichtungen Geodätische Überwachungs- Nebenberuflich, anlassbezogen Erprobung nurohneLast visuelle Kontrolle Wenig Belastungswechsel, Aufwand Wenige Parameter, geringer Meistens jederzeitmöglich Hoch (leerzuHQ) Oft vieleJahre leer Rückhaltebecken - - Rückhaltebeckens liegtinderErfüllungallerdie- Der Erfolg eines langfristig funktionstüchtigen (Czerny, 2013): Augenmerk aufnachfolgende Kriterienzulegen zu erreichen istbesonderes höchstmögliches Maßannachhaltiger Sicherheit für dauereingestaute Anlage. Umtrotzdemein den hinsichtlich Überwachung und Betrieb als ein deutlich geringerer Aufwand betriebenwer Aus naheliegendenGründenkannfürRHBnur • • • • • • • d. Unterlagen Erproben) undlaufende Aktualisierung Dokumentation (Beobachten, Messen, umfangreiche Aufarbeitung Erkenntnisgewinn beiBelastungen, realistisches Ablauftraining Durchspielen von Störfallszenarien, Laufende Personalschulungen Regelmäßige Erprobungen Robuste Betriebseinrichtungen Besonders konservative Bemessung Hauptberuflich, Bereitschaft Staustufen Erprobung beiverschiedenen gen erkennbar schleichende Veränderunauch - periodische Belastungswechsel, Viele Parameter, hoher Aufwand Nur nach Entleerung Gering (Volleinstau-Überstau) Überwachter Ersteinstau Becken mitDauerstau - Seite 151 Seite 152 bei RHBsinnvollerweise gemessen. Nachfolgende hydrologische Kenngrößen werden teanlage notwendig: gisches Messsystemeiner ungesteuerten Rückhal- Folgende Punktesindfüreinkompletteshydrolo- Methodik hydrologischerMesstechnik hören siezumStandder Technik. gewissen Größeund Wichtigkeit desBeckens ge- tern undinihrerQualitätverbessern. Ab einer nik könnenBeckenbetreibern Ihre Arbeit erleich- den Personen. verantwortung der verantwortlichen und handeln- ser Punkteundverlangt einhohesMaßanEigen- • Pegelstände • • Warnmög- mit • Beckenstandsmessungen • • • • Grundwasserstände • Abflüsse Optische Informationssysteme Entlastung) im Überlastfall(=AnspringenderHW- Erreichen von kritischen Abflüsse, z. B. ckenauslaufes mit Warnmöglichkeit bei Abflussmessung imBereich desBe- ckenstände lichkeit beiErreichen von kritischen Be- einlaufes (Pegelmessung) Abflussmessung imBereich desBecken - (kalibriertes Abflußmodell) sung Abflussprognose ausNiederschlagsmes - schlagskessel Niederschlagsmeßstation im Nieder Methoden derhydrologischen Messtech- Abfluss Zufluss unterwasserseitig oberwasserseitig ßerhalb einesRechens) Füllstand (evtl.unterteiltin- und au- - keit genutzt werden. reich bestehende Brücken alsMontagemöglich- che zuPlatzieren, eskönnenimZu-/Abflussbe - es notwendigdenSensorüber der Wasseroberflä- hen. BeiberührungslosenRadar-Pegelsensoren ist Luftsysteme gegenüberDrucksonden vorzuzie- Geschiebe, EisundÜberspannungensinddiese ckenbereich Lufteinperl-Sensoren erwiesen,bei sonders robustundlanglebighabensich imBe- Überspannungsgefahr durch Blitzschlag. Als be- chanische GefährdungbeiderBeckenräumung, sors, Einfrieren,Geschiebe (SteineundHolz),me- Belastungen ausgesetzt. Rückhaltebecken undimZu- /Abfluss besonderen Sensoren für die Wasserstandsmessung sind bei für WasserstandSensoren Datenerfassung der Abflusswerte. schlüssels ist damit entscheidend für die Qualität Eine möglichst genaueErstellungdesPegel- mittels Tracermethoden (SalzeoderFarbstoffe). kann entwedermitFlügelgeräten erfolgenoder schwindigkeitsmessungen durchzuführen. Dies fohlen zurKalibrierungdesPegelschlüssesl Ge- Pegelschlüssel zu erstellen. Generellwird emp- keiten notwendigumeinenentsprechenden schnitt mitnachvollziehbaren Gerinnerauhig- flüsse zugenerierenisteinregelmäßigerQuer Um ausPegelständen vernünftige Werte für Ab- wandt werden. Dafür könnendiefolgendenMethodenange- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema • Radar • Drucksonden • Einperlsensor • Schwimmer • Pegellatten • Drainageschächte/Kontrollschächte • Verschlammen, Trockenfallen desSen- Sickerwasserlinie (inDammkörpern) - sche Distrometerbewährt. nach dem Wägeprinzip (Pluvio) undlaser-opti- In derPraxis habensich Niederschlagssensoren Anforderungen Hochwasserbemessung (HQ). benötigt man die Niederschlagssummen für die winnen. InderNachbetrachtung einesEreignisses und somitwertvolle ZeitfürdieEinsatzkräfte ge- generieren Starkniederschlag Alarmmeldungen dige Datenbasis.DieStationkannfrühzeitigbei HRB liefertfürdie Abflussprognose die notwen- Die Niederschlagsmessung imEinzugsgebietdes Sensoren fürNiederschlagsintensität cken (außerhalbdesRechens) vorzuziehen. gemessen. DemzufolgeistdieMessungimBe- des Rechens kommt,wird der Beckenpegel falsch geschützt. Falls esjedoch zueiner Verklausung vor Geschiebe und mechanischen Belastungen werden sollte.HinterdemRechen istderSensor gelmessung vor oderhinter demRechen montiert sich immerdieFrage obderSensorfürdiePe - (Lattenpegel, Kabellichtlotmessung, ..). Wert durch eine Kontrollmessung zu bestätigen Zeit möglich sein, den vom System gemessenen bezugspunkt zureferenzieren.Esmussjeder den gemessenenPegelwert miteinemfixen Pegel- rolle nursehrbeschränkt möglich. den (HQ10)ansprechen, isteineFunktionskont- bar. BeiSensorendienurbeihöheren Wasserstän- zu jederZeiteineFunktionskontrolledurchführ sen Messwerte ermittelt werdenkönnen,somitist montiert werden,dassauch beiniedrigen Abflüs- Die SensorensolltenprinzipiellsoimGerinne • • • Möglichst Wartungsfrei derschlagsintensität Geringe zeitliche Verzögerung derNie- Messen von fest und flüssig Niederschlag Bei derMessungdesBeckenpegels stellt Bei jeder Messstelle ist es erforderlich - Android). Smartphone oder Tablett (Windows, Mac OS oder gig vom Endgerät sein,gleichgültig obvom PC, für die Anzeige derDaten sollfreiwählbar sein. Seiten einenGesamtüberblick bieten.DerZeitraum lichen Messwerte solltenübersichtlich aufwenigen rische DarstellungineinerLandkarte,diewesent- sonenkreis aufeinerInternetseitezugänglich sein. Passwort geschützt, nurfüreinenbestimmtenPer an. DieseInformationenkönnenöffentlich oder zugänglich zumachen, bietetsich dasInternet diese Informationenauch diesemPersonenkreis und denEinsatzkräften bereitzustellen.Um dem Beckenbetreiber, Beckenverantwortlichen nes RHB aktuelle undzuverlässige Informationen Ziel istesjederzeitüberdas Abflussverhalten ei- Datenbank /DatenvisualisierungDatenauswertung tionen solltedurchgeführt werden. Eine automatische Zeit-Synchronisation aller Sta- und leitetgegebenenfallseine Alarmierung ein. die Messwerte aufGrenzwertüberschreitungen die zentrale Datenbank.Zusätzlich kontrolliert er die DatenerfassungundDatenübertragung an zu Einsatzkommen. abgelegene Stationenkönnenauch Funksysteme zumeist überSMSoderSprachansage. Für sehr auf FTPoderhttp-Server. Die Alarmmeldungen gung zumEinsatz. Die Datenübertragung erfolgt Stromversorgung mitGSM/GPRSDatenübertra- meisten Aufstellungsorten kommteineSolar- getrennt undjedeistfürsich autonom.Inden ckenpegel, Ablaufpegel) sindmeisträumlich die Messstation(Niederschlag, Zulaufpegel,Be- Die Stationensindzumeistdezentral aufgebaut, Datensammler, Stromversorgung,Datenübertragung Der ZugriffaufdieDatensoll unabhän- Zeitgemäß isteinegrafische odertabella- Der Datensammler an der Station erledigt - Seite 153 Seite 154 berechnet undMaßnahmenvorschlägt. Abflussdaten diezuerwartenden Auswirkungen anschließen, die Aufgrund derNiederschlags- und die erfasstenEchtzeitdaten eineEchtzeit-Prognose den. UmdieseLücke zuschließen könntemanan weisen istdieseErfahrungschlicht nicht vorhan- die oftvieleJahre keinHochwasserereignis auf- lichen undderEinsatzkräfte. BeiRückhaltebecken fordert sehrvielErfahrungderBeckenverantwort - die Hochwasserbekämpfungen abgeleitet.Dieser aufgrund dieserDatenwerdenMaßnahmenfür Derzeit wird vielfach der Istzustand erfasst und Ausblick Funktion beimnächsten Hochwasser. ereignis ist Voraussetzung füreineeinwandfreie eine rasche Räumungnach jedemHochwasser terumlagerungen undGeschiebe beeinträchtigt, Sensoren imBeckenbereich zumeistdurch Schot - aktuell sind. Nach größeren Ereignissen sind die nummern der Alarmempfänger sehrhäufig nicht In derPraxis hatsich gezeigt,dassdie Telefon- dem folgendePunktezuberücksichtigt sind. einen detaillierten Wartungsplan festzulegen, in Zeitraum erwartet werden, deshalbist anzuraten reibungsloser Messbetriebübereinenlangen Bei regelmäßiggewarteten Anlagen, kannein Wartung –ErfahrungausderPraxis/Schwierigkeiten • • • • • wechsel Kontrolle Batteriespannungen,Batterie- Aktualität derDatenbank/Datenausfälle und Alarmempfänger Alarmliste, Aktualität derGrenzwerte mung mitderReferenz(Lattenpegel,…) Kontrolle derMesswerte, Übereinstim- der WartungsarbeitenIntervall - - Datenerfassung hydrologisches Monitoringsysteminstalliert. errichtet. Nach der Fertigstellung wurde 2010 ein und einvorgelagertes Geschieberückhaltebecken terlauf wurdeneinHochwasserrückhaltebecken Neben umfassenden Linearmaßnahmen im Un- Hochwasserverbauung amMittergrabenbach. Im Oktober 2007 erfolgte der Baubeginn für die und Weißkirchen, Bez.Murtal) (Gden Eppenstein,MariaBuch-Feistritz Praxisbeispiel RHBMittergrabenbach Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema • • • Beckenpegel imRHB halb desRHB Zuflussstation RHBca. 400m kmober ca. 2kmoberhalbdesRHB Niederschlagsstation imEinzugsbereich

an dieLRSteiermark die Internet-Plattform„NetView“ und Übertragen derDaten15-minütlich an und beierreichen von 8,5 m Alarmierung beiStaubeginn (>2 m) sonde Erfassen von Pegelstand mittelsPegel- an dieLRSteiermark die Internet-Plattform„NetView“und Übertragen derDaten15-minütlich an sensor Erfassen von Pegelstand mittelsRadar an dieLRSteiermark die Internet-Plattform„NetView“und Übertragen derDaten15-minütlich an gleitenden 10-Minuten-Summen Alarmierung beiÜberschreiten von te undMinutenniederschlag Erfassen von Lufttemperatur, Luftfeuch- - - fert werden. ebenfalls vom hydrologischen Messsystem gelie- die Entwarnung, z.B. fallende Zuflüsse,können z. B. Evakuierungen, vorhanden ist. DieDatenfür die Einsatzkräfte fürnotwendigeMaßnahmenwie bungslos abläuftunddamit„wertvolle“ Zeitfür möglichst rasch aufBasisgesicherter Werte rei- sorgt dafür, daß eine solche Alarmierungskette warnzentrale. Diehydrologische Messtechnik den Betreiber, Feuerwehr bzw. an die Landes- Alarm- undMeldeplans,z.B. SMS-Meldungan in derBetriebsvorschrift festgelegteSchritte des entlastung). BeidiesenMarkenbeginnenjeweils Marke (ca.0,5–1,0munterderHochwasser ken: grüneMarke(ca.HQ Zusätzlich gibtesamLattenpegel zweiFarbmar mit LattenpegelimRückhalteraum ausgestattet. Die HWRHBder WLV Steiermarksindallesamt runway instrumentation andcontrol Mittergrabenbach, Retention basin Fig. 2: Begehungssteg Instrumentierung und RHB Mittergrabenbach, Abb. 2: 10 -Einstau) undrote - - eingebunden. men. DieFeuerwehr istdenBetriebder Anlage satzkräften zurPlanungderSicherungsmaßnah- lich ohnePasswort zugänglich unddient denEin- Region-Weisskirchen bereit.DieseSeiteistöffent- gen der Messdaten unter http://netview.ott.com/ und dieFeuerwehr stehenalleOnline-Darstellun- Für die Bevölkerung, die Beckenverantwortlichen Alarmierung derEinsatzkräfte Datenbereitstellung /Datenbank Personen alarmieren. lisieren undjenach Alarmart diediensthabenden skirchen die Alarmempfänger sehr einfach aktua- Gruppenalarme aus.Dadurch kanndieFF Weis - ber konfiguriertundlöstüber dasBlaulicht-SMS unterstützt. DabeiistdieMessstation als Alarmge- Datensammler der3einzelnen Messstationen licht-SMS“, diesesSystemwirdauch durch die für dieinterne Alarmierung dasSystem„Blau- Die FF Weisskirchen verwendete bereits

Seite 155 Seite 156 [email protected] Conrad-von-Hötzendorf-Straße 127,8010Graz Sektion Steiermark und Lawinenverbauung Forsttechnischer Dienstfür Wildbach- Ellmer DI Alfred [email protected] Bergheimerstrasse 57,5020Salzburg GBL Pongau, Flachgau und Tennengau Fachbereich MonitoringundMesstechnik Wildbach- undLawinenverbauung DI Dr. RudolfSchmidt Anschrift derVerfasser / Authors´ adresses: Fig. 3:Internetvisualizationhttp://netview.ott.com/Region-Weisskirchen Abb. 3:Internetvisualisierunghttp://netview.ott.com/Region-Weisskirchen und Betrieb“, Wien. und Leitfaden „Hochwasserrückhaltebecken –GrundsätzefürPlanung,Bau BMLFUW,(Hrsg.) (2012). 30.1.2013. der Tagung “Hochwasserrückhaltebecken –Standder Technik”, Graz Neuerungen ausSicht derStaubeckenkommission, Vortrag anlässlich CZERNY H.,(2013). Literatur /References: [email protected] Weidegut 76,4223Katsdorf OTT HydrometGmbH Ing. MartinSchinnerl Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Hochwasser-Rückhaltebecken MonitoringsystemevonOTT www.ott-austria.at oder Tel. [email protected] • • • • • • Wartungsfreundlich Langfristige Datensicherheit (www.ott.com/netview)Zugriff mitOTTnetView aufaktuelleDatenübersInternet Alarmierung beiGrenzwerten Infosystem fürBeckenverantwortlicheundBevölkerung Aktuelle ErfassungvonZu-undAblauf,Beckenpegel,Niederschlag undKlappenstellungen Messlösungen füralleFälle Wenn esdaraufankommt +43 463992100 +43 723588998

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Seite 157 Seite 158 Online-System Debris FlowsbymeansofahybridOn-SiteSensor/ Detection andForecastofFloods,Torrent-Floods and Onlinesystem hybriden SystemsausVor-Ort Sensorenundeinem Detektion vonNaturgefahrenprozessenmittelseines MANFRED SCHEIKL,STEFAN ZADNY, PETERSIEBLER,DAVID POWELL, ANTONHENLE Detektion, Warnung, Muren,Steinschlag, Online-Monitoring Stichwörter: ständlichen Aufsatz wirdderersteFunktionstest einessolchen Systemsgezeigt. und leistungsfähigenMonitoring- undFrühwarnsystem zusammengefasstwerden.Imgegen- beauftragt. ImZugedesProjektessollenbestehende SensorenundSystemezueinemautarken met mitderEntwicklung einesPrototypsfüreinflexiblesDetektions-und Frühwarnsystem 2011, präkommerzielle Beschaffung, wurde das Konsortium bestehend aus alpinfra und ubi- förderungsgesellschaft (FFG),imRahmendesProgrammes Verkehrsinfrastrukturforschung Technologie (BMVIT)ausgelobtenProjektes,vertreten durch dieÖsterreichische Forschungs - zur Verfügung. ImRahmeneinesseitensdesBundesministeriumsfür Verkehr, Infrastruktur und gestellungen stellenspezialisierteUnternehmengeeignete Sensorenundauch Onlinesysteme und frühzuidentifizierenumbetriebliche Maßnahmenumsetzenzukönnen. Für diese Fra- vorteilhaft bereitsstattgefundeneEreignisseoderherannahende Ereignissemöglichst korrekt me istesnebenderEtablierungeines strukturellen Mindestschutzes gegenNaturgefahrenauch Insbesondere entlangvon Linieninfrastrukturen wie Verkehrswege undEnergietransportsyste- Zusammenfassung: Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema gieinfrastruktur. Zuverlässigkeit von Straßen-, Schienen- undEner hältnis zumzunehmenden Anspruch derhohen Prognose stehtineinemmassiven Spannungsver Naturgefahrenereignissen widerspiegeln. Diese einer höherenFrequenz und/oderMagnitudevon zunehmen wird.Dieswirdsich voraussichtlich in somit dieBedeutungextremer Wetterereignisse extremen Temperaturen ansteigenwerdenund temperaturen undaller Voraussicht nach auch die dass infolge des Klimawandels dieJahresmittel- Transportunterbrechung. Zudem ist zu erwarten, trächtigung von Fahrgästen oder zukostspieligen führen wiederkehrendzuSchäden undzurBeein- lich. EinwirkungsereignisseausNaturgefahren verlässige BereitstellungderInfrastruktur wesent- Für Infrastrukturbetreiber istdiesichere und zu- Ausgangslage undErfordernis Ausgangslage undZielsetzung Detection, warning, debrisflow,rock fall, online-monitoring Keywords: shows ofa first testoftheon-siteandonlinecomponents. theresults be combinedto an autarkyandpowerful monitoring and earlywarning system. This article and earlywarning system. sensorsandsystems established Inthecourseofproject should for a flexible a prototype detection to establish hired consisting of alpinfra and ubimet were the frameworkresearch 2011, oftraffic infrastructure inquiry, precommercial theconsortium and Infrastructure Technology, by represented Austrian Research Promotion Agency (FFG), in and on-linesystems. Inthecontext announcedby ofaproject theFederal for Traffic, Ministry implement operationalmeasures. specializedTherefore companiesprovide sensors suitable eventsto be able toidentify past orforthcoming andearlyas possible to ascorrectly the minimum levelestablishing natural hazards, against of structural protection it is favourable routes, transportation likeEspecially along linear infrastructure traffic or energy besides Abstract: - - auslösen kann. Außerdem sollenmeteorologische versorgen undautomatische Notfallprogramme darfsträger mit den erforderlichen Informationen erfassungs- undDatenübertragungsdienste dieBe - mittels zentraler (online)unddezentraler Daten- technisches Systemzusammen zustellen,das robustes, leistungsfähigesundkompaktesmess- Alarmsystem zukompilieren. einem kompaktenundflexiblen Frühwarn- und faktoren verwendet werdenkönnenumdiesezu zielführende Darstellungderrelevanten Prozess- verfügbaren Technologien für die zeitnaheund Die Autoren setztenvoraus, dassdieamMarkt möglichst exaktundzeitnahBescheid zuwissen. über dieaktuelleEntwicklung derSystemzustände stände inEinzugsgebietenvon Naturgefahrenund zu können,istesvorteilhaft überdieSystemzu- Um diezuvor angeführten Erfordernisseerfüllen Zielsetzung Ziel desProjektesistes,einmobiles,

Seite 159 Parameter bzw. Erschütterung Bewegung/Beschleunigung Geschwindigkeitsänderungen und Fließgeschwindigkeit Bewegungsgeschwindigkeit Fließhöhenänderung Fließhöhe und Ereignisdurchgang Öffnungsweite Trennflächen Deformation Einschlagschall Volumenverdrängung Bildverbindung

Seite 160 wurde alsExpertensystemangelegt. und Visualisierungssysteme realisiert.DasSystem mittels verfügbarer zentralen Datenerfassungs- die Einbindungvon Fernerkundungsdaten werden kontrolle derlokalenDetektionseinheitensowie prognosen unterstützen. Die laufende Funktions- tems ermöglichen unddarüberhinausGefahren- Erfassung derZuständedesGefahreneinzugssys- Daten ausFernerkundungssystemen einebessere Tab. 1:Process Parameter, Sensoric, fieldofapplication Tab. 1:Prozessparameter, Sensorik undEinsatzbereich Erfassung vonParameternundHardwarepool(flexibelerweiterbar) Sensor Wandler elektromechanische Dopplerradarsensoren Ultraschallpegel Radarpegel Reißdraht Rissmessgerät Faseroptische Messung Richtmikrophon Infraschallsensor WEB-Kamera sowie dazuentwickelte Anschluss- und Auswer zubinden. DieuntenangeführtenKomponenten tensammler oderDatenübertragungsmodule an- Anschlussmodule (Interfaceschaltungen) anDa- Sensoren sindinderRegelnicht ohneweitere Ort-Parameter” sindin Tabelle 1angeführt.Die Funktionstest erfasstenprozessspezifischen “Vor- Die indererstenSystemkonfiguration fürden Vor-Ort-Parameter Gefahreneinzugsgebieten Erfassung vonSystemzuständenin Auflösung 1-500Hz cm/s cm/s Ja/nein mm mm Ja/Nein Ja/Nein skalierbar Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Gefahrenprozess/Einsatzbereich und imBoden Steinschlagdetektion anStrukturen Lawinendetektion Hochwasserabfluss geschiebebelastet Mure, Wildbachabfluss, Steinschlagdetektion Lawinendetektion Hochwasserabfluss Mure, Wildbachabfluss, Hochwasserabfluss Mure, Wildbachabfluss, Felsablösung, Mure,Lawine Felsablösung Strukturdeformation Felsablösung, Hangdeformation, Steinschlag (Mure,Lawine) Muren, Lawine, Felssturz Alle Prozesse - Messtechnikern aufzubauen um die Schnittstelle nen Dialogzwischen Naturgefahrenexpertenund dernisse angepasst. Dazu war es erforderlich ei- GmbH bereitgestelltundandiespeziellenErfor teschaltungen wurdenvon SysdectMechatronik Fig. 3:Electro-Mechanical Converter Abb. 3:Elektro-Mechanischer Wandler Fig. 2:Water proveInterfaces Abb. 2:Wasserdichte Sensorenschnittstellen Fig. 1:Data-CollectionandTransmission-Box Abb. 1:Datenerfassungs-undÜbertragungsbox - sammler- undÜbertragungseinheit gezeigt. den ausgewählte SensorenunddiemobileDaten- sung zubedienen. Prozessparameter//Messergebnisse//Alarmauslö- Fig. 6:Doppler-Radar Abb. 6:Dopplerradar Fig. 5:GeophoneInterfaceCircuit Abb. 5:Geophon-Interface-Schaltung Fig. 4:Radar-Gauge Abb. 4:Radarpegel In den nachstehenden Abbildungen wer - Seite 161 Seite 162 errichtet. DieKiesgrubewurde demProjektteam schlag- undMurversuchsrinne ineinerKiesgrube Im Rahmen eines Funktionstests wurde eine Stein- Funktionstest Abbildung 17). zeitbildern aufSmartphones(Abbildung14bis chen Personen perSMS,EmailundmittelsEcht- den sowie (e)die Alarmierung von verantwortli- Messdaten, (d)dieDarstellungvon Alarmzustän- die Darstellungderaktuellenundhistorischen der Lageunddes Typs von Vor-Ort-Sensoren, (c) gen oderModellierungen,(b) eine Darstellung gefahren ausbestehendenGefahrenabgrenzun- Gefahren- und Einwirkungsszenarien aus Natur Diese erlaubt (a) eine räumliche Darstellung von Basis erstellte WEB GIS Applikation verwendet. rungseinheit wirdeineaufOpenSource Code Als zentrale Datenerfassungs- und Visualisie- Zentrales Datenerfassungs-undVisualisierungssystem - angebunden. sensoren installiertundandasErfassungssystem soren, Videodetektoren und entfernte Infraschall- nische Wandler, Radarpegel,Dopplerradarsen- Laserscanner versetzt. Eswurdenelektromecha - Geländes vor undnach den Versuchen mittels wertungen undReflektorenfürdieErfassungdes markierungen füroptische Geschwindigkeitsaus- den Auswertung desProzessablaufesLängen- In die Versuchsrinne wurdenzurweiterführen- Anordnung desVersuches den fossilen Ablagerungen entnommen. tal hervorgingen. Das Versuchsmaterial wurdeaus Randes des Tennengebirges inRichtung Salzach- aufgebaut, die aus steilen Rinnen des westlichen aus fossilenSteinschlag- undMurablagerungen Kieswerken zur Verfügung gestellt. freundlicherweise von denSalzburgerSand-und Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Idealer Weise wirdder Versuchsraum Sand undKieswerke Gravel PitoftheSalzburger Fig. 7:Test Siteatthe Sand undKieswerke Kiesgrube derSalzburger Abb. 7:Versuchsrinne inder stürzt. ZumeinensolltedamitdieDetektierbarkeit Blockgrößen und Blockformen in die Rinne abge- Wandler zuprüfen,wurdenunterschiedliche sorik, insbesondereaufdieelektromechanischen Um die Wirkung einzelnerBlöcke aufdieSen- Versuchsablauf Steinschlag Fig. 8:Stagesofasimple Rock-FallExperiment Abb. 8:Versuchsablauf einfacherSteinschlagversuch c) b) a) schlagversuches inderMurrinnedargestellt. den. In Abbildung 8wirdder Verlauf einesStein- mitgeschleppten Blockgrößen eingegrenztwer Zuordnung von MurintensitätenüberdasMaßan Schaltung geprüftwerdenundzumanderendie von Steinschlag mittelsGeophonenundInterface- f) e) d) - Seite 163 Seite 164 Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema (red) and02(green) RMS-Value Geophone01 Fig. 9: (rot) und02(grün) RMS-Wert Geophone 01 Abb. 9: compression Block-Path duetoground- Level-Change withinthe Fig. 10: durch rollendenBlock dem Steinschlagversuch Höhenveränderung nach Abb. 10: sem Zeitpunktwurdeein,demdeponierten Volu- beinahe zueinemBöschungsbruch kam.Zudie- niert undsoweit mit Wasser vorgesättigt, dases stuftes MaterialamoberenEndederRinnedepo- Im Zugeeinfacher Murversuche wurdeweitge- Versuchsablauf Mure Fig. 11:Stagesofthe secondDebris-FlowExperimentforcalibration ofsensors,CameraPosition01 Abb. 11:Ablaufdes zweiten MurversucheszurGrobkalibrierung vonSensoren,Kameraposition01 Maximale GeschwindigkeitundErosion Startphase Auslösevorgang zwischen 1Hzund20kHzgemessen. und derSchalldruck ineinemSchallspektrum Sohl- bzw. Fließhöhe,dieBodenerschütterung ausgelöst. EswurdendieMurgeschwindigkeit, die das vorgesättigte Material gekippt und die Mure men entsprechendes Volumen Wasser spontanauf Ausfiltrierungsphase Auslaufender Prozess Beginn derAblagerungamKegel

Seite 165 Seite 166 Email- sowie dieOnlinefunktion zuprüfen. In das Onlinesystem eingebundenumdieSMS- und rinne auf-bzw. eingebaut. schiedliche Weise im,bzw. nebender Versuchs- Die Geophone01und02 wurden aufunter Fig. 12:StagesofthesecondDebris-FlowExperimentforcalibrationsensors,CameraPosition02 Abb. 12:AblaufdeszweitenMurversucheszurGrobkalibrierungvonSensoren,Kameraposition02 Maximale FließhöheamKameraquerschnitt Ankunft derFrontbeiÜberkopfkamera Im Rahmen eines der Versuche wurde - fläche im Falle eines Alarms. wie die am Web-Gis-System erscheinende Ober samt Link zu den Onlineinformationen gezeigt so- risch dieamSmartphoneerscheinende Mitteilung Abbildung 14bis Abbildung 17werdenexempla- Abklingender Prozess Maximale Ersoionsphase Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema well asData-derivations 01 (red)and02(green)as Signals attheGeophones Fig. 13: 02 (grün)undAbleitungen Geophonsignale 01(rot)und Abb. 13: - Erst die Beistellung und vorherige Entwicklung ge- tragungseinheiten anzubindennicht funktioniert. Sensoren „einfach“ anDatensammlerund Über Es hatsich gezeigt,dassdas Vorhaben, bestehende sprechenden EreignissenundEreignisintensitäten. ge Zuordnungdergemessenen Parameter zuent- der Sensorenerlaubteineausreichend zuverlässi- den. Insbesondere die Redundanz bei der Wahl soren aufIhreZuverlässigkeit hinüberprüftwer tems erfolgreich getestet und eineReihe von Sen- die Funktionstauglichkeit desangestrebtenSys- Mit den dargestellten einfachen Versuchen konnte Zusammenfassung undAusblick Fig. 14:Alarm-MessageontheSmartphone Abb. 14:AlarmmeldungamSmartphonemitLive-Link Fig. 15:Live-LinktotheMonitoring-Site Abb. 15:Live-LinkzurGefahrenstelleamSmartphone - - [email protected] 5163 Mattsee Marktplatz 5 alpinfra consulting+engineeringgmbh Mag. ManfredScheikl Anschrift desVerfassers /Author’saddress: wurde. einem halbenJahr, derim April 2014gestartet erfordert einenweiteren Testzeitraum von rund prognosen zuerstellen,istvielversprechend und auf langeZeiträume zuerfassenundGefahren- Einzugsgebieten über Fernerkundungssensoren stehenden Funktionalitäten,Systemzuständein derliche Funktionalitätdes Systems. Unternehmen gefertigtwerden,liefertedieerfor eigneter Zwischenmodule, dievon spezialisierten Fig. 17:Measuring-DataoftheEvent Abb. 17:MessdatendesEreignisses Fig. 16:Alarm-MessageontheOnline-System Abb. 16:aktuelleAlarmmeldungamOnlinesystem Die imbeschriebenen Onlinesystembe- - Seite 167 Seite 168 Early Warning SystemsinVorarlberg Experiences withMonitoringand Warnsystemen imBundeslandVorarlberg Erfahrungen mitMess-und THOMAS FRANDL,BERNHARDTSCHANN,KLAUSTROY, MARGARETEWÖHRER-ALGE Warnsystem, Überwachung, Rutschung Stichwörter: die Entwicklung von Mess-und Warnsystemen in Vorarlberg dar. straße zumOrtsteilGargellenmassiv gefährdet.DieseEreignissestellten dieInitialzündungfür des Baches undzu einemMurstossführen,welcher denOrtsteilGalgenulsowie dieZufahrts- kirch aktiv. Ein Abgang derGesteinsmassenbisindenSuggadinbach würdezueinem Aufstau störte. ZumselbenZeitpunkt wurdedieFelsgleitung MäßtobelinderGemeindeSt.Gallen - welche zahlreiche Gebäude unddiegesamteInfrastruktur aufeinerFläche von 1,6km²zer 1999 kamesdanninderGemeindeSibratsgfäll zur Aktivierung einerGroßhangbewegung, B. Evakuierung einer gefährdetenSiedlung)durchführen zukönnen.Imdarauffolgenden Jahr kritische Situationrechtzeitig erkennenundadäquatetemporäre Sicherungsmaßnahmen (z. Stabilitätsüberwachungs- und Vorwarnsystems amFelssturz BreitenberginDornbirn,umeine tern derNaturgefahrenexpertinnenund-experten. lichkeiten zurÜberwachung instabilerHängeundzurÜbertragung derDatenzudenCompu- bietet dierasante technologische Entwicklung seitEndedesletztenJahrtausends neueMög- durch periodische odersporadische Vermessung einzelnerMesspunktedokumentiertwurde, Während dieEntwicklung von Massenbewegungeninder Vergangenheit fastausschließlich Zusammenfassung: Bereits imJahr 1998gabesin Vorarlberg erste ÜberlegungenzurInstallationeines Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema - nimierung werdenimmer wichtiger. Vorhersage, zurPrävention undzurSchadensmi- Massenbewegungen unddieMöglichkeiten zur Bedeutung. Kenntnisse über die Ursachen von gen, Steinschläge undFelsstürze immermehran winnt dasRisikovon Schäden durch Rutschun- die Bedeutung Vorarlbergs als Wirtschaftraum ge- tial noch deutlich erhöhen. von Wildbächen könnendasGefährdungspoten- von Geschiebe in Wildbächen undder Aufstau lem dar, indirekteEinflüssewiedieBereitstellung den undInfrastruktureinrichtungen stellteinProb- direkte Gefährdungvon Menschenleben, Gebäu- wegungen in Vorarlberg häufig vor. Nicht nurdie bis sehrhoheNiederschläge kommenMassenbe- eine komplexeGeologieundbereichsweise hohe auf. Durch diesegeographische Situationsowie alpinen Raum und weist eine hohe Reliefenergie Ein GroßteilderLandesfläche Vorarlbergs liegtim Einleitung Early warning systems, monitoring, landslidemanagement Keywords: factors forthedevelopment ofmonitoringandearlywarning systems in Vorarlberg. andtotriggeradebrisflow. Suggadinbach to damupthetorrent Those events thedecisive were 1999. ofSt. Mäßtobelinthecommunity At thesametimerockslide Gallenkirchimpended of1,6km²was onanarea the wholeinfrastructure activatedofSibratsgfällin inthecommunity settlement)intime.an endangered A hugelandslidewhichdestroyed buildingsand numerous (e.g. measures was toidentifycriticalsituationsandimplementtemporary theevacuation of madein inDornbirnwere ofBreitenberg Vorarlberg area in therockfall in1998. The intention ofanearly andtheinstallation warning Firstsystemrock stability onmonitoringof reflections tothecomputersofnaturalhazardexperts. data slopes andforthetransmissionofgained since theendoflastmillenniumoffersnew possibilitiesforthemonitoringofunstable ofsinglemonitoringpoints.periodic orsporadicmeasurements The technologicalevolution In thepast time thedevelopment of massmovements was documented almost exclusively by Abstract: Durch diehohe Besiedelungsdichte und zu den Haupteinflussfaktoren sind unablässig. zu den Haupteinflussfaktoren sind unablässig. sperren etc.)treffen zukönnen.Beobachtungen chende Maßnahmen (Evakuierungen, Straßen- wicklung rechtzeitig zu erkennenundentspre- vor dieHerausforderung, einekatastrophaleEnt- von tiefgründigen Massenbewegungen stellt uns Die Gefahreinerunvermittelten Beschleunigung Überwachte ParameterundeingesetzteTechnologie Funktionsfähigkeit sindMessdatenunverzichtbar. cherungsmaßnahmen bezüglich Wirksamkeit und fahrensituation bei. Auch zur Evaluierung von Si- und damitzueinerbesserenBeurteilungderGe- besseren Verständnis desHangbewegungssystems onsgewinn durch Messeinrichtungen trägt zum entsprechenden Risikobehaftet.Jeder Informati- häufig nicht möglich, sehrteuerodermiteinem grund stattfinden,sindtechnische Maßnahmen läufe, welche zumüberwiegenden Teil imUnter und Prozesse. Aufgrund derKomplexität der Ab- komplexe Kombination verschiedenster Einflüsse Instabile Hänge sind charakterisiert durch eine - Seite 169 Seite 170 höhere Messgenauigkeit unddieUnabhängigkeit rangezogen. Der Vorteil dieses Verfahrens isteine (Global Positioning System) für diese Aufgabe - he tausendwende in Vorarlberg in ersterLinieGPS Methoden (Theodolit) erfolgte,wirdseitder Jahr verformungen ausschließlich mitgeodätischen Beobachtung von Hangbewegungen undHang- Fixpunkten. Während inder Vergangenheit die oder kontinuierliche geodätische Vermessung von Hangverschiebungen eignetsich dieperiodische Methode beobachtet. aktivierten Rutschung Briedlerwurdenmitdieser ßerung desHauptanrissesinder Anfang Juni 2013 in derRutschung Rindberg1999unddie Vergrö- tierten Bewegungsbereichen dar. DieerstenRisse nen inschwer zugänglichen undnicht instrumen- keit zurraschen Gewinnungvon Erstinformatio- stellt eineeinfache undkostengünstige Möglich- Pflöcken mittelsMaßband (Konvergenzmessung) zustand unddieDynamikeinesHanges. liefern dahererste Aussagen überden Aktivitäts- tastrophale Entwicklung. Bewegungsmessungen sentliche Vorzeichen füreinemöglicherweise ka- Auge nicht wahrnehmbar sind.Siesindaberwe- sind allerdingsoftsogering,dasssiemitbloßem zes findenmeistens Vorbewegungen statt.Diese Vor Abgang einerRutschung odereinesFelsstur Geländebewegungen undTiefenlage derGleitfläche Datenfriedhöfe sindsonstdieunweigerliche Folge. Datenablage stellteinesdergrößtenProblemedar. lücken zuvermeiden. DieDatenauswertung und tig erkennenzukönnenunddamitgroßeDaten- Systemausfälle und fehlerhafte Sensoren rechtzei- Datenaufzeichnung undderDatenqualität,um übertragung. Wichtig istdieständigeKontrolle der sprechenden Faktoren kombiniertmitDatenfern- Ideal ist eine permanente Überwachung der ent- Zur ErmittlungderGrößenordnungvon Die Messung der Distanz zwischen 2 - - ten abbruchgefährdeter Felsbereiche installiert und Fissurometer wurdenamBreitenberg inKlüf- Verschiebungen im Untergrund.Extensometer nen überdie Tiefenlage derGleitflächen unddie bar, sieliefertenaber vorher wichtige Informatio- wegungen abgeschert undsindnicht mehrmess- Inklinometerrohre wurdenbereits durch dieBe- Vorarlbergs sindInklinometerinstalliert.Etliche setzt. In den meistentiefgründigen Rutschungen ter und (Seillängengeber oderSeilzugsensor),Fissurome- tensometer (Dehnungssensor),Seilextensometer werden auch geotechnische MethodenwieEx- vermeidlich.“ (Mittelberger, 2014). aus früherenJahrzehnten sind Abweichungen un- Position einesGrenzzeichens mitMessmethoden einer mitdenheutigenMessmethodenermittelten darf jetztkeinEisenrohrsein.Beidem Vergleich weise eineimJahr 1977gesetzteKunststoffmarke chen herangezogen werden,dasheißt,beispiels - können nureindeutigidentifizierbareGrenzzei- tigen. „FürdenNachweis einerHangbewegung sein unddiesebeiderInterpretationberücksich- man musssich allerdings der Problemebewusst Abb. 1).DieseMethodehatsich sehrbewährt, eventuelle Bewegungsgrenzenzuerhalten(vgl. rasche ErstinformationüberBewegungen und alen bestehendeGrenzzeichen überprüft,umeine daher ineinigenvermuteten Hangbewegungsare- eines Hangesmöglich sind. In Vorarlberg wurden listische Aussagen überdasBewegungsverhalten Zeitraum beobachtet werdenmüssen,bevor rea- die Tatsache, dassdieMesspunkteüberlängeren aber aufgrundderhohenKosten wiederentfernt. Bewegungsmonitoring installiert,nach 3Jahren Aktivierungsphase imJahr 2007einpermanentes werden. InderRutschung Dorenwurdenach der teil mussdasGewicht der Ausrüstung genannt von nicht bewegtenReferenzpunkten,alsNach- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Neben dergeodätischen Überwachung Ein Nachteil dieserMessmethode ist Inklinometer (Neigungsmesser) einge- metrisch abgeleitet oderausLaserscans), welche Der Vergleich von Geländemodellen(photogram- teilung der Bewegungen in der Fläche zu liefern. onen, aberrelativ wenig Aussagen überdie Ver Nachteil, nurpunktförmigeBewegungsinformati- sind imMäßtobelinstalliert. derung analogoder mittels Potentiometer messen, einem PunktinderUmgebungundderen Verän- meter). Seillängengeber, welche dieEntfernungzu (Extensometer) bzw. Linearpotentiometer (Fissuro- tels analogeroderinkrementeller Wegsensoren und messendie Änderung derKluftöffnungmit- Alle dieseMessmethodenhaben den - gische Situationim Auge zu behaltenund einen Aus diesem Grundisteswichtig, die meteorolo- und starkeNiederschläge sowie Schneeschmelze. Hangprozesse in Vorarlberg sindlang anhaltende Die hauptsächlichen Auslösemechanismen für Meteorologische Situation Hangdeformationen inderFläche liefern. formationen zu den Bewegungsgrenzenund den stand aufweisenmüssen,kannausgezeichnete In- digkeit mehroderwenigergroßen-zeitlichen Ab- einen -abhängigvon derBewegungsgeschwin- Alberschwende Unterrain/community of points inthelandslidearea Dislocation offouling Fig. 1: Gemeinde Alberschwende Rutschgebiet Unterrain/ von Grenzpunktenim Lageveränderung Abb. 1:

Seite 171 Seite 172 von Quellen. geben. DasselbegiltfürdieSchüttungsmengen über eine mögliche Destabilisierung desHanges schlagsmengen widerspiegelt, kann Aufschluss gefallenen undimHanggespeicherten Nieder Der Grundwasserspiegel, welcher diebereits Hydrologische Situation Bodenfeuchte. Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Schneehöhe oder meter erfasst.InallerRegelsinddies Temperatur, den die jeweils meteorologisch relevanten Para - der einzelnenLandesteileüberwacht. Dabeiwer Auswertung wirddiemeteorologische Situation Verbindung miteinerzentralen Datenabfrage und flächendeckenden Netzesan Wetterstationen in rechtzeitig zuerkennen.MitHilfeeinesmöglichst möglichen EinflussaufdieStabilitätdesHanges ger (Drucksonde miteingebauterKeramikmem- Lichtlot oderkoninuierlich mittelsPegeldatenlog - wird in Vorarlberg entwederperiodisch mittels (Source: SommerMesstechnik, Koblach) gauging weirandlevel sensortomeasurespringdischarge Fig. 2:Tapping oftheBaderspring(landslide Rindberg)with (Quelle: SommerMesstechnik,Koblach) Messwehr undPegelsondezurMessung derQuellschüttung Abb. 2:QuellfassungBaderquelle(Rutschung Rindberg)mit Das Verhalten desBergwasserspiegels - - entfernten Bohrungenfestgestellt werden (Abb.3). dem Grundwasser von zwei125mvoneinander rend Bohrarbeiten einZusammenhang zwischen währt. SokonnteinderRutschung Dorenwäh- 2) undderFirma Gotschy (PDLCTD)sehrbe- robuste Pegeldatenlogger derFirma Sommer(PD- Für den raschen und mobilen Einsatz haben sich Ausgängen). Erweistfolgende Eigenschaften auf: schluss undkomfortableIntegration von digitalen Analogeingänge sowie einendigitalenBUS(An- 2 Schaltausgänge und isterweiterbaraufbiszu40 Niederschlagseingang, 2digitale Anschlüsse und schwindigkeits- und Windrichtungseingänge, 1 Der MDLbesitzt8 Analogeingänge, 3 Windge - MessDatenLogger (MDL)derFirma Sommer. achteten Hangbewegungsarealen erfolgtmittels Die Datenspeicherung und-übertragung Pegeln imEinsatz(z.B. inderRutschung Doren) men (Tiefdrainage) sindebenfallsMesswehre mit der Funktionsfähigkeitvon Entwässerungsmaßnah- wehr und Pegel (Abb. 2) gemessen.ZurBeurteilung werden sowohl händisch alsauch mittelsMess- gezogen. wasserdrücke unddesGrundwasserspiegels heran- termessungen werdenzurBeurteilungderPoren- falsche Messwerte erfasstwerden. Auch Piezome- regelmäßige Entkalkungerforderlich, daansonsten bran) gemessen.Beikalkreichem Wasser isteine Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Datenerfassung indenkontinuierlich beob - • • • • • Speicherplatz für600.000Messwerte Schlafmodus Minimaler Energieverbrauch durch tung) Alarmausgabe beiGrenzwertüberschrei- umfangreiche Meldefunktionalität(z.B. speicherung etc.) rung (bedingteSpeicherung, Mittelwert- umfangreiche LogikzurDatenspeiche- komfortables MenüzurSensorintegration Abflüsse ausQuellenund Tiefdrainagen

Sommer. DiesesweistfolgendeEigenschaften auf: DatenKommunikationsModul (DCM)derFirma Rutschungen Rindbergund Dorenerfolgtmittels Die Fig. 3:ResponseofgroundwaterlevelinthelandslideDorentodrillingoperationsatadistance125m. Abb. 3:ReaktioneinesGrundwasserpegelsinderRutschungDorenauf125mentfernteBohrarbeiten. Datenübertragung imMäßtobelundinden • • Fernparametrierung Uhrzeitsynchronisation • automatische • • "Watchdog"-Funktion • • • • nung) rierte Versorgungs- undReferenzspan- Direktanschluss von 3Sensoren(integ - und Positionsbestimmung ter GPRS-Verbindung ziellen Schlafmodus auch beiaufgebau- minimaler Energieverbrauch durch spe- redundante Datenabfrage viaGSM Verbindungsüberwachung mit kostengünstiger alsGSM-Übertragung gleichzeitige Abfrage mehrererStationen Webserver GPRS-Datenübertragung anFTP-oder und nachfolgenden Vorteilen ein: ver (MDS)mitkomfortablemonlineDatenservice Die Firma Sommerrichtete einen MessDatenSer stelle indieStadtübertragen. ten werdenseitherüberDatenfunkvon derMess- Gebäude derStadtDornbirnverlegt. DieMessda- Messdatenerfassung vom Breitenbergineinneues Im Felssturzgebiet Breitenberg wurde 2003die • • • • • • Übersichtsgrafiken • • Datendownloadfunktion • vall verfügbar) hohe Datenaktualität (imMinuteninter Unbegrenzter Datenzugang viaInternet Webseiten Verlinkung von Grafiken für externe Hinterlegung von Metadaten Landkarte mit Verortung derStationen Visualisierung derMessdaten (CSV- undROH-Format) Stations- undBenutzerverwaltung - - Seite 173 Seite 174 Messdaten. Zoomfunktion erleichtern die Visualisierung der Speicherung derGrafikeinstellungen sowie eine nälen, dieEinstellungvon Grenzwertenunddie der Messwerte, dieZusammenfassungvon Ka- Autoskalierung oderfrei definierbare Skalierung ist. DieDarstellung erfolgt alsLiniendiagramm, Plausibilitätskontrolle derMesswerte möglich blick dargestellt werden, sodasseine schnelle Die Messwerte einer Station können im Über during the floodsinJune2013 ontheMDSofSommer Messtechnik Fig. 5:Chartofagroundwater gaugeslightlyabovethelandslide Doren während derJunihochwässer 2013imMDSderFirmaSommer. Abb. 5:GrafischeDarstellungeinesPegels oberhalbderRutschungDoren Messdaten • Systeme • Datenbanksystem • transfers •

Übernahme bereitsbestehender einfache Integration inbestehende FTP- oderMDS-Server mit Datenspeicherung aufzentralen Funktionsüberwachung desDaten- - Passwort: Benutzer: http://mds.sommer.at Demozugang: (Source: SommerMesstechnik,Koblach) Fig. 4:FunctionalprincipleofMDS (Quelle: SommerMesstechnik,Koblach) Abb. 4:FunktionsprinzipMDS Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema sommer demo großen Zeitabständenhandelt(durch C14-Datie - Hang mitextremen Aktivierungsphasen inrelativ Sibratsgfäll umeinenlangeZeitbewegungsarmen Während es sich bei der Rutschung Rindberg in Rutschungen RindbergundSibratsfäll oder GPRSübertragen. entweder händisch ausgelesen odermittelsFunk durchgeführt. Dieaufgezeichneten Datenwerden kontinuierliche Messungen und Aufzeichnungen werden nebenperiodischen Messungenauch digen Rutschungen und 2Felssturzbereichen gen undInklinometermessungen.In2tiefgrün- periodischen geodätischen Bewegungsmessun- Fällen handeltessich um eineKombination von bewegungsareale beobachtet. In den meisten und Lawinenverbauung werdenderzeit11Hang- Im Bereich derSektion Vorarlberg der Wildbach- Messsysteme inVorarlberg Fig. 6:Dislocationof buildingsinthelandslideareaRindberg fromMay28thtoOctober10th,1999. Abb. 6:Lageveränderung vonGebäudeninderRutschungRindberg zwischen28.5.und15.10.1999. Nachlassen derBewegungsgeschwindigkeit mit und von dortMesspunkte anfangs täglich undmit am ruhigenGegenhang ein Messpfeilerbetoniert lung machen zukönnen.Zu diesemZweck wurde überwachen undPrognosenzurweiterenEntwick- Bewegungsmonitoring installiert,umdenHang der hochaktiven PhaseimJahr 1999eineinfaches Großhangbewegung Rindbergwurdeerstwährend che imJahresabstand vermessen wurden.Inder Jahr 1995 Vermessungspunkte eingerichtet, wel- lichen Sees. gfäll in Verlandungssedimenten einesnacheiszeit- Feuerstätter Decke situiert,dieRutschung Sibrats- in tektonisch starkbeanspruchten Gesteinender Beschleunigungen. DieRutschung Rindbergist Sibratsgfäll ständige Bewegungenmitmoderaten im Jahr 1999), zeigt die benachbarte Rutschung 14. Jhd.bekannt,dieletzte Aktivierungsphase war Chr., umChristiGeburtsowie ausdem9.und rung sind Aktivierungsphasen umdasJahr 3200v. In der Rutschung Sibratsgfäll wurden im

Seite 175 Seite 176 hydrogeologischen, hydrologischen undgeophy- wurde, dessenZielsetzungdieEntwicklung eines Forschungs- undEntwicklungsprojekt beschlossen meinsam mit der Geologischen Bundesanstaltein ausschlaggebend dafür, dassimHerbst2000ge- bewegungsareales (Schuttstrom Bader)waren tern imJahr 2000ineinem Teilbereich desHang- umgestellt. ten wurde2005aufein2-jährliches Messintervall gemessen, aufgrunddergeringenBewegungsra- einbezogen. Anfangs wurdendiePunktejährlich ten Rutschung Sibratsgfäll indiesesMesskonzept gestellt undauch dieMesspunkte derbenachbar auf diesatellitengestützte Vermessung (GPS)um- terrestrischen Messung(Winkel undDistanzen) bewegungsareales möglich war, wurdevon der und eine provisorische Erschließung des Hang- len Fällen überderBewegungdesHangeslagen genauigkeit beiMessdistanzenbiszu3kminvie- zurückgegangen waren, dass dieerzielbare Mess- sungsamt gemessen(vgl. Abb. 6). größerem zeitlichem Abstand vom Landesvermes- 01/04 andelectrodes (SUPPERetal,2006). Fig. 7:Distributionof electricresistanceintheundergroundalong thesectionRindberg1andposition ofGPS-points,drillingKB-R- Elektrodenpositionen (SUPPERetal,2006). Abb. 7:Untergrundwiderstandsverteilung entlangderMessstreckeRindberg1mitLageGPSPunkte,BohrungKB-R-01/04 und Die Bewegungsraten von mehrerenMe - Als imJahr 2001die Bewegungensoweit - bzw. September2006gemessen. Inklinometer gesetzt und bis Ende August 2005 ters durch Abscheren wurden 2005 zwei weitere 2004 gemessen.Nach Verlust diesesInklinome- nometerrohr ausgebaut und bisEndeDezember außerdem imSchuttstrom eine BohrungmitInkli- durchgeführt (Abb.7und8).ImMärz2004 wurde tonsockeln fixiertenPunkten bisSeptember 2005 Wiederholungsmessungen von mehreren auf Be- den aktuellenBewegungenwurdenanfangsGPS- Ausfall derElektrodenabgebaut. nach einemBlitzschlag erneuertund2006wegen April 2002inBetriebgenommen,im August 2004 Das geoelektrische Monitoringsystem wurdeim struktur ziehenzukönnen(SUPPERetal,2006). sich anbahnende Änderungen derUntergrund- gungsraten korreliert,umdaraus Rückschlüsse auf schen GegebenheitenunddenermitteltenBewe- daten wurdenmitdenregistriertenhydrologi- parametern ermöglicht. frühzeitige Erkennungder Änderung von Boden- sikalischen Monitoringsystems war, welches die Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Zur Korrelation derUntergrunddatenmit Die ermitteltengeophysikalischen Mess- händisch gemessen. wie 13Piezometer inderRutschung Sibratsgfäll in derRutschung Rindbergund8Inklinometerso- Landesvermessungsamtes werden1Inklinometer den periodischen GPS-Bewegungsmessungen des Zusätzlich zudenautomatischen Messungenund einrichtungen imEinsatz: Zurzeit sindnoch folgendeautomatische Mess- Fig. 8:ResultsofrepeatedmeasurementswithGPSinthemudflowBader(Landesvermessungsamt Vorarlberg, 2005). Abb. 8:ErgebnissederWiederholungsmessungenmitGPSimErdschuttstromBader(LandesvermessungsamtVorarlberg, 2005). • • • • • 3 Piezometer 3 Bodentemperatursonden derquelle fähigkeit zur Abflussmessung aus der Ba- 1 Pegel mitDruck, Temperatur undLeit- sung an2StellenimHauptgraben 2 Ultraschallsensoren zur Abflussmes- Niederschlag, Schneehöhe bunden) mit Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Messnetz desLandes Vorarlberg einge- Meteorologische Messstation (istindas Teilbereiche (vgl. Abb. 9): Weißachschichten denFelsuntergrund. gel, SandsteineundKonglomerate) bildenalssg. tertiärer Ablagerungen (Schluffsteine undMer „Unteren Süßwassermolasse“ an.Eine Abfolge Die Rutschung Dorengehörtgeologisch dersg. Rutschung Doren(Jaritzetal,2008) • Kopfbereich der Abrisskanten führt. tergeordneten Sekundärrutschungen im wird von Moräne überlagert, diezuun- Lagen) kommt.DerFestgesteinskörper tenten Schichten undinkompetenten (Wechsellagerung ausvormals kompe- teten, talwärts fallendenSchichtflächen gleitungen entlangdersteil aufgerich- achschichten in dem es zu Festgesteins- Bergseitiger Festgesteinskörper aus Weiß- Die Massenbewegung gliedert sich in 3 - Seite 177 Seite 178 Terrasse derzeit folgendeMesseinrichtungen auf: schrittweise erweitertundumgebautweist zu können.DasBeobachtungssystem wurde terfuß befindliche Bewegungsfläche ausschließen terkopfes bestimmt,umeineunterdemInklinome- messung wirddieLageundHöhedesInklinome- Abständen. Gleichzeitig mitderInklinometer ausgebaut. Die Messung erfolgtin jährlichen bohrungen erstelltundmitInklinometerrohren schung imFrühjahr 1988wurdenErkundungs- stellung einesEntwässerungsstollens begonnen. Doren befindet,wurdebereits1935mitderEr unmittelbar talseitigdesSiedlungsraumes von Da sich derbergseitige Abbruch derRutschung Fig. 9:GeologicallongitudinalsectionofthelandslideDoren(Jaritzetal,2008). Abb. 9:GeologischerLängenschnittdurchdieRutschungDoren(Jaritzetal,2008). händisch • • • • 6 Inklinometer (1988, 2002,2007), GPS Messpunkte, händisch Nach der massiven Aktivierung der Rut- masse hend wassergesättigten Lockergesteins - langer Schuttstrom auseiner weitestge- Wiederum talseitigdavon einca.600m gerten Moränenmaterial besteht. rutschten Felsteilen undehemalsüberla- einer Lockergesteinsmasse, aus abge- Fuß derHauptanbruchwand der aus Rotationsförmiger Rutschungskörper am - - gungsmonitoring eingerichtet (Abb.10). Im Feb- 2007 wurde Anfang Mai einautomatisches Bewe - Nach dem großenBewegungsschub zuOstern und 2007schon mehrmalserneuertwerden. der großenBewegungsraten indenJahren 2005 Die Bewegungsmesspunkte mussten aufgrund Rutschkörper undSchuttstrom Fuß der Anbruchwand, Rotationsförmiger Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema • • • • • • • • • automatisch • automatisch • händisch • Abfluss aus 2 Vertikalbohrungen (2012) 2 Vertikalbohrungen aus Abfluss dische Messung(2012,2013) Abfluss aus6Horizontalbohrungenhän- 2 Quellenhändische Messung(2012) 5 Pegelmessungen mittelsLichtlot (2012) 1 Pegelmessung automatisch (2012) GPS-Messpunkte, händisch Messwehr undPegel (Abb.11) Tiefdrainage, automatisch mittels 1 Messungdes Abflusses ausder mittels Wasseruhrautomatisch aus Vakuumbrunnen,Wassermenge 1 Messungderabgepumpten 1 Pegelmessung (2013),händisch 2 Pegelmessungen (2001,2013), 5 Piezometerin1Bohrung(2009), 6 Piezometerin3Bohrungen(2007), der Abfluss ausHorizontalbohrungenam Fuße Lichtlot gemessen, Quellaustritte im Schuttstrom, automatisch mitPegel undteilweisehändisch mit erstellten Erkundungsbohrungenwirdteilweise gestellt werden. aber sofortwiederaufautomatische Messungum- bei einersich abzeichnenden Aktivierung könnte eine periodische Bewegungsmessung umgestellt, ruar 2010wurdeausKostengründen wiederauf Fig. 10:LongitudinaldisplacementofmonitoringpointsintheWestern partofthelandslideDoren2007. Abb. 10:LängsverschiebungenderPunkteimWestteil derRutschungDoren2007. Der Wasserstand inden2010bis2013 2 ½ Tagen umca.12man(sieheauch 5). Abb. rung gegenüberdemNiederschlag innerhalb von ten mit nur wenigen Stunden zeitlicher Verzöge- Wasserspiegel inderBohrungdenKonglomera- derschläge am31.Maibis 1.Juni 2013stiegder wasserspiegels geliefert. Während derStarknie- formationen zurzeitlichen Entwicklung desHang- gemessen. Alle Messergebnissehabenwichtige In- kalbohrungen imSchuttstrom werdenhändisch der Anbruchwand sowie derÜberlaufvon Verti- in thelandslideDoren2013. Hydrograph ofthedrainage Fig. 11: Rutschung Doren2013. Tiefdrainage inder Abflussganglinie der Abb. 11:

Seite 179 Seite 180 0,38 km²großenEinzugsgebiet,istbachaufwärts Suggadinbaches mit einem NW-exponierten und Das Mäßtobel,einrechtsufriger Zubringerdes Felssturz Mäßtobel mobile Warnsysteme imEinsatz. te Gefährdungssituation,Baustellensicherung) 2 berg sindderzeit2stationäreundbeiBedarf(aku- Aktion treten müssen (Reiterer, 2011). In Vorarl- T. auch sehrteuer, wennSpezialistendadurch in Fehlalarmen. Diesesindnervenaufreibend undz. ser Funktionssicherheit istdie Vermeidung von hend zugewährleisten. Einwichtiger Faktor die- ist es notwendig dieFunktionssicherheit weitge- Um Warnsysteme inderPraxis zuverwenden, Warnsysteme inVorarlberg monitoring system(GEOGNOS Bertle,2009) Fig. 12:OverviewMäßtobel withschematicviewofthe (GEOGNOS Bertle,2009) Abb. 12:ÜbersichtMäßtobelmitSchema Messeinrichtung Blöcke der äußersteHofvon Außergampabing. berger Illwerke AG und durch Einzelsteine und Wasserüberleitung Partenen-Latschau der Vorarl- Maisäßgebäude von Planetsch, das Aquädukt der überschüttet. mehreren HundertenMetern bis zu30mhoch abgleitet, wirddieL192aufeinerLängevon AG gefährdet. ist die Wasserfassung der Vorarlberger Illwerke Straßenverbindung unterbrochen ist. Außerdem berg wirdverlegt oderzerstörtwerden,sodassdie werden. Die Brücke des Güterweges nach Neu- drängten Suggadinbach beschädigt bzw. zerstört tungen könnenüberschüttet unddurch denabge- (=Gargellener Straße) unddieinihrverlegten Lei- nissen indenSuggadinbach vordringen. DieL192 strecke des Tobels auffüllenunddannin Teilereig- größere Steinlawinen und Muren zuerst die Flach- blockweise indasMäßtobel eingleitenundals Folge. und Vermurung desOrsteiles Galgenulwären die schwallartigemnachfolgendem Abflussverhalten nbach bringen kann. Ein Aufstau des Baches mit Murmengen undFelssturzmassen indenSuggadi- bei umeinenäußerstaktiven Vorgang, dergroße ge desGeologenDDr. Bertlehandeltessich da- im oberenEinzugsgebietreaktiviert. Nach Aussa - Pfingsten 1999 wurdeeinealteGroßfelsgleitung ges begrenztwird. bestockte Felswand biszumOberrand des Talhan- wärts durch zerrisseneFelstürme undeinelocker Seehöhe ineinerBlockwerkshalde, diehangauf- strecke undendetaufeinerHöhevon 1650m anschließend ineinerbreiten,bewaldeten Flach- hohe bewaldete Felsstufe eingeschnitten, verläuft der Einmündungschluchtartig ineineca.40m Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Zusätzlich gefährdetwären danndie Wenn dieGleitmasseaberaufeinmal Im günstigenFall wirddieGleitmasse Durch die Katastrophenniederschläge zu Fixpunkten angehängtsind wiedasersteSystem aus 4Messstrecken, wovon 3andengleichen tem installiert.DieseZusatzkontrollanlagebesteht Messstreckenkontroll- und Inklinometermesssys- gebietes wurdeimSommer2003einzweites gewährleistet. Vorwarnung bei Verschlechterung derStabilität Geologen DDr. Bertleausgewertet.Sowirdeine werden per Handy übertragen und im Büro des durch das Tobel andererseits. einerseits und denDurchgang von Sturzmasse die Langzeitveränderung derStabilitätssituation 12 und13).DieMesseinrichtungen registrieren Warnsystem der Firma Sommer installiert (Abb. straßenverwaltung einumfangreiches Mess-und 2001 wurdeseitensder WLV undderLandes- Messeinrichtungen Ortsteil von Galgenul. stau undeinenDammdurchbruch istdergesamte Indirekt gefährdetüberdenSuggadinbachauf- Fig. 13:Wire-actuated encoders,Mäßtobel(Source:Sommer Messtechnik,Koblach) Abb. 13:SeilextensometerinderMessstelle Mäßtobel(Quelle:SommerMesstechnik,Koblach) Zur besserenÜberwachung des Anriss- Die Datenausdem Abbruchgebiet gebnisse der 15 Folgemessungen bis 16.06.2013. mäßigen Abständen. Abbildung 14zeigtdieEr vermisst seit23.09.20059Fixpunkte in regel- gungen immm-Bereich/Tag 2001 1,50m.Seit2002befindensich dieBewe- vember 20001mundzwischen Juni undOktober 1999 undJuli 2000 2m,zwischen Juni undNo- 1972/73 und Mai 1999 bis zu 6 m, zwischen Mai Die Absetzbewegung derMassebetrugzwischen 2008 und2009) Bewegungsraten (GEOGNOSBertle, rungsstraße möglich ist. und nach Gargellennur mehr überdieUmfah- L 192aufRotgeschaltet, sodass der Verkehr von chen dieGeophonean,so wirddie Ampel ander der Ampelanlage derL192kurzgeschaltet. Spre- auf dengleichen technischen Standardgebracht. Messsystems wurdediebisherigeSeilmessanlage Gleichzeitig mit der Inbetriebnahmedes neuen mit einemzusätzlichen 2-Richtungs-Inklinometer. Das Landesvermessungsamt Vorarlberg Das Die GeophoneinderSturzbahnsindmit - Seite 181 Seite 182 Probleme schen 8und17cm/Jahr. Jahr, dieBewegungenderschnellen Punktezwi- der langsamenPunktezwischen 4und10cm/ Zwischen 2005und2013 lagen dieBewegungen Fig. 14:Movementsofmonitoringpoints,Mäßtobel(LandesvermessungsamtFeldkirch,2013) Abb. 14:LageveränderungenderMesspunkteimMäßtobel(LandesvermessungsamtFeldkirch,2013) • • • • • • Umfang dergemessenen Daten Messergebnisse Zusammenfassung und Auswertung der (Toleranzgrenzen) Richtiges Eichen derMesseinrichtungen gestellt fen desProjektesder WLV nicht sicher nach Auslau- der Anlage Weiterbetrieb 2005 Ampelanlage durch das Hochwasser station sowie der Verbindungskabel zur Zerstörung derDatensammel-undFunk- haltung Hohe Kosten für Wartung und Instand- - bilitätsüberwachungssystem mit folgendenMess - gefährdeten Bereichen desBreitenberges ein Sta- fahrenbereich. anlagen, Betriebsanlagenund Sportfelder imGe- befinden sich zahlreiche Wohnhäuser, Industrie- Bebauung amFußedieserFelswand aus,undes eingeschlagen undgrößtenteilsversunken. die Sedimentedesverlandeten Rheintalgletschers 1760, dasgrobeBlockwerk istamHangfußin felsstürze ereignetensich indenJahren 1654und ne Spalte vom Berg getrennt. Historische Groß- (sog. Gelbe Wand) istrückseitig durch eineoffe- absturzgefährdeter Felskörper ausSchrattenkalk de, meistausKalksteinbestehendeFelswand. Ein Der Breitenbergisteinefastsenkrechte abfallen- Felssturz Breitenberg Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Im Sommer2000 wurdeindenabsturz- In denletzten40Jahren dehntesich die einrichtungen installiert(sieheauch Abb. 16): Fig. 16:Frontviewof rockfallBreitenbergwithmeasuringequipment Abb. 16:Wandansicht Felssturz BreitenbergmitdenMesseinrichtungen • • • 8 Fissurometer (Abb.15) 1 Dreifach-Extensometer Messplatte Messanker mit Temperaturfühler an der • • • 1 Datensammel-undSendestation 1 Meteorologische Messstation 2 3-D-Geophone Koblach) Sommer Messtechnik, against rockfall(Source: right sidewithshelter Fissurometers Breitenberg, Fig. 15: Koblach) Sommer Messtechnik, Steinschlag (Quelle: rechts mitSchutzgegen Fissurometer Breitenberg, Abb. 15:

Seite 183 Seite 184 rungskette bestätigt. Funktionstüchtigkeit der Anlage undder Alarmie- larme durch elektronische Störungenhabendie onsmitglieder Probealarmedurchgegeben. Fehla- Wöchentlich werdenanalleGefahrenkommissi- zum Alarmplan derStadtDornbirnhergestellt. erhebungen vorgenommen unddie Verbindung werden erforderlichenfalls ergänzendeGelände- der undtelefonischer Beratung derKommission, ten durch diealarmiertenKommissionsmitglie- Handy erfolgt.Nach ÜberprüfungderMessda- eingerichteten Naturgefahrenkommissionper mierung derMitgliederfürdenBreitenberg festgelegt, beiderenÜberschreitung eine Alar wurden ToleranzgrenzenKontrolleinrichtungen Warneinrichtung: FüralleEinzelelementeund gebaut. wirkungen (inkl.von Erdbeben) Seismometerein- Rhomberg wurdenzurKontrolle derSprengaus- über denSprengerschütterungen ausdem Tagbau des GroßkluftkörpersderGelben Wand gegen- Sprengerschütterungen: Wegen derSensibilität peraturfühler eingebaut. kraft derBewegungsmessungseinrichtungen Tem- Gelben Wand wurden zur Erhöhung der Aussage- weitgehend ganzjährigbeschatteten Nord-und und demSüdabfalldesBreitenbergessowie der matischen Unterschiede zwischen der Oberkante Felstemperatur: Aufgrund dergravierenden kli - speichert undauf Abfrage sendet. geschwindigkeit und Windrichtung registriert, Niederschlag, Lufttemperatur, Luftfeuchte, Wind- richtet, welche kontinuierlich die Messdaten von dem Mittelteil der Breitenberg-Hauptwand einge- rologische MessstationaufderFelskuppe über Niederschlag und Klima:Eswurdeeinemeteo- Beobachtete Einflussparameter: - nischer Sicht festzustellen: barkeit derMessdatenistausgeologisch-geotech- Aussagekraft bzw. derverfeinerten Interpretier im mehrjährigenBetriebwesentlichen erhöhten technischen SituationdesGelbenFelsens undder Messreihen, derdabeifestgestelltenstabilengeo- Auf Grundlagedermehrjährigen durchgehenden Erfahrungen Aufzeichnung von Erdbebenereignissenein. gerschütterungen (Steinbruch Rhomberg)unddie die Beobachtungen und Messungen derSpren- GNOS Bertle.IndieBeurteilungfließenauch und Plandarstellungendurch dasBüroGEO- Messbericht mitGanglinien, Trenddarstellungen Warnzustandes ineinemzusammenfassenden gehung allerMessinstrumenteundPrüfungdes chentlich sowie jährlich nach einerKontrollbe - Die Beurteilung aller Messergebnisse erfolgt wö- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema • • gende Vorwarnphase mitRegistrierung scheinlich abermehrereMonate,betra- eine mindestens einige Wochen, wahr Bereich des Gelben Felsens nicht ohne dass ein Absturz größererFelsmassen im gen erlaubendeneindeutigen Schluss, Messdaten unddieGeländebeobachtun- am Hangfußabfangen.Diemehrjährigen Gefährdung von ObjektenundPersonen lastungssensiblen Talebene undvor der vollständig vor demErreichen derbe- mittelgroße Abbrüche mitSicherheit sturz könnenmindestenskleinereund Auffangraum füreineneventuellen Fels- Der Schutzdamm Breitenbergbzw. der registriert. und Vorspannungen versiblen Änderungen derMessstrecken ne dieStabilitätbeeinflussendennichtre - rungen desStabilitätszustandes und kei- wurden amBreitenbergkeinerlei Ände- Seit Installation der Messeinrichtungen - - re 2010zurGänzezutragen. Jahr undsindvon derStadtDornbirnseitdemJah- Messeinrichtungen betragen ca.€17.500,00pro messtechnische Wartung undInstandhaltungder nische BetreuungundBerichterstattung sowie die Die laufendenKosten fürdiederzeitigegeotech- Kosten tenablesung undBewertungumgestellt. 24-stündige Abrufbereitschaft undkurzfristigeDa- Anlagen- undGeländekontrollemitBeurteilung. che Auslesung und Bewertung und die jährliche (Sommer) bzw. 8:00Uhr(Winter), einemonatli- tags während derNormalarbeitszeit ab7:00Uhr Datenaufzeichnung, die Abrufbereitschaft werk- verzichtet. Beibehaltenwurdendiepermanente die wöchentliche Datenablese und –bewertung permanente 24-stündige Abrufbereitschaft und nisch relevanter Stabilitätsänderungenaufdie Daher wurde2013biszumEintrittgeotech - Fig. 17:Dataofthemobile monitoringsystemvisualizedonthe MDS. Abb. 17:DatenderMobilen MessstationamMDSdargestellt. Im Bedarfsfallwirdaufeinepermanente maßnahmen. ten Kontroll- bzw. Räum-undSchutz- und von zweckentsprechenden verstärk - steht dieMöglichkeit einer Trendanalyse gen wird. Durch diese Vorwarnzeit be- derungen anderMesseinrichtung erfol- von Messstrecken- und Vorspannungsän- dieser mobilen Warnanlage kanndemStandder kontrolliert werden(Abb.17).Durch denEinsatz Server (MDS)derFirma Sommerabgerufenund werden (Plankensteiner, 2002). Gegebenheiten vor Ortsolar- odernetzversorgt reich, ausgelöstwerden.Die Anlage kannjenach auch direkteineSirene– z. B. imBaustellenbe- ein Relais kann bei Anruf des Datensammlers bezogene e-MailsoderSMSzuversenden. Über tegrierter Alarmmanager dieMöglichkeit ereignis- dung anzuwählen. Ergänzend dazubieteteinin- GSM Modul Telefonnummern füreine Alarmmel- sammler beiGrenzwertüberschreitungen über Alarmmodul ermöglicht es,direkt vom Daten- phone, verschiedene Pegel...etc.). Dasintegrierte Ultraschall – Abstandssensor, Inklinometer, Geo- flexibel bestückt werden können (Fisurometer, gänge, diemitMesswertgebern dereigenen Wahl ChAlp weiterentwickelt und optimiert. wickelt undimRahmen des EU-ProjektesClim- rären Sicherung akutgefährdeterObjekte ent- Vorarlberg zur Baustellensicherung und tempo- im Auftrag der Wildbach- undLawinenverbauung Notfallkoffer) wurde2000von derFirma Sommer Das mobile Warnsystem MOSES(ursprünglich: Mobiles Warnsystem MOSES Die DatenkönnenüberdenMessDaten- Die Anlage verfügt über 5 analoge Ein-

Seite 185 Seite 186 [email protected] Rheinstraße 32,6900Bregenz Sektion Vorarlberg Wildbach- undLawinenverbauung Forsttechnischer Dienstfür Margarete Wöhrer-AlgeDI [email protected] Straßenhäuser 27,6842Koblach Sommer Messtechnik GmbH Klaus TroyBernhard Tschann, [email protected] Rheinstraße 32,6900Bregenz Gebietsbauleitung Bregenz Fachbereich MonitoringundMesstechnik Wildbach- undLawinenverbauung Forsttechnischer Dienstfür FrandlDI Thomas Anschrift derVerfasser / Authors´ adresses: möglich reduziertwerden. Arbeiter aufspeziellenExtrembaustellenbest- sprochen werdenunddieGefährdungenfür Technik inBezugauf Arbeitnehmerschutz ent- um für Verkehr, Innovation und Technologie. Hangrutschung Rindberg“(GM-SW).Endbericht andasBundesministeri- “Softwareentwicklung füreinoptimiertesGeoelektrisches Monitoringder C., RÖMER A., KREUZERG.(2006). SUPPER R.,SCHILLER A., WÖHRER M.,BIEBERG.,JARITZ W., SCHECK Felsstürzen undMurenin Vorarlberg. Unveröffentlicht. Erfahrungen beiderReduktionvon Fehlalarmen bei Warnsystemen vor (2011). REITERER A. 148/2002: 39-46. der GebietsbauleitungBregenz. Wildbach- undLawinenverbau, Heft Mobile Überwachungseinheit "Notfallkoffer"impraktischen Einsatzbei PLANKENSTEINER E.(2002): zonen durch ÜberprüfungbestehenderGrenzzeichen. Technischer Bericht. Hangbewegung “Unterrain” – Alberschwende. Detektionetwaiger Rutsch- MITTELBERGER M.(2014). Rutschung Doren–Geologisch Geotechnischer Abschlussbericht. JARITZ W., VAN HUSEND, BREYMANNH.(2008): Hangbewegung Rindberg, Technischer Bericht zurMonitoringstrecke. LANDESVERMESSUNGSAMT FELDKIRCH(2006). Hangbewegung Mäßtobel, Technischer Bericht zur15.Folgemessung. LANDESVERMESSUNGSAMT FELDKIRCH(2013). Landerregierung, Abt. VII bStraßenbau Feldkirch. 0402.Jahresberichte 2007und2008im Auftrag des Amtes der Vorarlberger Geologische BetreuungderBewegungskontroll-und Warneinrichtung GU- L 192,GargellenerStraße St.Gallenkirch, Felsgleitung Mäßtobel,km3,9 GEOGNOS BERTLE (2008und2009). Juni 2012bisJuni 2013. Dornbirn „Felssturz Breitenberg“Kontrollmesseinrichtung. Messbericht GEOGNOS BERTLE (2013). Generelles Projekt1997„Felssturz Breitenberg“. bietsbauleitung Bregenz. FORSTTECHNISCHER DIENSTfür Wildbach- undLawinenverbauung, Ge- bietsbauleitung Bludenz.Projekt2006“Suggadinbach”. FORSTTECHNISCHER DIENSTfür Wildbach- undLawinenverbauung, Ge- Felssturz Breitenberg,Bericht 2013. AMT DERSTADT DORNBIRN(2013): Literatur /References: Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Erfahrung amBerg Doppelmayr Seilbahnen GmbH, Rickenbacherstraße 8-10,Postfach 20,6922Wolfurt / Österreich www.doppelmayr.com und währenddergesamtenLebensdauer. in modernemDesignunddiebesteBetreuung–vondererstenIdeebiszumabgeschlossenenProjekt nehmen aus.DeshalberhaltenunsereKunden maßgeschneiderteSeilbahnlösungen,Spitzenqualität onsgeist, herausragendeProduktqualitätundbedingungslosesSicherheitsstrebenzeichnetdasUnter- Die DoppelmayrGruppeistQualitäts-undTechnologieführer imSeilbahnwesen.VisionärenInnovati- platziert undfl exibel verteiltwerden. lichen AuslösungvonLawinenkönnendieSprengladungenentlangdergesamtenSeilliniepunktgenau dank derhundertfacherprobtenundfortschrittlichenTechnologie mithöchsterVerfügbarkeit. Zurkünst- Doppelmayr LawinensprengseilbahnensindinSachenSicherheitundPräzisiontop.Sieüberzeugen Von derIdee...... zurIdeallösung.

Seite 187 Seite 188 Technologies andApplications Monitoring ofSnowAvalanches: Technologien undEinsatzgebiete Monitoring vonLawinen: ARNOLD KOGELNIG Monitoring, Lawinen, Radar, Infraschall, Seismik Stichwörter: gesetzt undnicht aufInstallationenzumZwecke wissenschaftlicher Forschung. wachung von Lawinen. DabeiwirdderFokus bewusstaufoperationell eingesetzteSysteme Artikel gibteinenÜberblick überdiederzeitinderPraxis eingesetzten Technologien zurÜber zutage ermöglichen, verlässliche und wartungsarme Systeme herzustellen. Der vorliegende hat esaufgrunddesrasanten technologischen Fortschrittes Innovationen gegeben, dieesheut- Bereich Monitoringund Alarmierung, dervieleJahre zuRecht sehrkritisch gesehenwurde, auch die temporären Technologien zur Gefahrenprävention weiterentwickelt. Vor allem im Neben denpermanententechnischen Schutzmaßnahmen habensich indenletztenJahren Zusammenfassung: Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema - von Naturgefahren-Prozessen erfordert einen in- Eine erfolgreiche elektronische Überwachung se) eingesetzt. über spontaneLawinenaktivität (Lawinenprogno- folges, aberandererseitsauch fürInformationen systeme, einerseitszur Verifikation desSprenger geführt werdenkann.DaherDetektions- aufgrund schlechter Sicht visuell oft kaum durch- sungen, eineÜberprüfungdesSprengerfolges Die Praxis zeigt,dassbeikontrollierten Auslö- al., 2011). Schutzmaßnahmen darstellen(Rudolf-Miklauet volle Ergänzungzudenbaulichen (permanenten) Sinne einesintegralen Schutzkonzeptes einesinn- die kontrollierte Auslösung entwickelt, dieim für dieLawinenbeobachtung (Monitoring)und des temporären Lawinenschutzes, insbesondere den letztenJahren neue Technologien imBereich Für Lawinengefahren wurden als Alternativen in zur Verfügung stehendenfinanziellen Mittel. tiger Verringerung der für Sicherungsmaßnahmen Anstieg desSchadenspotenzials geführt–beiste- ökonomische Entwicklung zu einem signifikanten In großen Teilen des Alpenraums hatdiesozio- Einleitung Monitoring, avalanches, radar, infrasound, seismic Keywords: today; notdiscussedwithinthescopeofthiswork. forscientificpurposesare installations systems. anoverview presents This article ofmonitoringsystems, operationallyused whichare have ledtoinnovations thatallow andlow-maintenance ofreliable theinstallation monitoring which have beenrightlyviewedcriticalformany asvery years, technologicaldevelopments recent developed years. in recent further Especially in the sector of monitoring and alarming systems, measures,Along withthepermanenttechnicalmitigation have measures temporary been Abstract: - Überwachung von Lawinen geben. Seismik) undphysikalischen Grundprinzipienzur zeit eingesetzten Technologien (Radar, Infraschall, daher einen Überblick über die gängigsten der vielfach noch unklar. Der vorliegende Artikel soll lichkeiten undNutzendeninteressiertenKreisen winendetektion, jedoch sindderenEinsatzmög- Es existierenzwar verschiedene SystemezurLa- des Alarm-Konzeptes.den Ablauf Änderungen einflussen auch organisatorische oderpersonelle die korrekteFunktionbeeinträchtigen. Weiters be- Naturgefahren, Vandalismus und Alterung können gen anausgesetztenStandorten,Schäden durch chergestellt werden.Oftbefindensich die Anla- speicherung, Alarmkonzept) musspermanentsi- gesamten Systems(Sensorik,Datenübertragung/- nicht ausreichend, die Funktionstüchtigkeit des folgreiche Installation der Anlage allein ist aber eines Alarmkonzeptes abgestimmtsein.Eineer genden organisatorischen Maßnahmenmithilfe Naturgefahr. Weiters müssendiedem Alarm fol- den Parameter, sowie eineProzesskenntnis der ein physikalisches Verständnis derzumessen- und Datenübermittlung)gefordert,sondernauch nicht nurKenntnisse inderElektronik(Sensorik terdisziplinären Ansatz imProjektteam.Essind - - Seite 189 Seite 190 Teilchen miteinerminimalenGrößevon ca.3cm ner Frequenz von z.B. 10GHzkanndasRadar- über die Auflösung desRadars.Dasheißt,mitei- Monitoring-Zwecke, Auskunft für der Anwendung Punkte gleicher Phaseeiner Welle undgibtbei physikalisch gesehenderkleinste Abstand zweier Wellenlängen umdie3cm.Die Wellenlänge ist ten X-Band-Bereich (8 GHz bis12 GHz) mit Diese Wellen habeneineFrequenz imsogenann- werden und zurück zumRadarantenne kommen. vom Geländebzw. derLawinenfront reflektiert einer bestimmtenFrequenz aussenden,diedann die elektromagnetische Wellen (Mikrowellen) mit sogenannte Impuls-Doppler-Radar verwendet, nendetektion eingesetzt.Dabeiwerdenzumeist Radargeräte werden seitvielenJahren zurLawi- Radar Lawine erst,wennsieinBewegung ist.DieReich- überwachung im Verkehr – und erfasstsomit eine allseits bekanntenRadarszurGeschwindigkeits - misst dasRadarGeschwindigkeiten –ähnlich des Durch ErmittlungdieserFrequenzverschiebung proportionalen Frequenzverschiebung reflektiert. dann miteinerzurGeschwindigkeit derLawine (Abb. 1).Dieelektromagnetischen Wellen werden digkeitskomponente inRichtung desRadarshaben lage zubewegenbzw. zumindesteineGeschwin - wine detektierenkann,musssich dieseaufdie An- ken) immm-Bereich oderkleinermessen. können sokleinerePartikel (Niederschlag, Wol - eine weitaushöhereFrequenz (>18GHz)und daher minimiert. Wetterradar habenzumBeispiel gen, Schnee) mitkleinerenPartikelgrößen werden detektieren. Störeinflüssedurch Niederschlag (Re- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Damit dasRadareineBewegungoderLa- Großtal avalanchetrack. Ischgl, Austriafacingthe Radar unitinstalledin Fig. 1: Mast geschraubt über dieAntenneanden vor SchneewurdeeinDach Mobilfunknetz. ZumSchutz und Internetanbindungmit Stromversorgung mitKabel auf dieGrosstal-Lawine: Gemeinde IschglmitBlick Radargerät installiertinder Abb. 1: kanalisierten Sturzbahndieseüberwacht werden. ein Teil des Anbruchgebietes oderimFalle einer ca. 180merreicht werden.Somitkannmeistnur kann eine Breite des überwachten Streifens von winkel der Antenne (ca.5°–10°)undEntfernungen größeren Distanzenbegrenzt.Je nach Öffnungs- atmosphärische Einflüsse(Regen,Schnee etc.)bei andererseits durch dieerhöhteDämpfungdurch gie der ausgestrahlten Wellen (Stromverbrauch), räte istca.2kmundwirdeinerseitsdurch dieEner weite derderzeitamMarkterhältlichen Radarge- ßen, wenn diesedieUrsache fürFehlalarme sind. aus der automatischen Alarmanalyse auszuschlie- se Technik erlaubtes, Abschnitte („Range Gates“) „Range Gates“,unterteiltwerden (Abb.2).Die- Lawine), in verschiedene Abschnitte, sogenannte kann der Überwachungsbereich (Sturzbahn der kann dasRadardieDistanzen messenundso zeitmessung derelektromagnetischen Wellen which asaconsequenceonlyallowssomeofthesectionstobeusedforsignalanalysis. Fig. 2:Radaroffersthepossibilitytodividemonitoredareaintodifferentsections,called“RangeGates”, Dadurch kannmanbestimmteAbschnitteausblenden,solltenhierStörquellensein,dieFehlalarmeverursachen Abb. 2:DasRadarunterteiltdenÜberwachungsbereichinverschiedeneAbschnitte,sogenannte“RangeGates”(z.B.1–9).

Durch spezielleModulationundLauf- - Sprengerfolg soparallel überwacht werden. sualisierung derRadardatenangesehen undder der Sprengung,aufeinem„Live Viewer“ eine Vi- ner Software aufdemSprengcomputer, während Auslösung eingesetzt,kannzusätzlich mithilfeei- Wird dasRadarinKombination mitkontrollierter ein Alarm perSMSoderE-Mailabgesetztwerden. definierten Schwellenwert überschreiten, kann Zeit an die Gegebenheiten (Störsignale, etc.)des Erfahrungswerten abgeschätzt und dannmitder schen Alarm wird beieinerNeuinstallationaus al. (2007)undRammeret(2007). über dasDoppler-Radar findensich inGaueret blind fürdiesenBereich. MehrInformationen analyse ausschließen, dasRadaristdannquasi diesem Abschnitt, kannmanihnausder Alarm- bereich querenundman erhältFehlalarme aus Sollte zumBeispieleinePistedenÜberwachungs- Der Schwellenwert fürdenautomati- Sollte dasreflektierteSignaleinen vor - Seite 191 Seite 192 tektion eingesetzt. tion mit kontrollierter Auslösung) zur Lawinende- Österreich und derSchweiz Radars(in Kombina- geeignet. Derzeitwerdenansechs Standortenin theoretisch auch füreine automatische Sperrung on innerhalbwenigerSekunden undsinddaher realisiert. Radargeräte ermöglichen eineDetekti- vergrößern; diesewurdenaberderzeitnoch nicht zweiten Antenne oderRotationsvorrichtung zu keiten, denÜberwachungsbereich mithilfeeiner 2012, Kogelnig etal.,2012).EsgibtMöglich- Überwachungsbereich ermöglicht (Lussiet al., und präzise Überwachung, ineinembegrenzten dass dieRadartechnologie einesehrverlässliche lemen führen. weise schmalen Lawinenstrich, könnenzu Prob- ein dichter Baumbewuchs beieinemvergleichs- können gutweggefiltertwerden,andere,wiez.B. meisten (Flugzeuge,Helikopter, Wildtiere etc.) durch Bewegungen im Beobachtungsbereich. Die nicht günstigerundwartungsärmer ist. daher abzuwägen, obeine fixeStromversorgung mit Mehrkosten von ca. 25 % zu rechnen. Es ist Solar- undBrennstoffzellenmöglich, esistaber ten ist eineautarke Versorgung des Radars mittels Festnetz) ermöglichen. BeimodernenRadargerä- dung zur Datenkommunikation (mobiles Internet, bereich gewährleisten (Abb. 1) und eine Anbin- dars musseinefreieSicht auf denÜberwachungs- möglichen. des RadarsineinemabsehbarenZeitraum zuer kontrollierter Auslösung, umeineKalibrierung strich mithoherFrequenz oderdenEinsatzvon gänge benötigt.Daherbraucht eseinenLawinen- Daten und3bis4aufgenommeneLawinenab- Detektion zuerhalten,werdenca.einenMonat optimal festlegen zu können und eine verlässliche Standortes angepasst.Umdie Alarmparameter Zusammenfassend kanngesagtwerden, Störgeräusche entstehenbeimRadar Der StandpunktderInstallationdesRa- - Verkehr, etc.entstehen. denerschütterungen wieErdbeben,Sprengungen, Störgeräusche könnendurch starkeandere Bo- Amplitude undDauerdesSignals abgegeben. tung einesvordefinierten Schwellenwertes der und ausgewertet. Ein Alarm wird bei Überschrei- aufgenommen, übereinenDatenlogger erfasst mische Wellen meistmithilfeeinesGeophons schwierig. entfernt, wirdeineautomatische Detektionsehr Bereiche. Sinddiesenoch weitvon derLawine Signale liefernlockere BödenoderHangschutt- (Abb. 3), hohe Absorption und daher schlechte lich mitKanalisationderLawine zubevorzugen ein felsigerStandortinderSturzbahn,wennmög- gebend fürdieQualitätdesSignals.Esistdaher Distanz zwischen Sensor und Lawine ausschlag- wohl dieGeologiedesStandortesalsauch die dens aufdie Wellenausbreitung istvor allemso- Dichte. Amplituden haben,aufgrundihrergeringeren winen, dievergleichsweise kleinereseismische plituden (hoheDichte) im GegensatzzuStaubla- Signale (geringeGeschwindigkeit) mithohen Am- winen produzierendahersehrlangeseismische nenbahn (Suriñach etal., 2000).Nassschneela- Änderung inderNeigung(„Aufprall“) der Lawi- mit demBodenoderderSchneedecke unddurch Interaktion („Reibung“)desFließteilsderLawine gewandelt. Geologie gebrochen, gestreut, absorbiertundum- Boden ausundwerdenin Abhängigkeit von der zeugt werden.Seismische Wellen breitensich im Wellen) diedurch den Abgang einerLawine er messen dieBodenerschütterungen (seismische Seismische Sensoren(Geophone,Seismometer) Seismik Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Für dieLawinendetektion werdenseis- Aufgrund des starken Einflusses des Bo- Seismische Wellen entstehen durch die - Bei der Überwachung größerer Bereiche, mitgrö- allem fürdieÜberwachung einesLawinenstrichs. ckungsbereich limitiert, d. h. sie eignet sich vor Lawinenart abhängigundentsprechend im Abde- Wellen jedoch sehrvon derGeologieund beschrieben, istdie Ausbreitung derseismischen nach wenigen Sekunden ermöglichen. Wie oben vom Kommunikationssystem eine Alarmierung kostengünstige Systemerealisieren,dieabhängig Bei derseismischen Detektionlassensich relativ Kalibrierung der Alarmparameter durchzuführen. mehreren Lawinen vor Ortnötig,umeinegenaue fahrungswerte undDatenaufzeichnungen von Wie beimRadarsindauch beiGeophonenEr - (Lussi etal.,2012). und dieDetektionwirdzunehmendschwieriger ßeren DistanzentretenmeistvieleStörsignaleauf len, werden Schallwellen während ihrer Aus- digkeit ausbreiten. Ähnlich derseismischen Wel- in der Luft (< 20 Hz), die sich mit Schallgeschwin- Infraschallwellen sindtief-frequenteDruckwellen Infraschall weltweit erfolgreich eingesetzt. verschiedenen Standorten in derSchweiz und nen werdenderzeitnicht inÖsterreich, aberan Seismische DetektionssystemefürLawi- GmbH). Hansueli Gubler, AlpuG (Switzerland) (Source: power supplyinLavin including dataloggerand for avalanchedetection Geophone installation Fig. 3: Gubler, AlpuGGmbH) (Schweiz) (Quelle:Hansueli Datenübertragung inLavin inkl. Solarversorgungund zur Lawinendetektion Installation einesGeophons Abb. 3:

Seite 193 Seite 194 Fließlawine. lawine stärkere Infraschallsignale alseinenasse Daher produzierteinetrockene, turbulenteStaub- der Fließgeschwindigkeit der Lawine abhängig. sind alsovon derGröße desStaubanteilesund Luft gebildet,Infraschallemissionen von Lawinen 2007; Ulivieri, 2012;Kogelnig, 2011,2013). ware, sondernauch beiderDatenanalyse(Scott, es bedeutendeFortschritte, nicht nurinderHard- messen, vor allemaberin denletztenJahren gab seit überdreiJahrzehnten benutztumLawinen zu verändert zuwerden.Infraschallsensoren werden über vieleKilometerausbreiten,ohnebedeutend kann. Daherkönnensich Infraschallwellen auch des Bodens, als sehr homogen angesehen werden der Atmosphäre, dieim Vergleich zurGeologie große Unterschied liegtim Ausbreitungsmedium, breitung gestreut,gebrochen undabsorbiert.Der Infraschall wird durch Turbulenzen in der der das Lawinensignal kommt, und die Farben Wyssen). Die Pfeile zeigen die Richtung an, aus Darstellung desIDA-Infraschallsystems (Firma Google Maps)dargestellt. meist aufeinerKarteodereinemLuftbild(z.B. machen. Diedetektieren Lawinen werdendazu nenstrich sammelnund eine Richtungsangabe somit Informationen von mehr als einem Lawi- nensignale ausallenRichtungen aufnehmenund und bewertet.Infraschallsysteme können Lawi- Korrelation zwischen denSensoren)analysiert (Amplitude, Frequenz, Dauer, Geschwindigkeit, die Datennoch nach unterschiedlichen Kriterien der Goniometrieermöglichen. Zusätzlich werden Richtungsbestimmung derSignalquellemithilfe 80 mbis100aufgestelltwerdenundsoeine soren (Mikrofone)diesternförmigim Abstand von Ein Infraschallsystem bestehtausvierbisfünfSen- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Als Beispielzeigt Abbildung 4die Web- explosions. and theyellowstarsmark of theavalanchetowers dots marktheposition table below. Theblue events isshowninthe Additional dataforthe origin (natural-artificial). and thecolourindicates detected avalanchesignal indicate thedirectionof IDA webview. Thearrows Fig. 4: gelben SterneExplosionen Sprengmasten anunddie zeigen dieStandorteder Die blauenPunkte darunter dargestellt. Lawinen sindinderTabelle Zusätzliche Datenzuden (natürlich, künstlich). die FarbendenUrsprung des Lawinensignalsanund Pfeile zeigendieRichtung IDA-Web-Darstellung. Die Abb. 4: Sturzbahn oderzumindest einkanalisiertes Teil- bahn gespannt werden. Dafüristeinekanalisierte zugsysteme eingesetzt, welche überdie Sturz- Schweiz, auch noch häufig Pendel- oderSeil- Technologien werden, unterandereminder tionell imEinsatzundhatsich bewährt. Systeme istbereitsanverschiedenen Ortenopera- wichtigsten Kriterien.Jedes derhiervorgestellten denen Detektionssystemeundvergleicht die Tabelle 1gibteinenÜberblick überdieverschie- Zusammenfassung drei im Aostatal (Italien)imEinsatz. Ischgl (Österreich) undGoms(Schweiz) sowie werden. nal kannaberauch aufein Funknetzumgestellt Datenübertragung erfolgt per Mobilfunk, optio- werden undbrauchen sehrwenigStrom. Die autark mitSolaroderBrennstoffzellebetrieben nenprognose nützlich sein. Die Anlagen können die Gefahrenbeurteilung,aberauch fürdieLawi- vor allemfürlokaleLawinenkommissionen für 3 km) liefern kann. Diese Informationen können über Lawinenaktivität in einem großen Bereich (< sondern alsMonitoring-Tool, dasInformationen tomatische Sperrungim Ereignisfall konzipiert, (SMS oderE-Mail)gesendetwerden. werden. Falls erforderlich kannauch ein Alarm Website mithilfe eines Archiv-Buttons dargestellt auf einem Server gespeichert und können auf der Minuten dargestellt. Die Datenwerden zugleich werden miteinerZeitverzögerung von maximal2 signals (°N) abgebildet. Diedetektierten Lawinen (mPa), Dauer(sec)unddieRichtung desLawinen- das DatumunddieUhrzeitsowie die Amplitude künstlich). Inder Tabelle darunterwerdenjeweils zeigen die Auslösung derLawine an(spontan, Zusätzlich zudenbereitserwähnten Derzeit sindjeeinInfraschallsystem in Infraschallsysteme sindnicht fürdieau- der Anlage überJahre zugewährleisten. dienst anbieten muss,umeinensicheren Betrieb einen langfristigen Wartungsvertrag undStörungs- bieter bezogenwerdensollund dieserzusätzlich Anlage, wennmöglich, von einemGesamtan- fahrungen inderPraxis habengezeigt,dassdie rechtzeitig zuerkennenundbeheben.DieEr Selbsttests durchführen, um mögliche Störungen tragung, Alarmierung) regelmäßigautomatische sen sämtliche Anlagenteile (Sensorik,Datenüber und Zuverlässigkeit. Um dies zu erreichen müs- toring-System sindeinesehrgute Verfügbarkeit 150 m),von allenSystemenerkanntwerden. kehrsinfrastruktur relevant sind (Auslauflängen > winengrößen, diemeistfürSicherung von Ver Niederschlag). Esseihier aber erwähnt, dassLa- ße undvorherrschende Wetterverhältnisse (Wind, - Lawine, Lawinenart (nass/trocken), Lawinengrö - verschiedenen Faktoren abhängig:DistanzSensor allen hier vorgestellten Technologien ist dies von Diese Frage istnicht pauschal zubeantworten. Bei möglichen Ereignis,dassdetektiert werdenkann. mit Lawinendetektion istimmer nach demkleinst Radar undSeismik). ren unterschiedlichen Sensorenanzuraten (z.B. Sperrung ist meist eine Kombination von mehre- einsetzt. Vor allem bei Anlagen mit automatischer Kombination von zweiodermehrerenSystemen Überwachungsbereich abzuwägen, obmaneine z. B. beiautomatischen Sperrungen. eingesetzt, umdieFehlalarmquote zureduzieren, Kombination mitanderenDetektionssystemen den aufgrundihrerZuverlässigkeit oftauch in eine Wartung vor Ortnötig.Seilzuganlagenwer Je nach Ausführung istnach einer Alarmauslösung fach zuinstallierenundarbeitensehrzuverlässig. stück notwendig.DieseSystemesindrelativ ein- Bei allen Monitoring-Systemen istnach Die wichtigsten KriterienfüreinMoni- Eine Standardfrage imZusammenhang Generell ist es je nach Schutzziel und - - - - Seite 195 Messgröße bereich Überwachungs- Größe Mögliche Störsignale Voraussetzung Topographische Detektionsparameter Auslösendes Ereignis Einsatzgebiet

Seite 196 der Beobachter/Benutzer vor OrtzurZusammen- zu erhalten,vor allemaberauch dieBereitschaft sind natürlich Lawinenabgänge, um Messdaten Standort anzupassen.Grundvoraussetzung hierfür um die Alarm-Schwellenwerte aufdenjeweiligen der InstallationeineKalibrierungsphasenötig, Tab. 1:Comparison ofthedifferentdetectionsystems (modifiedaccordingtoGubler, 1999) Tab. 1:Vergleich derverschiedenen Detektionssysteme(modifiziert nach Gubler, 1999) • • • eine Lawine ca. 180m,d.h.meist breite Überwachung, Distanz max.2km, verfrachtung Starke Wind- Beobachtungsbereich gen (z.B. Bäume)im ne anderenBewegun- wachungsbereich, kei- Freie Sicht aufÜber- der Lawine Bewegungsrichtung Reflektivität und Geschwindigkeit, Staublawinen Fließ- und der Lawine Reflektivität („Größe“) („Range Gates“)und Distanzen Geschwindigkeit, ausgeführt lich, derzeitnicht Kalibrierung mög- Sperrung nach guter Automatische kl. Rutsche gut sung, detektiertauch kontrollierter Auslö- Verifizierung von Lawinenbahn Überwachung einer Radar • • • Lawinenbahn Meist eine gung, Erdbeben terungen, z.B. Spren- Andere Bodenerschüt- Felsblöcke Rauigkeit, z.B. große oder erhöhtelokale Am bestenFelsprofil Dauer desSignals Amplitude und Vor allemFließlawinen schütterungen d. h.Bodener- Seismische Wellen, sensoren z. B. Kabelzug- zweitem System, Kombination mit Sperrung meistin Automatische Auslösung kontrollierter Verifizierung von ner Lawinenbahn Überwachung ei- Seismik disziplinärer Ansatz nötig,beidemNaturgefah- für einerfolgreiches Monitoring-Projekt,eininter tems bekommen. onen ausersterHandzurFunktionalitätdesSys- arbeit, damitdiejeweiligen Techniker Informati- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Wie schon zuBeginnerwähnt istdaher • • • • Systemen möglich werk von mehreren Ausbau durch Netz- bis zu3km,weiterer Aus allenRichtungen Starker Wind zwingend erforderlich Gebüsch, istabernicht Vegetation, Bäumeoder Ideal istStandortmit Signals Geschwindigkeit des Frequenz, Richtung und Amplitude, Dauer, größere Fließlawinen Staublawinen und Vor allem in derLuft d. h.Druckwellen Tieffrequenter Schall, Lawinenprognose Sperrung KEINE automatische bei kl.Rutschen) Auslösung (Probleme von kontrollierter Bedingt Verifizierung mehreren Lawinen Überwachung von Infraschall • • Kanal Eine Lawinenbahn, Verreifung derSeile Wind beistarker Kanalbreite <50m Sturzbahn, Stark kanalisierte Auslenkung derSeile Kraftänderung, Staublawinen Fließ- und Zug inSeil Auslenkung oder (in Kombination) Sperrung Automatische einer Lawinenbahn Überwachung Seil - Beratung undGutachten Baubegleitung Planungen Analysen Literatur /References: [email protected] Reimmichlgasse 5,6020Innsbruck GmbH Wyssen Austria DI Dr. Arnold Kogelnig Anschrift desVerfassers /Author’saddress: einem Strang ziehen. Benutzer vor Ort eng zusammenarbeiten und an renexperten, Techniker desSystemherstellers und Lawinenforschung SLF. Projekt Lawinendetektion –Schlussbericht, WSL –InstitutfürSchnee –und LUSSI D., SCHOCHM.,MEIERL.,RUESCHM.(2012). Schweiz (unveröffentlicht). Lawinen-, Murgang – und Felssturz Alarmanlagen, Firma AlpuG GmbH, GUBLER H.(1999). 55–71 tion toavalanche dynamics, ColdRegionsScienceand Technology, 50, On pulsedDopplerradar measurementsofavalanches andtheirimplica- SCHREIBER, H.(2007). GAUER, P., KERN,M.,KRISTENSEN,K.,LIED, K.,RAMMER,L., ons.2011.09.006. rasound array. ColdReg.Sc. Tech., 69,177-183,doi:10.1016/j.coldregi - Monitoring snow avalanches inNorthwesternItalian Alps usinganinf- G., SEGOR, V. (2011). ULIVIERI, G.,MARCHETTI,E.,RIPEPE,M.,CHIAMBRETTI,I.,DEROSA, ring purposes,Physics andChemistryoftheEarth,25(9), 721–727 Study ofseismicsignalsartificiallyreleasedsnow avalanches formonito- SURIÑACH, E.,SABOT, F., FURDADA G. 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Science Workshop,Snow Anchorage Alaska traffic infrastructures, acasestudy from Austria, ProceedingsInternational Artificial releaseanddetectionof avalanches: managing avalanche riskon KOGELNIG A., WYSSEN S.,PICHLERJ.(2012). doi:10.5194/nhess-11-2355-2011 toring snow avalanches. Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 11, 2355-2370, On thecomplementarinessofinfrasound andseismicsensorsformoni- HILLER, M.,DUFOUR,F. (2011). KOGELNIG, A., SURINACH, E., VILAJOSANA, I., HUBL, J., SOVILLA, B., CHRISTOPH SKOLAUT www.skolaut.at DI E: [email protected] T: +436603624341 5310 Mondsee Herzog-Odilo-Straße 1/1

Seite 197 Seite 198 Mitigation Measures Warning ofRockMovements,PlanningandControlling the MonitoringSystemMOSESforRecognitionand Schlossfels Heinfels,EasternTyrol, Austria–Useof ausgeführter Felssicherungen Warnung vonFelsbewegungensowieKontrolle des MonitoringsystemsMOSESfürErkennungund Schlossfels Heinfels,Osttirol,Österreich–DerEinsatz THOMAS SAUSGRUBER,VERONIKAKUPFER-MOSER Monitoring, rock-fall, rock-slide, rock movements, mitigationmeasures Stichwörter: haus unddieSchule wurdenumfangreiche Maßnahmendurchgeführt. Effektivität dergesetztenMaßnahmenkontrollieren.Zur Gefahrenabwendungfürdas Wohn- als Warnsystem imZugederDurchführung derFelssicherungen dienenundnachfolgend die Analysen festgelegt. Das Monitoring sollte Aufschluss über mögliche Felsbewegungen liefern, nitoringsystem, installiert.DiePosition derFissurometer wurdeaufBasisderkinematischen le steht,inBewegungsind,wurdedasMobileSicherheits-Einsatzsystem (MOSES),einMo- Analysen derFelswand nicht auszuschließen war, dassgrößere Felsteile, aufderdieSchu- im Schulgebäude oberhalb der Felswand Risse geortet. Da aufgrund strukturell-kinematischen lockert istundkinematisch betrachtet weitere Ablösungen stattfinden können.Zudemwurden schen Aufnahmen dergesamtenFelswand zeigten,dassdasGefügebereichsweise starkaufge- einem 30mhohenFelspfeiler undbliebhintereinem Wohnhaus liegen.Dieingenieurgeologi- de HeinfelsinOsttirol,einFelssturz miteinerKubatur von ca.20m³.DieMasselöstesich aus Am 02. April 2009ereignetesich ander Westseite desSchlossfelsen, KGPanzendorf, Gemein- Zusammenfassung: Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Monitoring, fall, rock slide, rock movements, rock measures mitigation Keywords: measures. system asacontrolling andthereafter measures fortheeffectiveness oftheimplemented was installed. The monitoringactedalsoasanalarmsystem duringconstructionofmitigation wedges, rock instable System MOSES, andEmergency theMobileSecurity amonitoringsystem, wedge, onwhichtheschoolrests, may beinmotion. To informationonpotential further gain facegivecracks intheschoolbuildingontopofrock risetotheassumptionthatabigrock wideopen,parts blocks. setsformingkinematicpotentially instable discontinuity Furthermore, Engineering geologicalinvestigations revealed wall thattherock isseparatedby several, in buildingandabarn. aresidential pillarandcame to astopbetween a30mhighrock from Schlossfels, KG Panzendorf, Heinfels inEastern community Tyrol. The rock-mass detached On 2 April 2009, fallofsome20m³tookplaceatthewesternsidesocalled arock Abstract: wies sich ein alter, stillgelegter Steinbruch, durch sind. Als prekärfürdieStabilitätderFelskörper er und somitweitere Abstürze in Betracht zuziehen und Felsmassen bereichsweise schlecht verzahnt und -analysenergaben,dassz.T. großeKluftkörper de ausgearbeitetwerden. zept für das Wohnhaus und das Wirtschaftsgebäu- Basis solltedanneinmögliches Sanierungskon- Stabilität der Felswand durchgeführt. Auf dieser genieurgeologische Analyse imHinblick aufdie tere Bewohnbarkeit desGebäudeswurdeeinein- letzt wurdeniemand. Garage hinterdemHauswurdebeschädigt, ver haus undStallgebäudeliegen(Abbildung1b).Die 20 m³Fels. Die Sturzmasse blieb zwischen Wohn- Schlossfels, KGPanzendorf, GemeindeHeinfels, Am 30.3.2009löstensich ausder Westwand des Einleitung Schon dieerstenGeländeaufnahmen Als Entscheidungsgrundlage fürdiewei- - - (Abbildung 1a). etwa 10mvom Rand derFelsabstürze entfernt sich die Volksschule. DasSchulgebäude istnur Stallgebäude. Oberhalbder Felswand befindet Wand istein Wohnhaus situiert,dahinterliegt ein einer Höhe von 50 m. Am südlichen Ende dieser den, nach Westen abfallendenFelswand biszu Felsriegel miteinersteilen,teilweiseüberhängen- Der Schlossfels Heinfels bildeteinen talparallelen Geomorphologische undgeologischeVerhältnisse zu prüfen,obdiesderFall ist. große Felsmasse aktiv inBewegungist.Eswar also erweitert. Das hätte bedeuten können, dass eine Schule hättensich dieseseitdemFelssturzereignis steht, festgestellt.Nach Angabe des Verwalters der Risse imSchulgebäude, welches obenamFelsen war. Weiters wurdenimZugederBearbeitung Gefüge infolgeSprengungenaufgelockert worden den Teile derFelswand unterschnitten unddas Geologisch betrachtet, besteht derFels-

Seite 199 Seite 200 b) a) Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema rock fallfrom30March2009 building, barnandschoolontopofthecliffb)20m³ against rockfallandslidesforresidential a) SchlossfelsHeinfelswithmitigationmeasures Fig. 1: Top derFelswandb)20m³Felssturzvom30.3.2009 Wohnhaus mitWirtschaftsgebäudeundSchuleam Felssicherungen fürdiegefährdetenObjekte: a) SchlossfelsHeinfelsmitbereitsdurchgeführten Abb. 1: k5 k4 ha3 sf Art k2/ha2 k1/ha1 Nordosten einundweisen,genetisch bedingt,ei- Die Schieferungsflächen (sf)fallenmittelsteilnach flächen ha1,2und 3 durchtrennt (Tabelle 1). k2, k4undk5ähnlich orientiertenHarnisch- Die Felswand wirdvon vier Trennflächensets k1, Gefügeinventar undCharakteristikTrennflächen Ingenieurgeologische AufnahmenundAnalysen (Ratschbacher etal.,1991). tektonischen Lateralverschiebung, zusehenist hang mitderperiadriatischen Naht,einergroßen Harnischflächen, derenEntstehunginZusammen- ten ein.ZudemexistierteineReihesteilstehender 1). DieSchieferung fällt mittelsteilnach Nordos- Trennflächensets grobblockig zerlegt(Abbildung anstalt, 2010).DieFelswand istdurch mehrere granatführende Phyllite (Geologische Bundes- Richtung Süden,durch eineStörunggetrennt, ler Kristallinkomplexes.Beim Wohnhaus folgen riegel großteilsaus Amphiboliten des Thurnta- Tab. 1:Compilation ofmaindiscontinuities.Theparameter classesrefertosuggestionsofISRM, 1981. Tab. 1:Zusammenstellungmechanisch wirksamerTrennflächen. DieKlasseneinteilunggehtaufEmpfehlungenderISRM,1981,zurück. Einfallsrichtg. Fallwert 147/88 155/55 360/52 225/55 75/82 60/35 [°] Durchtrennung Durchtrennung 10 ≤χ30 10 ≤χ20 10 ≤χ30 10 ≤χ50 3 ≤χ10 5 ≤χ30 [m] χ 1,0 bis2,0 2,0 bis6,0 2,0 bis6,0 0,2 bis2,0 0,6 bis6,0 0,6 bis6,0 Abstand [m] mikro s. rau glatt glatt glatt glatt rau rau rau bruchbetriebes zurückzuführen. ist auch aufdieSprengungen deseinstigenStein- Die bereichsweise schlechte Verbandsfestigkeit (< 0,25mm)bisextremweitoffen(einigedm). sehr unterschiedlich undreicht von geschlossen Öffnung derbeschriebenen anderenKluftsetsist Schieferungsflächen meistgeschlossen sind.Die Harnischflächen. rau. Dieglatten Flächen repräsentieren zumeist stark: Siereichen von eben/glattbiszustufig/sehr anderen Trennflächensets variieren die Werte rung meistraue undebeneFlächen auf.Bei den mehreren Kubikmetern vorliegen. Kluftkörper von mehreren Kubikdezimetern biszu von ½MeterbiszumehrerenMetern,sodass Trennflächenabstände liegenmeistimBereich ten KluftkörpernundFelsteilen auszugehen.Die ten Trennflächen isthoch. Damitist von definier der Durchtrennungsgrad der anderen angeführ nen hohenDurchtrennungsgrad auf. Aber auch Rauigkeit makro stufig stufig eben eben eben eben eben eben Zur Öffnungistfestzuhalten,dassdie Bei denRauigkeitenweistdieSchiefe - Öffnung [mm] < 1,0 < 0,5 < 1,0 < 0,5 < 0,5 < 1,0 bereichsweise bis150mmoffen bereichsweise bis50mmoffen Pultflächen; bereichsweise bis bereichsweise bis5mmoffen fallweise bis5mmoffen meist geschlossen 200 mmoffen Anmerkung - - Seite 201 Seite 202 mit 25°angenommen. ingenieurgeologischen Erhebungen einheitlich lysen (Abbildung2bund2c)wurdeaufBasisder Der Reibungswinkel ϕfürdiekinematischen Ana- liche Versagensmechanismen men Trennflächen (Tabelle 1)wurdenalsmaßgeb- Unter Berücksichtigung dermechanisch wirksa- Kinematische Analysen b) a) • • In überhängendenBereichen war zusätz- Flächen, Keilversagen) ermittelt. räumliches Gleiten(Geitenauf2 planares Gleitenund c) dungsszenarien (Abbildung2a): Kluftkörper ergabensich fernerfolgendeGefähr tracht zuziehen. lich dasFallen von SteinenundBlöcken inBe- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema • • • der dieSchule steht Versagen einergroßenFelsscholle, auf dem Wohnhaus Felspfeilers/Gleitkeils unmittelbarneben Versagen einesgrößerenüberhängende Blöcken bis2m³Größe Steinschlag und Absturz von einzelnen Unter EinbeziehungderGeometrie shaded areas. appear withinthered intersections ofplanes sliding planesand wedge failure.Critical c) Kinematicanalysisfor planar sliding b) Kinematicanalysisfor school building for residentialbuildingand a) Mainhazardscenarios Fig. 2: Versagensmechanismus dar Bereiche fürdenjeweiligen Flächen stellenkritische Die rothinterlegten für räumlichesGleiten. c) KinematischeAnalyse planares Gleiten Kinematische Analysefür Wohnhaus undSchule b) Gefährdungsszenarien für a) Maßgebliche Abb. 2: - Der Reibungswinkel ϕbeträgt dann: gewicht η=1,0rückgerechnet. ohne Wirken einerKohäsion aufdasGrenzgleich- drucks undfürdurchgängige Gleitflächen, d.h. Reibungswinkel Formel von Hoeketal.(1973)(Gl.1)wurdeder 2c). Unter Verwendung und durch Umformen der mechanismus einräumliches Gleiten(Abbildung haus war derinBetracht zuziehende Versagens- Für denFelspfeiler/Gleitkeil hinterdem Wohn- Stabilitätsbetrachtungen niveau konnte im vorliegenden Fall nicht ausge - versagen. Von einemderart großenSicherheits - dann, auch bei Wirken eines Wasserdrucks nicht ßer Acht gelassenwerdenkönnen.Diesewürden Kluftkörper miteinerSicherheitszahl η≥2,0au- Versagens gegenüber räumlichem Gleiten nur Wyllie &Mah(2004)gebenan,dassimFall des sondern Materialbrücken (Kohäsion) existieren. die Trennflächen nicht vollkommen durchgehen, höhere Sicherheit anzunehmen,dainderNatur Tatsächlich jedoch istfürdenFelspfeiler eine Felspfeilers nahedemGrenzgleichgewicht liegt. Daraus wäre zuschließen, dassdieSicherheit des nehmenden undangegebenenBandbreitenein. et al.,2007),sofügtsich diesergutindieanzu- und DatenausderLiteratur (Barton,1973;Jäger nischflächen ebenbiswelligundglatt, Tabelle 1) Reibungswinkel mit den Geländedaten (Har sind, dar. Nomogrammen (Wyllie & Mah,2004) abzulesen A und Bstellen geometrische Faktoren, die aus Vergleicht mandenrückgerechneten ohne Wirken eines Wasserohne Wirken ϕ (Gl.1) - - wurde das Mobile-Sicherheits-Einsatzsystem Maßnahmen nachzuweisen. Monitoring die Wirksamkeit derdurchgeführten schluss derFelssicherungsarbeiten war durch das ierung ausgelegtwerden(Abbildung 3).Nach Ab- wegungen mit Warnung, Alarmierung undEvaku- mussten aufdasfrühzeitigeErkennenvon Felsbe- (Abbildung 4). Wesentliche Teile diesesSystems de einMonitoringsystemkonzipiertundfestgelegt Analyse zurStabilitätdergroßenFelsmassen wur Basierend aufderkinematischen Analyse undder Konzeption Monitoring cherungen gewährleistet werden. Schule konntendahernur durch massive Felssi- dung des Wirtschaftsgebäudes undderBetrieb Bewohnbarkeit des Wohnhauses, die Verwen- schriebenen Fällen nicht ausreicht. Dieweitere das ermittelteSicherheitsniveau inbeidenbe- Versagens erstdurchgeschert werdenmüsste. noch einFelswiderlager, welches imFalle eines Zudem existiertimunteren Teil derGleitfläche Vorhandensein von Materialbrücken auszugehen. nen durchgehenden Trennflächen, sondern vom im Fall des Felspfeilers ist aber auch hier von kei- dass das Versagen bereitseingetretenwäre. Wie η liegtunterhalbvon 1,was bedeutenwürde, dung 2a und b). Die rein rechnerische Sicherheit Hinblick aufebenes Versagen angestellt (Abbil- Schule steht,wurdenähnliche Überlegungenim der Materialbrücken nicht möglich. Unkenntnis überErstreckung und Ausdehnung Bestimmung des Sicherheitsniveaus aufgrund der gangen werden. Andererseits war einebessere Für diebeschriebenen Anforderungen Zusammenfassend istfestzuhalten,dass Für diegroßeFelsmasse, aufderdie -

Seite 203 a)

Seite 204 (Abbildung 5a). Auch der Bereich des Felspfeilers die großeFelsmasse abgleitenkann,angebracht Weitere Fissurometer wurdenim Abschnitt, wo gebäude zurÜberwachung derRisseinstalliert. elektronische Messgeber(Fissurometer) amSchul- ßeren Ausmaßes imGangesind.Hierzuwurden prüfen, obtatsächlich aktive Felsbewegungen grö- ausgestattetet ist(Abbildung5b). Stromversorgung (Batterieund/oderSolarpaneel) die miteinemDatensammler, Modemundeiner unterschiedliche Messgebervorgesehen sindund feste Einheit dar, an der diverse Anschlüsse für MOSES verwendet. Esstellteinemobile,wetter Erkennen von Felsbewegungen Erkennen Fig. 4:Monitoringsystem atSchlossfelsHeinfelsa)overview b)componentsofmonitoring. Abb. 4:Monitoringsystem SchlossfelsHeinfelsa)Übersichtb) SystemkomponentendesMonitoring Fig. 3:MonitoringofSchlossfelsHeinfels–conceptionmonitoring. Abb. 3:MonitoringSchlossfelsHeinfels–AuslegungdesMonitorings Anbetracht derRisseimSchulhaus war zu cue onasFelssicherungsarbeiten Wohnhaus Schule Warnung, Alarmierung, Evakuierung Alarmierung, Warnung, Monitoring Schlossfels Heinfels - dritten Gerät einerälterenBautypemusstendie Zeit-Temperaturkurven aufbereitetwurden.Beim verarbeitet undalsZeit-Verschiebungskurven und zu einemexternenDatenspeicher, wo dieDaten 10-Minuten-Zeitintervallen mittels GPRS-Modem zwei Geräten erfolgtedieDatenübermittlungin rigen Geländeangebracht werden kann.Bei bildung 5bzeigt,dassdieEinheitselbstimschwie - SES-Geräte zumEinsatz(Abbildung4a).Die Ab- MOSES zusammen.InsgesamtkamendreiMO- bel derRissmesserliefenbeimDatenregistriergerät ge Messgrößekontinuierlich mitregistriert.DieKa- bestückt. Zudemwurdedie Temperatur alswichti- bergseitig vom Wohnhaus wurdemitMessgebern b) r Gleitmasse gr. r Gleitmasse gr. + Messgeber Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Felspfeiler Schule Schule

+

Datenlogger Datenlogger Datenlogger Moses Moses Moses (2) (3) (4)

1 2 3 Kontrolle Wirksamkeit Maßnahmen Wirksamkeit Kontrolle Datentransfer GPRS ädshsAuslesen händisches Internet Datenspeicherung/ Verarbeitung Externe

Internet Dateneinsicht/ Interpretation WLV,

ZT ‐ Büro

blick aufeinmögliches Versagen unkritisch und mer, diezumdrittenGerät liefen,waren imHin- auf denServer geladen werden.DieMessaufneh- Daten perHandmit dem Laptopausgelesenund Fig. 5:Monitoringsystem a)positionofcrackmetersandMOSES b)MOSES–devicec)Alarmbox. b) MobilesSicherheits-Einsatzsystem MOSESc)Alarmbox Abb. 5:Monitoringsystem a)AnordnungderFissurometerund PositionderMOSES a) b) und dieseweiterzuanalysieren. und ZT-Büro) geregelt,umdieDateneinzusehen Internet war derZugriffvon Berechtigten (WLV bildeten keinen Teil der Alarmierungskette. Übers c)

Seite 205 Seite 206 gung führteein Vorarbeiter der WLV, derin ein Alarm versandt. ImFalle einerBenachrichti- oberhalb desSchwellenwerts lag,wurdeperSMS erst wennderGrenzwertmehrals10Minuten Grenzwertes führtenoch zu keiner Alarmierung, kungen. EinkurzfristigesÜberschreiten des der beobachteten täglichen Temperaturschwan- Dieser Wert berücksichtigte auch denGroßteil schiebung derFissurometer mit+/–3mmfixiert. zwei MonatenwurdederGrenzwertfürdie Ver gewährleisten. sichtlich deraufgezeigtenGefährdungsszenarien sonen, dieFelssicherungen durchführten, hin- der Volksschule zeitweiseaufhieltenundderPer Bewohner desHauses, derPersonen, diesich in kuierung (Abbildung6)solltedieSicherheit der Das Systemder Warnung, Alarmierung undEva- Warnung, AlarmierungundEvakuierung Behörde Nach einem Probelauf der Anlage von LOKALAUGENSCHEIN Überschreitung EVAKUIERUNG Haus, Polizei Grenzwert ALARM Felsbe‐ Tats. weg WLV

SMS Schule

etc. .

ja

+ akustisch

optisch ZT nein

Büro

- - zu verlassen. EineRückkehr war erstnach erfolg- nale gewarnt undwaren angehaltendiesensofort dungsbereich durch akustische undoptische Sig- schreitungen wurden die Personen imGefähr Personen vor Ort. Im Falle von Grenzwertüber der Baustellensicherheit und Vorwarnung aller boxen (Abbildung4aund Abbildung 5c)dienten ersichtlich waren odernicht. gungstendenzen bzw. allfälligeBeschleunigungen datenreihen derFissurometer deutliche Bewe- ten desGrenzwerts,obausdenlaufendenMess- für dieEvakuierung war nebendemÜberschrei - geleitet. Einwesentliches Entscheidungskriterium wirklichen Felsbewegungen dieEvakuierung ein- Bürgermeister wurdeimFalle des Verdachts von der Projektverantwortlichen der WLV unddem ponenten. Nach Rücksprache mitdemZT-Büro, kalaugenschein durch undprüftealleSystemkom- Gemeinde Heinfelswohnt, umgehendeinenLo- Stopp Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema ENTWARUNUNG

Bauarbeiten Die ins Alarmsystem integrierten Alarm- ins Alarmsystem Die Schlossfels Heinfels. Monitoring systemat Fig. 6: Schlossfels Heinfels Schema Alarmierung Abb. 6: - - rigem Niveau, wiederBewegungenab(Lettner, merbeginn zeichnen sich dann,aufsehrnied- Erst abMitte April, spätestensjedoch mitSom- gungen weitestgehendzumStillstandkommen. werden, dassim Winterhalbjahr dieseBewe- langzeitigen Messungenkonnteaberabgleitet bis 0,8mm. Aus dentemperaturkompensierten, den Jahren ineinerGrößenordnungvon nur 0,2 der einzelnenMessgeberlagindenerstenbei- ergeben. DiebleibendeGesamtverschiebung weis aufbedenkliche, größere Felsbewegungen gesamten Beobachtungszeitraum keinen Hin- Die onlinegeführtenMessungenhabenüberden Ergebnisse derMessungen zustande. Winters oderbeiEnergieversorgungsausfällen schieden, starkemSchneefall wiediedesletzten bel kamen nur nach extremen Temperaturunter talausfälle einzelner Sensoren und Messdatenka- ausgelöst. Grenzwertüberschreitungen oder To - zeit von dreiJahren wurdenkaumFehlalarme (Abbildung 6). ter Überprüfungwieobenbeschrieben möglich a) b) time-temperature graph forthecrackmeterno.4atime periodofoneyear, bigslidingmass Fig. 7:a)Time-displacement graph and b) Zeit-Temperaturkurve desFissurometersNr.4 füreinenZeitraumvoneinem Jahr, großeGleitmasse Abb. 7:a)Zeit-Verschiebungskurve und Während der gesamten Monitoringlauf- - b) Gleitmasse situiertwar, dargestellt turkurve für einen Messsensor, der an der großen Zeit-Verschiebungskurve unddieZeit-Tempera - Sicherungen ausreichend waren. nachgewiesen werden,dass diedurchgeführten te amSchlossfels inHeinfels somitüberprüftund Fertigstellung der Felssicherungen reichten, konn- einzelnen Sensoren,diemehralseinJahr überdie Stillstand gekommensind. lagers oberhalbdesStallesnunvollständig zum Bewegungen imBereich des talseitigen Wider ergaben, dassmitdemSpannender Anker die bracht wurden.DieletztenMessbeobachtungen großen Gleitmasse zusätzliche Sensoren ange- fortgesetzt undimBereich des Widerlagers der dazu, dassdasMonitoringeineweitereSaison wegungstendenzen (Lettner, 2012). Dies führte der erstenMaßnahmenweiterhinleichte Be- großen Gleitmassezeigtenach Durchführung nur noch 0,1mmjeMonat.EinFissurometer der in der Zeit nach Fertigstellung der Ankerungen den Ankersicherungen war 0,17mmjeMonat, 2010). Diemaximale Verschiebungsrate vor In Abbildung 7sindexemplarisch die Mit denumfangreichen Messreihen der - Seite 207 a)

Seite 208 Das Maßnahmenpaketumfasstevorgespannte belle 2)erfolgte von einer Tiefbauspezialfirma. sioniert. DieDurchführung der Maßnahmen (Ta - (Lettner, 2010)Maßnahmengeplantunddimen- Versagen aufwiesen,wurdenvon einemZT-Büro hohe rechnerische Sicherheit gegenüberdem Für diegroßenFelskörper, dieeineungenügend Felssicherungen • 980lfmschlaffe GEWI-Felsanker, Ø32mm • 970m²Felsvernetzung • 4Lisenen • 15Stk. Ankerköpfe • 262lfmvorgespannte Litzendaueranker GBL Tab. 2:Compilationofmitigationmeasures. Tab. 2:ZusammenstellungdurchgeführterMaßnahmen Fig. 8:a)mitigationmeasuresinprogress b)completedmeasures Abb. 8:a)LaufendeFelssicherungen.b)Fertiggestellte Maßnahmen 3–9 m/Bohrloch TECCO T65 Geflecht super-coating, Maccaferri 36 m³Betonc25/30;2,38tBewehrung 1500 kN 9x0,62“; F150St1670/1860;zw. 13,2-25,2m geschüttet. de gegenSteinschlag einkleiner Ablenkdamm ten Felsteile vernetzt. Bergseits desStallswur Kostengründen wurdennicht alleaufgelocker der WLV selbsterrichtet (Abbildung8a). Aus vernetzungen zum Einsatz.Letzterewurdenvon In Bereichen starker Auflockerung kamen Fels- und -balken(Abbildung1 Abbildung 8b). Litzendaueranker zusammenmit Ankerwarzen Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema b) - - [email protected] Kärntnerstraße 90,9900Lienz Avalanche Control Austrian Servicefor Torrent and Wildbach- undLawinenverbauung Tirol Kupfer-MoserDI Veronika [email protected] Wilhelm-Greil-Straße 9,6020Innsbruck Avalanche Control Austrian Servicefor Torrent and Stabstelle Geologie Wildbach- undLawinenverbauung, Ing. Mag.Dr. techn. Thomas Sausgruber Anschrift derVerfasser / Authors´ adresses: tigkeit derMaßnahmen. ring denwichtigen Nachweis derFunktionstüch- der Sicherungsmaßnahmen liefertedasMonito- Felssicherungen zu erreichen. Nach Herstellung den Zeitraum derPlanungundUmsetzung werden, umeinegrößtmögliche Sicherheit für angepasst erwartenden Versagensmechanismen konnte das Monitoringsystem optimal an die zu und Betrachtungen zurStabilitätderFelskörper men mitanschließenden kinematischen Analysen geeignet. Durch ingenieurgeologische Aufnah - Bauarbeiten der WLV häufig vorkommt, bestens Zugänglichkeit desMessbereichs, wiediesbei wendet wurde.DasSystemistbeischwieriger Kontrolle derdurchgeführten Maßnahmen ver und Warnung von Felsbewegungen sowie zur heits-Einsatzsystem MOSESfürdieErkennung Das ProjektHeinfelszeigtwiedasMobile-Sicher Zusammenfassung - - Rock slopeengineering.London:SponPress WYLLIE, D.C.; &MAH,C.W. (2004): 10: 257-71. Lateral extrusionontheEastern Alps, Part 2:Structural analysis. Tectonics RATSCHBACHER L.,FRISCH W., LINZERH.G.,MERLEO. (1991): 3.H: Beurteilungv01.2.Unveröffentl. Bericht LETTNER G.(2010): 3. Halbjährlicher Kurzbericht. Unveröffentl. Bericht LETTNER G.(2012): Fundamentals ofrock mechanics. Oxford:Blackwell Publishing JAEGER J.C.;COOKN.G.W., ZIMMERMANNR.W. (2007): Masses (Brown E.T. ed.)Oxford:Pergamon Press. Suggested Methods for Quantitative Description of Discontinuities in Rock INTERNATIONAL SOCIETYOFROCKMECHANICS(1981): discontinuities. Quart.J.Engng.Geol.,6/1:22-35. The stabilityofarock slopecontainingawedgerestingontwo intersecting HOEK E.,BRAY J.,BOYD J.(1973): geologie.ac.at/services/webapplikationen/ Geologische Karte(Geofast), Blatt178,HopfgartenimDefereggen.www. GEOLOGISCHE BUNDESANSTALT (2010): 287-322. Review ofanewshearstrengthcriterionforrock joints.Engng.Geol.7: BARTON N.R.(1973): Literatur /References:

Seite 209 Seite 210 (Upper Austria):MethodsandResults Monitoring ofthemassmovement„Pechgraben“ Pechgraben (Oberösterreich):MethodikundErgebnisse Monitoring imBereichdesErdschuttstroms BIRGIT JOCHUM,HARALDGRUBER,THOMASTARTAROTTI GERALD LINDNER,KLAUSSCHRAML,DAVID OTTOWITZ, Monitoring, Hangrutschung, UAV, Geoelektrik,Inklinometer Stichwörter: Bereich von Hangrutschungen zuzeigen. zelner Ergebnisse,umdie Anwendungsmöglichkeiten derjeweiligenMonitoring Methodeim dentemperatur). DerSchwerpunkt des Artikels liegtaufderexemplarischen Darstellung ein- verschiedene geophysikalische Methoden (Geoelektrik,Inklinometer, Bodenfeuchte undBo- wachses, Oktokopter-Befliegungen für die photogrammetrische Bilddatenauswertung sowie wiederholte BefliegungenmittelsLaserscanzurBestimmung desMassenverlustes bzw. -zu- Die MethodenumfassendieregelmäßigeEinmessung eines dichten Punktnetzes mittelsGPS, tung des reaktivierten Erdschuttstroms Pechgraben (OÖ) angewandt wurden bzw. werden. Der Artikel beinhaltet eine Zusammenfassung der Monitoringmethoden, die zur Beobach- Zusammenfassung: Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Tabelle 1. angewandte Monitoringmethoden findet sich in & Jaritz unterstützt.EinÜberblick übersämtliche gefahren (IAN) sowie vom IngenieurbüroMoser desanstalt (GBA), vom Institut für Alpine Natur Lawinenverbauung von der Geologischen Bun- ten Monitoringsysteme wurde die Wildbach- und den BetriebunddieInterpretationdereingesetz- setzung eingerichtet wurden.FürdieErrichtung, beschrieben, dieimRahmenderMaßnahmen- graben angewendetenMonitoringmethoden Im vorliegenden Artikel werdendieimPech- in Gasperl(2013)imDetailbeschrieben. Ablauf des Rutschungsereignisses wurde bereits tes wiederzumStillstand(siehe Abbildung 1).Der wegung ca. 500 m oberhalb des Siedlungsgebie- reich). Bereits Anfang MärzkamdieseMassenbe- Pechgraben (GemeindeGroßraming, Oberöster nordwestlich desHöhenbergs in derOrtschaft eines ErdstromsmiteinerFläche von ca.7ha schlägen von ca.400mmzueinerReaktivierung Im Jänner 2013kamesnach intensiven Nieder Einleitung monitoring, landslide, UAV, geoelectrics, inclinometer Keywords: monitoring methodsinlandslideareas. evaluation to demonstrate the application spectrum of the respective results of particular inclinometer, andsoiltemperature). soilmoisture isontheexemplary The focusofthisarticle analysisflights forphotogrammetricdata aswellseveral geophysical methods(geoelectrics, laserscanflightsforthedeterminationofmasslossesoraccumulation,repeated octocopter ofseveral GPSmeasurements incorporatedrepeated still acquiringdata) definedbenchmarks, reactivated Pechgraben landslide(Upper Austria). The appliedmethods(someofthemare monitoring methods, summarises the application of different This article usedat the recently Abstract: - - -

mass. Bluearrows:Movingdirectionofthe landslide.] Settlement andinfrastructureendangered duetothemoving Landslide areathatrestartedmovingon June 6th.Red: January 2013andfinallystoppedinMarch 2013. Yellow: Pechgraben. [Black:Areaofthelandslide thatstartedin Fig. 1:Overviewofthemassmovement atHöhenberg/ Blaue Pfeile:HauptbewegungsrichtungenderRutschung.] Pechgrabensiedlung unddieGemeindestraßeAhornleitenbach. geratene Rutschungsfläche.Rot:diegefährdetenHäuserder bis 6.Juni2013.Gelb:Dieseit2013inBewegung Pechgraben. [Schwarz:RutschungvomJänner2013,Stillstand Abb. 1:ÜbersichtsfotodesErdschuttstromsHöhenberg/

Seite 211 Seite 212 wodurch eineLagegenauigkeit von 1,5bis 2cm (NetFocus, Energie AG) zur Verfügung gestellt, rekturdaten wurden übereineGPRS-Verbindung einem differentiellenGPSdurchgeführt. DieKor eignis derRutschung Gschliefgraben wieder mit begonnen. wurde mitderInstallationeinesGPS-Monitorings schung imNahbereich desSiedlungsgebietes Unmittelbar nach derMobilisierungRut- GPS-Vermessung Meteorologie Tiefenaufnahmen Oberflächenaufnahmen Fernerkundung Tab. 1:Overviewoftheappliedmonitoringmethods. Tab. 1:ÜbersichtzudenangewandtenMonitoringmethoden. Die Messungenwurdenanalog zumEr Messung von Niederschlag und Temperatur Geoelektrik Bodenfeuchtemessungen Piezometermessungen, Wasserstandsmessungen Inklinometermessungen Kernbohrungen GPS-Messungen Webcam bzw. Fotomonitoring direkte Bewegungsmessungen Rissbeobachtungen Aerial Vehicle)(Unmanned UAV ALS (AirborneLaserscan) - - messen werden. wobei als Standardprogramm ca. 50 Punkte ge- in einemwöchentlichen Intervall durchgeführt, fend verlängert. Zurzeit werdendieMessungen Tagen undwurdemitBewegungsrückgang lau- Das Messintervall lagzuMessbeginnbei1bis2 zessive aufbiszu70Punkteerweitertwurde. mit ca.30Messpunkteneingerichtet, dassuk- Oberflächenbewegungen wurdeeinMessfeld nen Punktwurdemit30Sekundengewählt. erreicht wurde.DieMessdauerfürjedeneinzel- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Um den Auswerteaufwand derMessun- Zu BeginndesGPS-Monitoringsder Fig. 3:Movementratios ofthemeasuredpointsgiveninatime-distance diagram. Abb. 3:Automatisierte AuswertungenderMessdatenbankals Weg-Zeit-Diagramm. Fig. 2:Movementratiosofthemeasuredpointsshownonanorthofotoimage. Abb. 2:AutomatisierteAuswertungenderMessdatenbankalsBewegungskarte.

Seite 213 Seite 214 der ErfassungDatenineinerDatenbankist in anderenSoftwarepaketen zuermöglichen. Mit chert, umeineDarstellung undBearbeitungauch den die Daten auch als ASCII-Dateien gespei- Neben den automatisierten Auswertungen wer Entscheidungsgrundlagen zur Verfügung gestellt. Messdurchgang denProjektverantwortlichen als dargestellt. DieseDatenwerdennach jedem lage einesOrthofotos(Abbildung2)lagemäßig Zeit-Diagrammen (Abbildung3)bzw. aufGrund- Zeiträume automatisch berechnet undin Weg- der einzelnen Punkte werden über zu wählende Datenbank importiertwerden. Verschiebungen (Punkt-Nr, X, Y, Z,Datum)direktineinezentrale daten könnennach demExportals ASCII-Datei matik eineMessdatenbankentwickelt. DieMess- Marschallinger Stejskal OEG Bürofür Geoinfor gen möglichst gering zu halten, wurde von der Fa. Fig. 4:ALS-differences ofthelandslideareadisplayedonan orthophoto image. Abb. 4:ALS-Differenzmodell desRutschungsbereichsübereinem Orthofoto. - - aufgenommen. gen OrthofotosdesgesamtenRutschungsbereichs abgeleitet. Zusätzlich wurden beiallenBefliegun- Geländemodell miteiner Auflösung von 1mx folgte mit4Punktenprom².Daraus wurdeein November 2013)beauftragt. Die Aufnahme er Folgebefliegungen seitensder WLV (Juni, Juli und gen alsReferenzmodell.Insgesamtwurdendrei Rutschungsverlauf beauftragten Folgebefliegun- Land OÖ durchgeführt. Diese diente für die im Aufnahme desRutschungsbereichs durch das Befliegungen wurdebereitsim April2011eine Im Zugederlandesweiten Airborne Laserscan- Airborne Laserscan(ALS) gewährleistet. auch einegeordnete Archivierung derMessdaten Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema - lassen sich Tiefeninformationen extrahieren, wel- werden. Aus denleicht unterschiedlichen Bildern anschließend photogrammetrisch ausgewertet de Fotos ausderLuftaufgenommenwerdenund Mit diesenLuftfahrzeugenkönnenüberlappen- 1999). (DetailssieheKleemayr, diesesHeft) ständig autonom fliegen können(van Blyenburgh, entweder ferngesteuert,semi-autonomodervoll - man motorisierte,unbemannteLuftfahrzeuge,die Unter Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) versteht Monitoring mittelsUAVs bungen undSenkungen(Abbildung4). der flächigen Bewegungsfortschritte bzw. derHe- über Differenzenmodelleunddie Visualisierung insbesondere Volumenabschätzungen lichkeiten, und Auswertungsmögumfangreiche- Analyse- Auf GrundlagedieserDatensätzeergebensich Fig 5:Ready-to-flyoctocopter withDSLR-camera. Abb. 5:Einsatzbereiter Oktokopterinkl.DSLR-Kamera. abgespeichert undalsBasis fürdieBefliegung ver Tool“. EskönnenOrthofotos ausGoogle-Maps über diefrei verfügbare Software „MikroKopter dargestellt. DieSteuerungdesOktokopterserfolgt nahmesystem desOktokoptersistin Abbildung 5 gewicht von etwa 4,9kgführt.Dasgesamte Auf- Fixbrennweite) bestückt, was zueinemGesamt- ra ausdemHauseCanon(EOS650D®,20mm wurde mit einer digitalen Spiegelreflexkame- acht einzeln ansteuerbare Elektromotoren und setzt. Der„ARF-MikroKopter OktoXL“®besitzt de einMultikopterderFirma Mikrokoptereinge- (Kraus, 2004). (DOM) undentzerrteLuftbilderbzw. Orthofotos wertung sindu.a.digitaleOberflächenmodelle nen. Endproduktederphotogrammetrischen Aus- Gebiete in Zentimeter-Auflösung abdecken kön- che imFalle von UAV-Befliegungen großflächige Bei derBefliegungdes Pechgrabens wur - - - Seite 215 Seite 216 kulaufzeit war esmöglich, proFlugeineFläche Befliegung vom 2. Juli 2013stammt. liegt dasOrthofoto,welches auseinerbemannten dargestellt (Flug1inrot,Flug2gelb).Darunter generiertem UAV-Orthofoto vom 20.Juni 2013 bildung 6istdieFlugroutedesOktokoptersinkl. der Sofortmaßnahmenzudokumentieren.In Ab- zu können,andererseits,umdenBaufortschritt eine ablaufendeMassenbewegungmodellieren von elf Tagen (11.06.-21.06.2013),einerseitsum Oktokopter durchgeführt. Sechs davon innerhalb fliegungen desUntersuchungsgebietes mitdem und 19. Juli 2013 wurden insgesamt sieben Be- Befliegung. grasters und Abgrenzung der Teilgebiete für jede die Flugplanung,wiez.B. dieErstellungdesFlu- wendet werden. Auf diesenBildernerfolgtauch Fig. 6:Actualflight-path oftheoctocopter(20.Juni2013)displayed onanorthophoto(2.Juli2013). Abb. 6:Tatsächliche FlugroutedesOktokopters (20.Juni2013)aufeinemOrthofoto (2.Juli2013). Trotz deslimitierendenFaktors der Ak- Im Zeitraum zwischen 11.Juni 2013 oreferenzierung dereinzelnenGeländemodelle dem überflogenenGebietundkonntenzurGe- Punkten desMessnetzesbefandensich 22auf vorhanden. Von denknapp70verschiedenen mittels differentiellemGPS-Gerät seitensder WLV tuelle undhochgenaue Bodenpunkt-Messungen sen werdenkonnte.Zusätzlich waren tagesak- Aufnahmeposition in3D-Koordinaten zugewie- Oktokopters verknüpft, sodass jedem Foto eine aufgenommenen BildermitdemGPS-Loggerdes gewährleisten. Längs- undQuerüberdeckung der Aufnahmen zu digkeit desOktokoptersundentsprechende Rasters beflogen,umeinekonstanteGeschwin- automatisiert mittels eines vordefinierten GPS- konnte. Der GroßteilderBefliegungenwurde ßend photogrammetrisch ausgewertetwerden von knapp14Hektarabzudecken, dieanschlie- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Nach Auslesen derDatenwurdendie Die angefertigtenOrthofotosvom unterenBe- denen weitereBerechnungen angestelltwurden. mit Auflösungen von 5bzw. 10 cmerstellt,mit Orthofotos sowie digitaleOberflächenmodelle gebnisse wurdenfürjededersechs Befliegungen sequenziell verarbeitet undausgewertet. Als Er tenmengen (mehrerehundertBilderproFlug) „Agisoft Photoscan“wurdendiegroßenDa- Mithilfe derphotogrammetrischen Software sitionierung imZentimeterbereich möglich war. herangezogen werden, wodurch einegenauePo- Fig. 7:UAV-orthophotos June12th-July19th2013. Abb. 7:UAV-Orthofotoreihe 12.06.-19.07.2013. - weiterführend Massenbilanzenerstelltwerden. über Materialabtrag bzw. –auftrag gezogenund rechnet werden.Dadurch könnenRückschlüsse der Laserscan-Auswertung Differenzmodelle ge- die Geländehöhegewonnen undsomitanalogzu Oberflächenmodelle konntenInformationenüber durch dieHangrutschung. Mithilfederdigitalen men, sowie geringfügige Oberflächenänderungen fortschritt derarbeitsintensiven Gegenmaßnah- dargestellt. Deutlich zuerkennenisthierderBau- reich derHangbewegungsindin Abbildung 7

Seite 217 Seite 218 bzw. Südwesten. horizontalen Versatz von 2,25mRichtung Westen 2013, blaueLinie)miteinem durchschnittlichen Linie) biszurvorerst letztenBefliegung(19. Juli ersten Tag der Befliegung (12. Juni 2013, weiße flächenrisse in diesem Abschnitt wanderten vom zontale Entwicklung zu dokumentieren. Ober möglich, einigeRissezuerörternundihrehori- Auflösung derausgewertetenOrthofotos war es punkte exaktgeoreferenziert. Durch diehohe den Orthofotoswurdendurch dieGPS-Boden- der Rutschung) dargestellt.Diezugrundeliegen- des beflogenenGeländes(nördlicher, unterer Teil In Abbildung 8 ist beispielhaft ein Detailbereich Fig. 8:SurfacefissuresobtainedbetweenJune12th-July19th2013(illustratedonanUAV orthophotofromJune6th2013). Abb. 8:DigitalisierteRisslinienzwischen12.06.-19.07.2013aufeinemUAV Orthofotovom12.Juni2013. - bildung 9dargestellt. feuchtesensoren installiert.DerenLageist in Ab- bestückt undFotomonitoringgeräte undBoden- tet, Bohrlöcher mitautomatischen Inklinometern wurden eingeoelektrisches Monitoringeingerich- einer umfangreichen geoelektrischen Kartierung ben deraerogeophysikalischen Befliegungund Monaten unterschiedliche Messungendurch. Ne- in den darauffolgenden Tagen und Wochen bzw. der Aktivierung derRutschung vor Ortundführte Bundesanstalt war bereitsamzweiten Tag nach Die Fachabteilung Geophysik derGeologischen Geophysikalisches Monitoring Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema bedarf eseiner Vielzahl von Messpunktenmit reiche des Untergrundes abbildenzu können, zelner Messpunkterfasstwird. UmgrößereBe- die Potenzialdifferenz messen, womit ein ein- den Stromeinspeisenunddie Innenelektroden 4-Punkt-Anordnung, wobei die Außenelektro- Elektrodenkonfiguration ineinersogenannten nen sich meisteinerlinearen,symmetrischen gigsten geoelektrischen Feldmessungen bedie- derstandes imUntergrundgemessen.Diegän- Verteilung des spezifischen elektrischen Wi- Bei dergeoelektrischenMessmethodewirddie Geoelektrik Fig. 9:Locationofthegeophysicalmonitoringinstruments. Abb. 9:LageplandergeophysikalischenMonitoringinstrumente. des Untergrundes entlangdesMessprofils.Durch man eine2-dimensionale Widerstandsverteilung dell desUntergrundesumgerechnet. Somiterhält Differenzen ineinelektrisches Widerstandsmo- mittels Inversion nach der Methode der finiten Messwerte (1.000-5.000)wirdamComputer führt wird.Diegroße Anzahl dersogewonnen Kabel von einerzentralen Steuereinheitausge- Elektrodenkombinationen übereinmehradriges zumeist 93), wobei die Messungverschiedener einer Linieaufgebaut(imFalle derGBA sindes Anzahl an Elektroden mit gleichen Abständen in anordnung entwickelt wurde, wirdeine große Mitte der 1990er Jahre, als die Multielektroden - unterschiedlichen Elektrodenanordnungen.Seit

Seite 219 Seite 220 kation wurde dann eindurchgehender Daten- Profil B geändert wurde. Andieserzweiten Lo- beendet werdenmusstebzw. diePosition auf nierungsmaßnahmen bereits am 24.Juni 2013 schiebungsraten undderdurchzuführenden Sa- Datenaufzeichnung aufgrunddergroßen Ver fil (Profil A)inBetrieb genommen, wobei die 9). Bereitsam7.Juni 2013wurdedaserstePro- Zeiträume Datenakquiriertwurden(Abbildung Aktivierung imJuni 2013überunterschiedliche me vierverschiedene Profile,andenenseitder Hangrutschung im Pechgraben umfasst inSum- Datenqualität gesichert werdenkann. zient angepasstwerdenkann,wodurch einehohe die spezifischen Gegebenheitenschnell undeffi- Komponenten besteht und somit das System an entwicklung volle Kontrolle überdieeinzelnen Monitoring-Installationen, dadurch die Eigen- marktüblichen Geräten zeigtsich vor allembei Jahren entwickelt. Der große Vorteil gegenüber der Geologischen Bundesanstalt indenletzten mende Messsystem(Geomon4D)wurdevon Supper et.al,2008,2010,2014). 2011; Lebourget.al,2010;Luongo2012; kumentieren (z.B. Chamberset.al,2009,2010, toring von Hangrutschung mittelsGeoelektrikdo- in derFachliteratur einigeBeträge, diedasMoni- Leitfähigkeit derPorenflüssigkeit etc.)findensich beeinflussen (z.B. Porosität, Wassersättigung, abhängt, dieauch den elektrischen Widerstand gen, deren Verhalten maßgeblich von Parametern rungen. Vor allemimBereich von Hangrutschun - Interesse, sondernvielmehrderenzeitliche Ände- liche Widerstandsstruktur desUntergrundesvon me anzuwenden.Hierbeiistnicht nurdieräum- diese Messmethode auch für Monitoringprogram- letzten Jahren wurde dieMöglichkeit geschaffen, die Weiterentwicklung der Messsystemein den Das geoelektrische Monitoringder Das imkonkretenFall zumEinsatzkom- - lien mitwesentlich höheren Werten aufweist. reich), wobei dieSchicht auch einzelne Anoma- mit Werten von 15-30Ohmm(grünerFarbbe- Tiefe von etwa 10-15munterGOKeineSchicht beschrieben werden. nisses von ProfilB(Abbildung10)exemplarisch ähnlich undkannanhandeinesInversionsergeb- des Untergrundeswar anallenProfilpositionen Die generelleelektrische Widerstandsstruktur Dynamik deselektrischen Widerstandes gezeigt. nen hatinSummeeinerelativ geringezeitliche ten an den verschiedenen MonitoringLokatio- Zeitpunkt aufgezeichneten geoelektrischen Da- zu gewährleisten. bei ausreichend langenZeitreihen möglich ist, der geoelektrischen Monitoringdaten, dienur halten, umauch einedetailreiche Interpretation kation nunfüreinenlängerenZeitraum beizube- Hangrutschung befand.Es istgeplant,dieseLo- die sich imwesentlich aktiveren Bereich der neue MonitoringPosition (Profil2)ausgewählt, Bereich von Profil1wurdeEnde Februar eine ringen Bewegungsaktivität des Rutschkörpers im festgestellt. Aufgrund dessenundwegenderge- trischen Widerstandsstruktur desUntergrundes nur sehrgeringezeitliche Änderungen derelek- 2014. Auf BasisderakquiriertenDatenwurden Datenaufzeichnung erfolgte bisEndeFebruar entsprechenden Lokation aufgenommen.Die de derBetriebvon MonitoringProfil1ander der Hangrutschung) lag. Anfang Septemberwur fangreichen Drainagesystems (untererBereich gesucht, dienicht imEinflussbereich desum- geeigneten Position füreinLangzeit-Monitoring hend abgeschlossen waren, wurdenach einer Nachdem dieSanierungsmaßnahmenweitge- Monaten aufgezeichnet (25.06.-24.08.2013). satz übereinenZeitraum von annäherndzwei Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Das Widerstandsmodell zeigtbisineine Die Auswertung der bis zum jetzigen - der Hangrutschung amÜbergangsbereich zwi- Einschätzung zufolgelässt sich der Gleithorizont re elektrische Widerstände (5-10 Ohmm). Unserer 15 munterGOKdominierenwesentlich niedrige- getreten sind,zuerklären. Ab einer Tiefe von etwa auch während derSanierungsmaßnahmenzutage blöcken imtonigenRutschkörper, diezum Teil das Vorhandensein von einzelnen,größerenFels- Diese sindmitgroßer Wahrscheinlichkeit durch according geoelectrical datasets. Fig. 11:Modelofthe subsurfaceresistivitychangefromJune 28thtoJuly19th,precipitationdatawith thetimeindicationof Hinweis aufdenMesszeitpunktderentsprechenden geoelektrischenDatensätze. Abb. 11:ModellderWiderstandsänderung desUntergrundeszwischen28.Juniund19.Juli2013,DarstellungNiederschlags mit Fig. 10:Inversionresult(resistivitymodel)ofProfileBfromJune28th. Abb. 10:Inversionsergebnis(elektrischesWiderstandsmodell)vonProfilBvom28.Juni2013. elektrischen Widerstandes festmachen.elektrischen Widerstandes schen diesen beiden Schichten unterschiedlichen (Abbildung. 11). gen aufeinenReferenzzeitpunktdargestelltwird zendarstellung das Widerstandsverhältnis bezo- des veranschaulichen, indemineinerDifferen- elektrischen Widerstan- des zeitliche Änderung Einfluss von Niederschlagsereignissen aufdie Am Beispielvon Profil B lässtsich der

Seite 221 Seite 222 tigung im Bereich desGleithorizontes deutliche in derLagesein,bei Änderungen der Wassersät- hindeutet. Dasgeoelektrische Monitoringsollte Änderung dervorherrschenden Wassersättigung ren Tiefen, was wiederumaufkeinesignifikante kung auf die elektrischen Eigenschaften in größe- derate Niederschlagsereignisse keinerlei Auswir sich an diesem Beispiel ablesen lässt, haben mo- Farbbereich).(grüner der Widerstandsstruktur Wie de Teil desUntergrundeszeigtkeinerlei Änderung begrenzten Oberflächenbereich. Derüberwiegen- des (blauerFarbbereich) ineinemräumlich eng elektrischen Widerstandes - deutliche Abnahme Hier zeigtsich derEinflussdesNiederschlages als Fig. 12:Installationand schematicsetupoftheDMS. Abb. 12:Installation undschematischerAufbaudesDMS. - Inklinometer Am Pechgraben wurdenmehrereautomatische Inklinometer schlagsereignisse stattgefunden haben. Zeitraum auch keineaußergewöhnlichen Nieder bei auch zubetonenist,dass imentsprechenden ten inderentsprechenden Tiefe beobachtet, wo- keine Änderungen derelektrischen Eigenschaf- bisherigen MonitoringPeriode wurdenallerdings Rutschkörpers hinweisenwürden. Während der eine erhöhte Aktivierungswahrscheinlichkeit des Widerstandsänderungen anzuzeigen,dieauf Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema (D.M.S. –differentialmonitoringof - eingebaut ist.ImjeweilsunterstenSegmentbe- Länge indenenauch je ein Temperatursensor stehen aus7,10bzw. 20Segmentenzuje1m und dasDatenübertragungsmodul untergebracht. Messgerät sinddie Steuerung, die Stromversorgung Accelometer, Magnetometer) (Abbildung 12); im Messsensoren (z.B. Neigungsmesser, Piezometer, tallrohr befindensich anwendungsabhängige nachgeben unddieseregistrieren.InjedemMe- kann dasSystemallenUntergrundbewegungen die miteinanderflexibel verbunden sind.Dadurch einer Folge von festen,röhrenförmigenModulen, no et.al,2006)installiert.EinD.M.S. bestehtaus stability) derFirma C.S.G(www.csg-geo.it, Fogli - KB02 (right)sinceDecember 11th2013. Fig. 13:Total displacement–Cumulativeof boreholeKB04(left),KB05(middle)until extractiononDecember10thand und KB02(rechts)seit11.Dezember2013. Abb.13:KumulativeGesamtverschiebung vonBohrlochKB04(links),KB05(Mitte)biszurExtraktionam10.Dezember Die hierverwendeten Inklinometerbe- kein Betreuervor Ortbenötigtwird. bestimmten Intervallen (z.B. stündlich) misstund dieses Gerät fest eingebaut ist,invom Benutzer einem Standardinklinometerbestehtdarin,dass spiegeländerungen aufzuzeichnen. Der Vorteil zu findet sich zusätzlich einPiezometerum Wasser Inklinometer von der WLV inKB04 eingebaut. ses eingesetzt.ImJuli wurde dannein20mlanger ren Einschätzung derGefährdung des Wohnhau- Modulen, wurdeindieBohrungKB03zurbesse- talliert und GSA02B-007-0613, bestehendaus 7 besteht aus10ModulenundwurdeinKB05ins- 13. Juni inBetriebgenommen. GSA02A-010-0613 logischen Bundesanstalt bereitgestellt, wurden am Die ersten2Inklinometer, von derGeo- - Seite 223 Seite 224 schleunigung. KB02 zeigtinjüngsterZeiteinedeutliche Be- cherweise zueiner Verschiebung gekommenist. ungeschützt freistand,durch Anstoßen mögli- beim obersteModul,dadurch dassdasBohrloch tere 5mm.KB05bewegtesich 4mm,wobei es deutlich verlangsamt, insgesamtnur noch wei- ten Monat6-7mmbewegt,imweiteren Verlauf, sind allgemeinsehrgering.KB04hatsich imers- repräsentiert. Die Bewegungen der Inklinometer GOK, wobei dieX-Achse dieBewegungin mm Die Y-Achse entspricht der Tiefe gemessenan Verschiebungen imMonatsabstandentsprechen. gen dargestellt,wobei diefarbigenLinienden samtverschiebung von 3der5aktivsten Bohrun- 29 munterGOKliegt. derart eingesetzt,dassdasuntersteSegmentbei eine Stahlseilverlängerung undwurdeinKB02 der installiert. Der Inklinometer der GBA besitzt tels Kran-LKW herausgezogen undinKB01wie- wurde derInklinometer WLV alsGanzesmit- Bewegung beiKB04undKB05registriertwurde, Da biszum10.Dezember2013nureinegeringe Fig. 14:Photographic monitoringduringthefirstactivedays of themovingmass(June9thleft,June 15th right). Abb. 14:Fotomonitoringwährendderersten aktivenTage derHangrutschung(9.Juni2013links,15.rechts). In Abbildung 13wirddiejeweiligeGe- gesetzt. neu gebohrtenBohrlöcher GW01,GW02,GW03 Wasserspiegelanstieg von KB01undKB02indie talliert. Piezometerwurdennach einemschnellen ten Erdschichten (15 bzw. 60 cm unter GOK) ins- und mehrereBodenfeuchtesensoren indenobers- pretieren zukönnen,wurdeneinRegenmesser Um diegeoelektrischen Messungen besserinter Niederschlags-, Wasserstands- undBodenfeuchtemessung trieben wird. Nähe dasgeoelektrische Monitoring Profil2be- im noch aktiven Bereich der Rutschung, in dessen tomonitoringsysteme bestückt mitNikonD7000 dung 14). kante Abrisskante stündlich abgelichtet (Abbil- Bewegungsraten der Hangrutschung eine mar Während derersten Tage wurdebeisehrhohen Fotomonitoring Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Seit Februar stehen2hochauflösende Fo- - - wohl fürKurzzeit- alsauch Langzeitbeobachtun- fahrenbereich. zum EinsatzfürMonitoringzwecke imNaturge- tationen eignetsich derOktokopterhervorragend Verwendung von UAVs gelten. Trotz dieser Limi- (1. Jänner 2014)Einschränkungen bezüglich der vellierung desÖsterreichischen Luftfahrtgesetzes se. Zusätzlich istzubeachten, dassdurch dieNo- chen Mehraufwand bzw. unbrauchbare Ergebnis- Vorfeld unabdingbarundvermeidet nachträgli- diesem Grund ist eine sorgfältige Flugplanung im telliten füreinenautomatisiertenRasterflug. Aus örtlich variable Anzahl derverfügbaren GPS-Sa- die Akkulaufzeit desUAV unddiezeitlich und schränkungen ergebensich hauptsächlich durch Massenauftragsgebiete ausgewiesenwerden.Ein- nachverfolgt werdenundMassenabtrags- und schiedenster Größenüber denzeitlichen Verlauf modelle. Daraus konntenOberflächenrisse ver hochaufgelöste Orthofotos unddigitaleGelände- bewehrt. Sicherung derMassenbewegung Gschliefgraben Befliegungen) habensich bereitsimRahmender fortschritts mittels ALS-Monitoring (mehrere lanzen unddie Visualisierung desBewegungs- gung mittelsGPS-Vermessung sowie Massenbi- werden können. tionen über die Bewegungsdynamik gewonnen elelectik, Inklinometer)rasch wertvolle Informa- geophysikalischen Monitoringmethoden(Geo- Monitoring, UAV-Monitoring undverschiedenen programm, bestehend aus GPS-Vermessung, ALS- Höhenberg/Pechgraben eingesetztenMonitoring - dem imBereich deraktivierten Massenbewegung In diesemBeitrag konnte gezeigt werden, dass mit Fazit/Schlussfolgerungen Das geophysikalische Monitoring ist so- Der EinsatzdesUAV-Monitoring lieferte Das MonitoringderOberflächenbewe - - [email protected] Peter Jordan-Straße 82,1190 Wien Universität für Bodenkultur Wien (BOKU) Institut für Alpine Naturgefahren (IAN) DI KlausSchraml [email protected] Peter Jordan-Straße 82,1190 Wien Universität fürBodenkultur Wien (BOKU) und Landinformation(IVFL) Institut für Vermessung, Fernerkundung DI Gerald Lindner Anschrift derVerfasser / Authors´ adresses: maßnahmen. festellung beider Wahl deroptimalenSanierungs- Diese Informationen boten einezusätzliche Hil- schiedenen Tiefen (automatisches Inklinometer). das Bewegungsmuster des Untergrundesinver der gefährdetenInfrastruktur genaueDatenüber (im SpeziellendieGeoelektrik)undimBereich nen zurvertikalen Ausdehnung desRutschkörpers des Beobachtungszeitraumes wichtige Informatio- lische Monitoringvor alleminder Anfangsphase werden musste.Dennoch lieferte dasgeophysika- kalischen MonitoringSysteme mehrmalsgeändert schiedlichen GründendieLokationdergeophysi- man den Aspekt berücksichtigt, dassausunter che Interpretationrelativ gering,vor allemwenn der bisdatoakquiriertenDatenfüreinedetailrei- möglich wird. Insofern ist der zeitliche Umfang Prozesse erst nach langer Datenaufzeichnung führliche Interpretationderzugrundeliegenden Zeitreihen enorm gesteigert wird und eine aus- und Abhängigkeiten imUntergrunddurch lange das Verständnis fürdiedynamischen Prozesse gen ausgelegt.Esgiltallerdingszubetonen,dass - - Seite 225 Seite 226 [email protected] Garnisonstraße 14,4560Kirchdorf Gebietsbauleitung Oberösterreich Ost Wildbach- undLawinenverbauung (WLV) DI Thomas Tartarotti [email protected] Schmidtorstraße 2,4020Linz Sektion Oberösterreich Wildbach- undLawinenverbauung (WLV) DI Harald Gruber [email protected] [email protected] Neulinggasse 38,1030 Wien Fachabteilung Geophysik Geologische Bundesanstalt(GBA) Mag BirgitJochum Mag David Ottowitz 2014. doi:10.3997/1873-0604.2013060. de surveillance andearlywarning, NearSurfaceGeophysics 12,133-150, Geoelectrical monitoring:aninnovative methodtosupplementedlandsli- PFEILER S.,LOVISOLO M.,GRUBERS., VECHIOTTI F. (2014). 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Seite 227 Seite 228 provide aHazard-andProcessAnalysis? Mid-Magnitude RockFallEvents:Inhowfarcanwe Prozessbeurteilung gewährleisten? Wie könnenwireineGefährdungs-und Steinschlagereignisse mittlererMagnitude: BETTINA SELLMEIER,THOMASZUMBRUNNEN,KUROSCHTHURO,MICHAELKRAUTBLATTER Steinschlag, Gefährdungsbeurteilung, Volumenabschätzung, Prozessanalyse Stichwörter: genauer erläutert. zessanalyse sowie die Abschätzung derSturzvolumina von Ereignissenmittleren Volumens in Bayern eingegangen. Im Hauptteil werden an Hand eines ausgewählten Beispiels die Pro- ist. IndiesemBeitrag wirdkurzaufdenmomentanenState-of-the-Artder Gefährdungsanalyse gen, sondernauch, dadiePrognoseeinesmöglichen Versagenszeitpunkts durchaus schwierig forderung dar. Nicht nur, weildieSturzvolumina dieKapazitätenderSchutzzäune überstei- Sturzvolumen; imenglischen Mid-MagnitudeEvents genannt)stelltdabeieinegroßeHeraus- gang mitSturzereignissenmittlererMagnitude(inetwa gleichbedeutend miteinemmittleren werden, wieeinerweiterter Ansatz derGefährdungsanalyseinBayern möglich ist.DerUm- steht. Am BeispielderLandkreise Traunstein undBerchtesgaden sollindiesemBeitrag gezeigt aktueller HandlungsbedarfimBereich derGefährdungsanalysevon Steinschlagprozessen be- Die Ereignisse der letzten Jahre, wie der Felssturz von Tramin am 21.01.2014, zeigen, dass Zusammenfassung: Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Whalley, 1984) bzw. 100 und 10.000 m Gefahrenanalyse nicht mehrherausgegriffen und können einzelne Ereignisse zum Zweck einer Magnituden“-Ereignissen im Alpenraum aus, te Analyse undMonitoring möglich ist. den meistenFällen nicht odernicht ohnedetaillier zäune übersteigenundeine Versagensprognose in da die Volumina oftdieKapazitätenderSchutz- falls; Whalley, 1984),sindschwierig zuerfassen, Rock fall, hazardassessment, volume estimation, analysis process Keywords: fallvolumesand aquantitative ofrock reconnaissance canbeachieved. Berchtesgaden. showsThe mainpart how analysis process adetailed ofmid-magnitudeevents is committedtoanenhancedhazardassessmentconceptforthecountiesof Traunstein and Also, is difficult it to predict.seems that the point of failure of this contribution The first part volumes exceedinglarge e.g. measures ofmostmitigation theloadcapacity fall fences. rock The investigation andanticipationofmidmagnitudeevents isachallengingtopicduetothe enhanced conceptintermsofhazardassessmentBavaria hasbeendeveloped recently. fallhazardassessment.of rock For thecountiesof Traunstein an andBerchtesgaden eventsCurrent like fallof therock Tramin 21st, onJanuary 2014demonstratethesignificance Abstract: Volumina, zwischen 10 und 100 m nitude“; sogenanntenMid-MagnitudeEvents) mit die Ereignissemittleren Volumens (mittlerer„Mag- te Szenariennumerisch zumodellieren. Vor allem detailliert zuanalysieren,sondernauch ausgesuch- nen, istesnotwendig,diesenicht nurimGelände frastrukturmaßnahmen bessereinschätzen zukön- besteht. UmSteinschlagprozesse oberhalbvon In- der Gefährdungsanalysevon Steinschlagprozessen gen, dassaktuellerHandlungsbedarfimBereich oder derFelssturz von Tramin am21.01.2014,zei- ze anderGotthard Autobahntrasse beiGurtnellen Die EreignissederletztenJahre, wiedieFelsstür Einleitung Geht manvon zahlreichen „mittleren 3 (boulder falls; (boulderfalls; 3 (block - - veranschaulichen: Schlüsselfragen sollendieStrukturdesBeitrags prozessanalyse gekoppeltwerdenkann.Folgende führt undmitderbisherpraktizierten Steinschlag - von EreignissenmittlerenSturzvolumens durchge- ten Beispielzeigen,wiedieGefährdungsanalyse Events zuermitteln. lichkeit sowie das Schadensausmaß potenzieller können, ist es notwendigdieEintrittswahrschein- dungsanalyse fürderartige Ereignisseanbietenzu betrachtet werden.Umeineflächenhafte Gefähr • • • • und dem MaterialdesHangschutts? möglichen Magnituden im Anrissbereich Gibt eseineDiskrepanz zwischen den seprozess detailliertbetrachten? Volumina erhalten,indemwirden Ablö - sen „mittlererMagnitude“d.h. mittlerer zessverständnis von Steinschlagereignis- Wie könnenwireinumfassendesPro- nisse anpassen? bezogen auf die Magnituden der Ereig- Wie könnenwirdie Wiederkehrzeiten der bestehendenDatenbasis? ten derGefährdungsanalysehinsichtlich Wo liegendieGrenzenundMöglichkei- Dieser Beitrag sollaneinemausgewähl- - Seite 229 Seite 230 dern auf eineumfassende Datenbasis zurückge- von Risikountersuchungen kannin diesen Län- Berechnungsmodelle zuentwickeln. ImRahmen kumentieren, Gefahrenbereiche zuerhebenund ternommen, Schäden ausNaturereignissenzudo- die letztenJahrzehnte große Anstrengungen un- In Nachbarländern wiederSchweiz wurdenüber Bisher verfügbareDatenbasis Landkreis Traunstein-Berchtesgaden Gefahrenbeurteilung entlangvonBundesstraßenim chung des Ablöseprozesses erstelltwerden. und einmechanisches Modellzur Veranschauli- te der Ablösefläche (Maßstab1:50)ausgearbeitet Block direktbegehbarist,konnteeinegenaueKar Da bei diesem Objektdie Ablösefläche unterdem sungen desBlocks wurden imGeländekartiert. löseprozesses detailliertanalysiert.Die Abmes- wurdehinsichtlich derMechanik des Ab- B 305 tur von etwa 250m „mittleren Magnitude“vorzufinden sind. hänge andenenGroßblöcke dergeschilderten Ramsau-Bad Reichenhall befindensich Steil- ßen B21und305imKreisUnterjettenberg- Magnituden vorsieht. die jedoch keineSteinschlagereignisse mittlerer einer erweitertenGefährdungsanalyseangepasst, daraus ermitteltenRisikoanalysewurdenanHand schlagsimulationen. Die Wiederkehrzeiten der Bayern mitzugehörigen Ergebnissen der Stein- den GefahrenhinweiskartenfürdasBundesland dungsanalyse indiesemLandkreisbestehtaus bisherige DatenbasisfürdieallgemeineGefähr werden (vgl.Zumbrunnenetal.,2013).Die kreise Traunstein undBerchtesgaden erläutert Gefährdungsanalyse indenBereichen derLand- Diese Schlüsselfragen sollenkurzanHandder Ein gefährdeterBlock, mit einerKuba- Speziell entlangderbeidenBundesstra- 3 , oberhalbderBundesstraße - - werden: genden Parametern einersterÜberblick gegeben im Geoinformationssystem(GIS)kannhierzufol- desamt fürUmwelt,2013).Durch Auswertungen deliegende 3-DSimulationdar(Bayerisches Lan- erstellte Gefahrenhinweiskarteundderenzugrun- stellt dievom bayerischen LandesamtfürUmwelt vollflächig zur Verfügung stehende Grundlage brunnen etal.,2013). einschätzungen schrittweise zuerhöhen(Zum- können, umsomitdie Verlässlichkeit derRisiko- halb desSystemsjederzeitaktualisiertwerden Schutzmaßnahmen müssen Änderungen inner Erkenntnisse, Großblöcke oderneuerrichteter von Schutzmaßnahmen geben. An Hand neuer und Rechtfertigungshilfe bei derUmsetzung wortlichen inden Ämtern eineEntscheidungs- erhöhter Gefährdungaufzeigenundden Verant- zu erhalten.DieErgebnissesollenBereiche mit für dievon Sturzprozessen bedrohtenStraßen um zeitnah eine erste Gefährdungsbeurteilung Daten undRessourcen optimalgenutztwerden, aus diesemGrund,diezur Verfügung stehenden zur Verfügung. wohl erstineinigen Jahren odersogarJahrzehnten finanziellen Aufwendungen möglich undstünde wenn überhaupt,nurmithohenpersonellenund des inderSchweiz entwickelten Konzepts wäre, gebiet nicht zur Verfügung steht.Ein Aufgreifen griffen werden,diefürdasvorliegende Projekt- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema • • • Schutzwaldes. natürlichen Schutzes –desBerg-und Dem Ausmaß bzw. demEinflussgrad des -höhen überdenStraßen). zug zurStraße (Sturzbahnlängenbzw. Der Lageder Ausbruchsflächen, imBe- ausgeht. denen eineGefährdungfür die Straße Dem Umfangder Ausbruchsflächen, von Die einzigeimbayerischen Alpenraum Im LandkreisBerchtesgaden müssen - eingegangen werden. kurz auf die Erstellung der Gefahrenhinweiskarten Beschreibung derRisikountersuchung selbstnoch eine entscheidende Rollespielen,sollvor einer für diean-gewendeteUntersuchungsmethode für Umweltbzw. dieDatenausderenErstellung Da dieGefahrenhinweiskarten desLandesamtes nen etal.,2013): m³) im Projektgebiet veranschaulichen (Zumbrun- Stein- undBlockschlagereignisse (Blöcke bisca.5 Bundes-, Staats-undKreisstraßen imHinblick auf weiterten MethodikeinerRisikobewertungfürdie Folgende fünfPunktesollendieStrukturderer Erweiterte Gefährdungsbeurteilung bereiche ausgewiesenwerden. im GISkonntenineinemerstenSchritt Gefahren- nisse mitdenDatenderbetroffenenStraßenzüge Durch eine Verschneidung der Simulationsergeb- 5. 4. 3. 2. 1. ligen Straße. lichen täglichen Verkehr (DTV)derjewei- nehmlich bestimmtausdemdurchschnitt- Das potentielleSchadensausmaß –vor chen Schutzmaßnahmen. türlichen sowie betrieblichen undbauli- cherheitsvorkehrungen, bestehenden,na- Die Integration von infrastrukturellen Si- bauverwaltung). einen IngenieurderzuständigenStraßen- im Gefahrenbereich beinhaltet (z.B. durch die Bewertungdergeologischen Situation Ein strukturiertesBegehungsprotokoll,das PC undGPS-Koordinaten. nissen mittelsHandheld-PCbzw. Tablet- Ereigniserfassung zur Aufnahme von Ereig- Eine neuerstellte,einfache, systematisierte onsergebnisse. sen KartenzugrundeliegendenSimulati- Die Gefahrenhinweiskartensowie die- - - Waldbestandes. höhenkarten mitundohneBerücksichtigung des die Sturztrajektorien-, Energie- sowie dieSprung- menacher etal.,2005).DieErgebnissebeinhalten schlagmodell von Zinggeler&GEOTEST (Krum- folgte dieSteinschlagsimulation nach demStein- Sturzvolumens eingeteilt. Simulationen invierKlassenentsprechend des zur Festlegung der Bemessungsereignisse in den legt. Diese Blockgrößen wurdenim Anschluss raum auftretendengeologischen Einheiten fest- de einemittlereBlockgröße fürdieim Alpen- eingeführt: nern. Zu diesem Zweck wurden zwei Methoden beschlossen, diesepauschale Annahme zu verfei- Untersuchungsergebnisse vorlagen, wurdejedoch Bundesstraße B21,fürdenbereitsdetailliertere einer DetailanalysederErgebnisse imBereich der hundertjährigen Ereignissengleichgesetzt. Nach fahrenhinweiskarte ineinerersten Annäherung mulationsereignisse ausderErstellungGe- durchgeführte Risikobetrachtung wurdendieSi- schnitten. geologischen KarteBayerns (M1:25000)ver amt fürUmwelt,2013)wurdendaraufhin mitder den Dispositionsmodellen(Bayerisches Landes- Grenzneigungswinkel. Stein- undBlockschlag ausdemDGMüberden Ermittlung der potentiellen Anbruchbereiche für Dispositionsmodell 2: Stein- undBlockschlag ausdenGEORISK-Daten. Ermittlung der potentiellen Anbruchbereiche für Dispositionsmodell 1: wendet: amt fürUmweltzweiDispositionsmodellever im Geländezubestimmen,wurdenvom Landes- Um die Anrissbereiche für Stein- und Blockschlag Für dieimLandkreisBerchtesgaden Basierend aufdieserKlassifizierunger Anhand von Geländebegehungen wur Die potentiellen Anbruchbereiche aus - - - - Seite 231 Seite 232 Auslaufbereichen enthalten. zu Ausbruchs-,sätzliche Angaben Transit-und Betriebsdienst, „Stumme Zeugen“ sowie grund- Protokoll sind Angaben über Auffälligkeiten im fache geologische Bewertung enthält. In diesem Begehungsprotokoll erarbeitet, dasauch eine ein- heit erzieltwerden. eine Erstbeurteilung eine höhere Prognosesicher zeitraum zuerweitern.Darauf basierendkannfür eingepflegt werden,umsomitdenErfassungs- Programm historische Ereignissenachträglich weiterleiten (Abb. 1). Zudem können mit diesem und an die zuständigen Stellen in den Ämtern Down-Menüs) schnell undlagegenauerfassen renzereignissen (Erfassungsprogramm mitDrop- mobilen Erfassungsgerät undanhandvon Refe- Streckenwarte Naturgefahrenvor Ortmiteinem fassung entwickelt. MitHilfedieses Tools können Zum einenwurdeeineGPS-gestützteEreigniser Fig. 1:Editing interfaceforthe GISsupportedevent recording. Abb. 1:Eingabemaske zurGIS-gestütztenErfassungvonEreignissen –Ereigniskataster. Zum anderenwurdeeinstrukturiertes - - separat zubeurteilen. daraus hervorgehende Gefährdungssituation potenzielle Großblöcke zu erfassenunddie übersteigen, istesvon wesentlicher Bedeutung, zitäten dergängigenSchutzzäune z.T. deutlich mina solcher Ereignissedie maximalenKapa- berücksichtigt werdenkonnten.Dadie Volu- lumens inderRisikobetrachtung bisher nicht vorhersagbar, weshalb Ereignisse mittleren Vo- lichkeit mitdervorliegenden Methodenicht diese EreignisseistdieEintrittswahrschein- erfasst unddetailliert behandelt werden.Für dete Großblöcke mittlerer Magnitudeseparat setzt die Annahme voraus, dassabsturzgefähr verbessert werden. 100 Jahren modifiziert unddieRisikobeurteilung trittswahrscheinlichkeit übereinenZeitraum von Ansätze konntediezuBeginnangenommeneEin- Über dieEvaluierung derDatendieserbeiden Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Die beschriebene VorgehensweiseDie - cken, Tunnel, Stützmauern) mitden wichtigsten tungen vorhanden Ingenieurbauwerke(z.B. Brü - die inderBauwerksdatenbank derBauverwal- Abschirmung fürdieStraße dienenkönnen,und zum einenalleumliegenden Bauwerke, dieals In einemäußerstaufwändigen Prozessmussten nen Schutzmaßnahmen auseinanderzusetzen. zwingend erforderlich, sich mitdenvorhande- Blöcke dieStraße wirklich erreichen, war es die vorhandenen Schutzmaßnahmen. lung beinhaltetnebender Verkehrsdichte (DTV) Farbkodierung dargestelltist.DieRisikobeurtei- dargestellt, indemdasSteinschlagrisiko miteiner übersicht imKreuzungsbereich derB21undB305 In Abb. 2istein Ausschnitt ausderGefährdungs- blocks intoaccount. assessment withoutconsiderationoftheMidMagnitudeblocks;Right:Currentstaterisktaking Fig. 2:DetailofthehazardmapalongroadsatregionBerchtesgadenerLand.Leftbottom:firstapproachfor Großblöcken). BlaueKreise:Großblöcke Berchtesgadener Land(Bildlinksunten:UrsprünglichesRisikoohneGroßblöcke/großesBild:AktuelleRisikoeinschätzungmit Abb. 2:AusschnittausderGefährdungsübersichtfürBundes,Staats-undKreisstraßenimLandkreis Um zubeurteilen,welche Steinebzw. berechnung berücksichtigen zukönnen. nehmen undzu bewerten,umsiefürdieRisiko - Dimensionen und Rückhaltevermögen aufzu- waren auch hierdiewichtigsten Grunddatenwie und eingelesenwerden.Zusätzlich zurPosition dul imZugeeinerOrtsbegehung separat erfasst neu entwickeltes GPS-gestütztesErfassungsmo- Forstes) mussten–soweit noch erfasst–überein Schutzbauwerke der Wasserwirtschaft unddes ne oder Wälle) sowie dieBauwerkeDritter(z.B. sekundäre Schutzmaßnahmen wieSchutzzäu- Schutzmaßnahmen wie z.B. Vernetzungen und bank nicht erfasstenSchutzbauwerke (primäre Gelände stehendenundinderBauwerksdaten- dell integriertwerden.DieabseitsderStraßen im Grunddaten lagemäßigexaktindasRisikomo-

Seite 233 Seite 234 entlang der Bundesstraße B305 zwischen Unter Das hier vorgestellte Projektgebiet erstreckt sich am Wachterlsteig oberhalbderB305 Fallbespiel: BlockmittlererMagnitude in dieSynthesederersteneinfließen. len entsprechend der vorgestellten Überlegungen (Sellmeier). DieErgebnissederzweiten Arbeit sol - Arbeit dieSteinschlagrisiken mittlererMagnitude grund steht(Zumbrunnen),fokussierteinezweite hebung nach demvorgestellten Musterim Vorder cher GeorisikenunddiedazugehörigeDatener einer Arbeit dieRisikobeurteilungunterschiedli- von zweiDissertationenunterstützt. Während in bayerischen Straßen imalpinenRaumZuge zogene Risikobeurteilung der Naturgefahren auf Bemühungen umeineadäquateundobjektbe- Technischen Universität München werdendie nommen werden. konnte eineRisikoklassifizierung(Abb.2) vorge- Bewertung überzuerwartende Schadenswerte ein Ereignisuntersucht. Nach einermonetären keit eines Volltreffers und einesHineinfahrensin suchung wurdedanndieEintrittswahrscheinlich - ge Abschnitte unterteilt.ImZugederRisikounter ermittelten Gefahrenbereiche lagen,in10mlan- wurden dieStraßenbereiche, dieinnerhalb der berechnet. Fürdiedarauf folgende Auswertung dell überdasGISmiteinanderverknüpft und genden Parameter wurden imbestehendenMo- digkeiten) aufbereitet. stehende Daten(z.B. diezulässigenGeschwin- 2010 sowie anderweitig im Amt zur Verfügung licher täglicher Verkehr) ausder Verkehrszählung die Verkehrsdaten (z.B. DTV-Werte -durchschnitt- lichen Schadensausmaß benötigt. Hierfür wurden koermittlung wurdenoch die Angabe zummög- Als letztererforderlicher Parameter füreineRisi- Am LehrstuhlfürIngenieurgeologieder Alle vorgenannten und derzeitvorlie- - - - - geschlossen wird, durchgeführt (Priest, 1993). Im nach demRaumwinkel, dermitScanline ein- tung wurdeeine Gewichtung der Trennflächen verwendet. ImRahmender Trennflächenauswer zur Trennflächen-Sets inBezugaufdieScanline text zurGruppierungder Trennflächenscharen Die Scanline-Aufnahmen wurdenindiesemKon- in BezugaufdieScanlinegewichten zukönnen. 10 m Abschnitte unterteilt,umdie Trennflächen schiedlichen OrientierungderFelswand inzwei bezeichnete ScanlinewurdeaufGrundderunter nommen (Priest, 1993). Die mit „Scanline 2“ ten ScanlinesmiteinerLängevon 20maufge- oberen Anrissbereich entlangvon zweisogenann- der Trennflächeneigenschaften wurden diese im weichungen auszuschließen. ZurQuantifizierung Anrissbereiches aufgenommen, um größere Ab- probenartig entlangderFelswände desgesamten Die Orientierungder Trennflächen wurdestich- zur Charakterisierung desGebirgeskombiniert. mit denErgebnissendetaillierterGeländearbeit onen ausdendigitalenGeländemodellenwurden DGMs undLuftbildernauskartiert.DieInformati- bietes wurdemitHilfevon Hillshadeseines1m- Die Erstreckung der Anrissbereiche desProjektge- Aufnahme derAnrissbereicheundTrennflächensysteme Methodik kundärer Ablösebereich betrachtet werden. besteht ausHangschuttmaterial undkannalsse- werden. DerBereich zwischen denFelswänden primäre Steinschlag-Herkunftsgebiete angesehen bonaten derDachstein-Formation undkönnenals weist. DiebeidenSteilwände bestehenausKar de auf zwei unterschiedlichen Höhenniveaus auf- bewaldeter Hang,derimoberenBereich Felswän - der Bundesstraße befindetsich einsteiler, stark südwestlich der Stadt Salzburg (Abb. 3). Oberhalb jettenberg undSchwarzbachwacht, etwa 30km Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema - - - wurden: x-Achse alslängste,y-Achse alsmittlere die 3 Achsen derjeweiligenBlöcke ausgezählt Blockachse (y-Achse), da im Rahmen der Studie ser verstehen wirdabeidieLängedermittleren gezählt. Unterdemhierangegebenen Durchmes- messer derdarinabgelagerten Sturzblöcke aus- wurden inBereichen von 20xmdieDurch- Ablagerungsbereich unterhalbderFelswände Hangschutt- undAnrissbereich Abschätzung derSturzkubaturenausdem mann etal.,2012). mation angenommen(Cruden&Hu,1988;Heck- 30 und35°fürdieKarbonatederDachstein-For den effektiven Reibungswinkel Winkel zwischen 1957). Fürdie Analyse wurdealsStreubreitefür er betrachtet wurden(Markland,1972; Talobre, planares Versagen sowie Keilversagen genau- eine kinematische Analyse durchgeführt, beider Anschluss andie Trennflächenaufnahme wurde valley; viewfromsouthtonorth.Theprojectsiteextendsalongtheeasternvalleyside. Fig. 3:Left:Mapoftheprojectsiteanditsvicinity, thestudysiteismarkedwithredoval.Right:Over-view oftheSchwarzbach Blick vonSüdennachNorden;dasProjektgebieterstrecktsichentlangderöstlichenTalflanke (Foto:Sellmeier). Abb. 3:Links:KartezurVeranschaulichung derLagedesProjektgebietes(rotes Oval).Rechts:ÜberblicküberdasSchwarzbachtalmit - tailliert aufgenommen umpotentielleKubaturen grad desgefährdetenBlocks am Wachterlhorn de- Ablagerungsbereich wurdederDurchtrennungs- berücksichtigt. haben, wurden diese Komponentengrößen nicht Hinblick auffolgendeSteinschlag-Simulationen nen EinflussaufdieUntergrund-Rauigkeitenmit Steine miteinemDurchmesser unter10cmkei- Talusmaterial unterhalbderFelswände dar. Da stellt einen repräsentativen Ausschnitt aus den reich 237Blöcke abgemessen.DieserBereich in diesemBeitrag vorgestellten Beprobungsbe- 10 cmberücksichtigt; insgesamtwurdenfürden Blöcke miteinem mittleren Durchmesser größer sichtigt wurden. Für die Auszählung wurden nur distale Bereich des Ablagerungsgebietes berück- des Projektgebietesalsauch derproximaleund verteilt, dasssowohl dielaterale Ausdehnung ausgezählten Blöcke wurdenso überdenHang und z-Achse alskürzeste Achse. DieBereiche der In Ergänzung zu den Auszählungen im

Seite 235 Seite 236 einen 250m Der Fokus fürdieGefährdungsanalysewurdeauf gefährdeten BlocksundmechanischesModell Kartierung derAblöseflächeeines bild zusammengefasst. Kartierung der Trennflächen ineinem3DBlock- im Block abzuschätzen. Anschließend wurdedie und innenaufgenommenumderenErstreckung flächen wurdenamBlock sowohl von außen direkt im Anrissbereich abzuschätzen. Die Trenn- diesen Block wurdeeine Detailaufnahmeder planares Versagen (Abgleiten)exponiertist.Für Anrissbereich am Wachterlsteig befindetundfür between 0.2atthetop tomax.1.2matthebottompart;b)and c)blocksandnapesshutunderneath the block. Fig. 4:Mappingofthe failuresurfaceunderneaththecritical block:a)viewintothedetachmentsurface, theopeningwidthvaries eingeklemmt sind.(Foto: Sellmeier) 0,2 mimoberenBereichbiszumax.1,2 m imunterenBereich;b)undc)BlöckeKalksteinschollen,dieinderAblösefläche Abb. 4:KartierungderAblöseflächeunter demgefährdetenBlock:a)BlickindieAblösefläche,Öffnungsweiten betragenzwischen 3 Block gelegt,dersich imoberen gleichem Abstand überdieLängeder Ablöseflä- entlang von dreiProfilen aufgenommen,diein ten wurdeninEinfallsrichtung der Ablösefläche Maßstab 1:50aufgenommen.DieÖffnungswei- Maßband undMeterstabincm-Genauigkeitim nungsweiten der Ablösefläche wurden miteinem (ISRM, 1978). Die Ausdehnung und die Öff- der Trennflächenrauigkeit insitudurchzuführen tentiellen Versagensfläche unddie Aufnahme möglich gewesen,eineDetailkartierungderpo- des Blocks zugelangen(Abb.4).Dadurch istes zu begehen–alsoandieBasisbzw. Unterseite ßerst selteneGelegenheit,die Ablösefläche direkt durchgeführt. Bei diesem Block hat man die äu- Kubatur, sowie derentscheidenden Trennflächen Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema chen derjeweiligenScanlines zeigt,dassdreido- gestellt. Steinschlag-Ablösegebiet des Wachterlsteigs dar der Trennflächenscharen derScanline Analyseim Im folgenden Absatz werdendieOrientierungen Aufnahme derAnrissbereicheundTrennflächensysteme Ergebnisse fall schließen zukönnen. und einemögliche Fragmentierung im Versagens- vorgenommen, umaufden Durchtrennungsgrad eine Detailaufnahme der Trennflächen am Block de Steinschlagsimulationen wurdeexemplarisch Ablöseprozess abbildet.ImHinblick auffolgen- nisches Modellerarbeitet, daseinenmöglichen ten wurde für den vorliegenden Fall ein mecha- che verteilt sind.BasierendaufdenGeländeda- Kluftsystem K2 Kluftsystem K2 Kluftsystem K2 Kluftsystem K1 Kluftsystem K1 Kluftsystem K1 Schichtung Trennflächenschar Schichtung Trennflächenschar Schichtung Trennflächenschar Die Häufigkeitsverteilung der Trennflä- Einfallsrichtung Einfallsrichtung Einfallsrichtung 348 339 338 231 231 243 84 61 74 - Scanline (140/00). gelbe Linieveranschaulicht dieOrientierungder und dasgrüneingefärbtedieKluftschar K2.Die Schichtung, dasblaueingefärbtedieKluftschar K1 system. DasroteingefärbteSetrepräsentiert die bilden zusammeneinorthogonales Trennflächen - schaulicht (Abb.5).Diedrei Trennflächenscharen chen wirdandemBeispiel von Scanline1veran- 2b sinddieErgebnissederScanline2dargestellt. schnitte ermitteltwurden. In den Tabellen 2aund aus denHäufigkeitsverteilungen derScanline-Ab- rungen dereinzelnen Trennflächenscharen, die Tab. 1,2aund2bzeigen diemittlerenOrientie- in 2 Teilsegmente aufgeteiltwerden.Die Tabellen der unregelmäßigenOrientierungFelswand Kluftsystem K2.DieScanline2mussteaufGrund K1 undnahezuorthogonaldazuverlaufend das werden können:dieSchichtung, dasKluftsystem minierende Trennflächenscharen zusammengefasst Einfallswinkel Einfallswinkel Einfallswinkel Die Häufigkeitsverteilung der Trennflä- 88 87 83 47 58 59 35 45 48 scanline 2b(12joints intotal). discontinuity setsrecorded at Tab. 2b:Mean orientationofthe 2b (12Trennflächen). Trennflächensysteme ausScanline Tab. 2b:MittlereOrientierungder scanline 2a(9jointsintotal). discontinuity setsrecordedat Tab. 2a:Meanorientationofthe 2a (9Trennflächen). Trennflächensysteme ausScanline Tab. 2a:MittlereOrientierungder scanline 1(35jointsintotal). discontinuity setsrecordedat Tab. 1:Meanorientationofthe (35 Trennflächen gesamt). Trennflächensysteme ausScanline1 Tab. 1:MittlereOrientierungder

Seite 237 Seite 238 the assumptionofan effectivefrictionangleof30°to35°(Cruden &Hu1988;Heckmannetal.2012). representing theperipheries oftheblock.Right:Kinematicanalysis ofthejointsystemsinrelationto therockface(270/75)basedon Fig. 6:Left:Theblock subjectedtoplanarfailurewiththemain jointsystems:bedding(S),system 1(K1)andjointsystem2(K2) eines effektivenReibungswinkelsfürKarbonate von30bis35°(Cruden&Hu,1988;Heckmannetal.,2012). Begrenzungsflächen. Rechts:Kinematische Analyseder Trennflächenscharen inBezugaufdieFelswände(270/75)unterAnnahme Abb. 6:Links:DergefährdeteBlockmitden dreiTrennflächensystemen Schichtung(S),Kluftschar1(K1)und2(K2)als system K1(blue)andthejointK2(green). Fig. 5:Contourplotofthediscontinuitydatascanline1.Thecolorcodeddiscontinuitiesrepresent:bedding(red),joint Schichtung (rot),dasKluftsystemK1(blau)undK2(grün). Abb. 5:DichtedarstellungderDatenausAufnahmeScanline1.DiefarblichcodiertenTrennflächen repräsentieren die Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Gleitkeile mitsich bringt.Die Kluftschar K1unter dung der Trennflächen K1undK2ein Potential für tierung der Felswände zeigt, dass die Verschnei- chensysteme inBezugauf diegenerelleOrien- angenommen. die Orientierung der Felswände am Wachterlsteig matische Analyse wurdeein Wert von 270/65für mit etwa 60bis85°nach Westen ein.Fürdiekine- Die Felswände des Anrissbereiches fallen generell grenzung unddieKluftschar K1die Ablösefläche. terseite, dieKluftschar K2dieOstund West-Be- 6): dieSchichtflächen bildendieOber- undUn- Begrenzungsflächen desgefährdetenBlocks (Abb. Die erwähnten Trennflächensysteme bilden die diagram mirrorsthe mean diameterinpercentageoftheblocks recordedintotal. Fig. 7:Quantitativeanalysis ofthemeanblockdiameterrecorded atsampleareasof20bym.Intotal werecorded237blocks;the abgemessen undausgezählt.DieDarstellung zeigtdiemittlerenDurchmesserinProzentanteilenderGesamtanzahl. Abb. 7:QuantitativeAnalysedermittleren BlockdurchmesserinUntersuchungsfeldernvon20xm.Insgesamtwurden 237 Blöcke Die Kinematische Analyse der Trennflä- - größenverteilung ähnlich auch in anderenunter mittleren Talusbereich präsentiert, derenBlock- werden am Beispiel einesBeprobungsbereichs im Die Ergebnissederausgewerteten Auszählungen aus demHangschuttundAnrissbereich Abschätzung derSturzkubaturen Blocks bildet. Kluftschar K1 die Ablösefläche desgefährdeten tung konnteimGeländevalidiert werden,dadie res Versagen exponiert.Diekinematische Auswer von 35°.DamitistdieKluftschar K1füreinplana- als dermaximalangenommeneReibungswinkel schneidet dieFelsböschung, fälltjedoch steilerein - - Seite 239 Seite 240 Grundlage der Trennflächenkartierung von außen zerlegen wird.DieErgebnissebasierenaufder Versagensfall in mindestens acht Einzelblöcke terlhorn zeigt,dasssich der gefährdeteBlock im nungsgrades desgefährdetenBlocks am Wach- schen 61und130cmistmit 3%sehrklein. Sturzblöcken mitgrößeremDurchmesser zwi- ser von 21 bis 30 cm überwiegt. Der Anteil an Anteil anBlöcken miteinemmittlerenDurchmes- Auszählung berücksichtigt. Abb. 7zeigt,dassder wurden nurBlockdurchmesser über10cminder suchten Bereichen vorzu-finden war. Insgesamt Fig. 8:Mainjointsystems dividingtheblockandleadingtoa minimumblockfragmentationof8single blocksincaseoffailure. 8 Einzelblöckezerlegen. Abb. 8:ErgebnisderKartierungTrennflächenpersistenz amgefährdeten Block.Im Versagensfall wirdsichderBlockinmindestens Die DetailaufnahmedesDurchtren- stattfinden muss. tierung desSturzmaterials während einesEvents deutet darauf hin,dasseinedeutliche Fragmen - bereich eineerhebliche Diskrepanzbesteht.Dies und denermitteltenBlockgrößen ausdem Anriss- den Blockdurchmessern imHangschuttbereich fläche angetragen. wurden Müllerfähnchen andiejeweilige Trenn- Veranschaulichungder Trennflächenorientierung sungen desBlocks sindin Abb. 8angegeben.Zur sowie inder Ablösefläche desBlocks. Die Abmes- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Die Ergebnissezeigen, dass zwischen Blockmaterial verfüllt, dieobereBegrenzung des che). DeruntereBereich der Ablösefläche istmit messen parallel zurEinfallsrichtung der Ablöseflä- etwa 10 m inderLängeund6 m inderHöhe(ge - Ablösefläche unterdem gefährdeten Block misst senkrecht zurFelsoberfläche gewählt (Abb.8).Die sefläche wurdeals Aufsicht aufdie Ablösefläche, nach dervon außensichtbaren Gestaltbestimmt. che gemessen). Die Begrenzung des Blocks wurde inderHöhe(senkrecht aufder 3,30 m Ablöseflä- in derBreite(querzumHanggemessen)und fallsrichtung der Ablösefläche gemessen),4,60 m des Blocks betragen: 11,50 m inderLänge(inEin- Die von außenaufgenommenen Abmessungen Kartierung derAblöseflächeundMechanischesModell roughness (ISRM1978). Fig. 9:Top viewofthefailuresurfaceunderneath thecriticalblock.Thegreyscalefilling ofthepolygonsrepresentsfracture Bruchrauigkeit wider (ISRM,1978). Abb. 9:KartederAblöseflächeunterdem gefährdetenBlockalsAufsicht.DiefarblicheDarstellunggibtdieEinstufungder Die Darstellung der Kartierung der Ablö- unter demBlock. Basierend aufderRauigkeit diz fürdieSchervorgänge entlangderFelsbrücken Ablösefläche verteilt ist.DieserBereich isteinIn- großen Bereich, aufdem Gesteinsmehl überdie schraffierte Fläche repräsentiert einen etwa 1 m in denHohlraum fallenkönnen.Diesenkrecht führt dazu, dass sich Gesteinsplatten ablösen und an derUnterseitedesBlocks stattfinden.Dies che ist ein Anzeichen dafür, dass Ablöse-Prozesse Vor allemdieals„Felsscholle“ bezeichnete Flä- anstehendem Fels undBlock eingeklemmtsind. Flächen in Abb. 9stellenBlöcke dar, diezwischen & Abele, 2001;Kemeny, 2005).Dieschraffierten Block unddemanstehendenGebirge(Erismann te Felsverbindungen zwischen demgefährdeten ter demBegriffFelsbrücken verstehen wirintak - Hohlraums wirddurch Felsbrücken gebildet.Un- 2

Seite 241 Seite 242 basiert, genauerbeschrieben. zelargumente, aufdenendas Versagens-Modell (Abb. 10).Imfolgenden Absatz werdendieEin- möglichen Ablöseprozess veranschaulichen soll ein mechanisches Modellerarbeitet, daseinen tierung desBlocks sowie der Ablösefläche wurde Bereich der Ablösefläche angegebenwerden. imunteren oberen Bereich undmit0,8 bis1,2 m Die Öffnungsweitenim könnenmit0,1bis0,2 m anstehendem Gebirgeaufgenommenwurden. derer dieÖffnungsweiten zwischen Block und schwarzen LiniensymbolisierenProfile,entlang und glattbisrau zu beschreiben (ISRM,1978).Die gelmäßig undrau, derrechte alsunregelmäßig unterteilt werden:derlinkeBereich istalsunre- Ablösefläche kanndieseinzweiHauptbereiche block from bottomtotop. Fig. 10:Mechanical model oftheblockatWachterlhorn: Thetoecausesarotationalmomentum, whichleadstospreadingofthe Rotationsmoment zu ZugspannungenimGebirgeanderAblösefläche, wodurchsichdieHöhlebilden konnte. Abb. 10:MechanischesModelldesBlocks amWachterlhorn mitBlickausnördlicherRichtung. DerFußdesBlocksführtdurchein Basierend aufdenErgebnissenderKar - vom Fußzum Top hin. ment führtzueinem Abspreizen desHauptblocks debefunde belegtwerdenkann.DasRotationsmo- Fuß lediglich alsKantenlast auf,was durch Gelän- Rotationsmoment. DerHauptblock liegtaufdem als Scharnier underzeugt für denHauptblock ein gewichtszustand befindet. Der Fuß-Block fungiert der gesamteBlock damitin einemlabilenGleich- des Blocks bereitsüberschritten wurdeundsich hin, dassdieFestigkeit desDachsteinkalks amFuß mmvoneinander getrennt.Diesdeutetdarauf 3 sind durch RissemitÖffnungsweiten von 2bis Blöcke unterteiltwerdenkann.DieEinzelblöcke dass derFußdesBlocks im Wesentlichen indrei ter inhangabwärts gerichteter Orientierung,so Der FußdesBlocks zeigteindeutliches Rissmus- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Durch diesenMechanismus bildetesich rere 1bis2,5m und GebirgezuRauigkeitskontaktenhinweisen. mation von intakten Felsbrücken zwischen Block den Felsbrücken hin.Dieswürdeaufdie Transfor steinsmehl deutetaufaktuelleSchervorgänge an und Gebirgebestimmt.Dasobenerwähnte Ge- wird durch dendirektenKontakt zwischen Block und Gebirge. reits zu Abweichungen indenKonturen von Block führen dieobenerwähnten Ablöseprozesse be- Dachsteinkalkscholle inderMittedesHohlraums, passen. InBereichen, wie beispielsweise um die Felsoberfläche inweitenBereichen zusammen- die UmrissederUnterseitedesBlocks sowie der fläche. Dieaufgenommenen Profilezeigen,dass beschriebene, begehbareHöhleüberder Ablöse- verfüllt ist.ImOberen Bereich befindetsich die im unterenBereich vollständig mitBlockmaterial ein Hohlraum an derBasisfläche desBlocks, der Abschnitt. DieKluftschar K2zeigt einsehrsteiles die geringe Anzahl derSchichtflächen indiesem eine leichte Welligkeit der Schichtflächen sowie anderen Abschnitten aufweist. Grundhierfürist ung von 13bzw. 23°im Vergleich zudenbeiden Schichtung beiScanline-Abschnitt 2aeineStreu- aufgenommen. DieErgebnisse zeigen,dassdie aufgeteilt, Scanline1wurde aneinemStück lichen OrientierungderScanlinein2Bereiche Die Scanline2wurdeaufGrundderunterschied- Bereich fürdieScanline-Analyseauszuwählen. deten Blocks war esnicht möglich einengrößeren Auf Grunddesbegrenzten Volumens desgefähr Trennflächensysteme Diskussion werden müssen. gensfall ebenfallsimSturzvolumen berücksichtigt Oberhalb desBlocks befinden sich meh- Der obersteBereich der Ablösefläche 3 großeFelsblöcke, dieim Versa- - - cke im Hangschutt undim Anrissbereich besteht. Diskrepanz zwischen den Abmessungen derBlö - Volumenauswertung zeigen, dasseinedeutliche Volumens ausgewählt. DieErgebnisseausder bereich wurdeeinkritischer Block mittleren dem Anbruch- bestimmt. Aus Anrissbereiches dem Hangschutt als auch aus demMaterial des als wurdenimvorliegenden Projektsowohl aus Die Abmessungen des potentiellen Sturzmateri- Abschätzung derBlockdurchmesser verwendet. flächenscharen undderenmittlererOrientierung nahme lediglich zurQuantifizierungder Trenn- wurde imvorliegenden Fall dieScanline-Auf- an Trennflächen pro Aufnahmeabschnitt. Daher men werden.Diesführtzueinergeringen Anzahl Scanline-Abschnitte (10m) amStück aufgenom- ne gewichtet, könneninKarbonaten oftnurkurze chen entsprechend desRaumwinkelszurScanli- vorliegenden Fall die Orientierung der Trennflä- realitätsgetreu quantifizierbar sind. Wird wieim oberhalb undunterhalbderScanlinenicht mehr führt dazu,dassParameter wie dieHalbspurlänge Sicht aufdie Wandbereiche oberhalbderScanline getreppt ausgebildet.Diesehreingeschränkte Felswände aufgrund der Trennflächensysteme oft In KarbonatenwiedemDachsteinkalk sinddie und unterhalbderScanlineklarquantifizierbar. sind Parameter, wie dieHalbspurlängenoberhalb recht ausgebildetenFelswänden dieserGesteine Basalten (Priest&Hudson,1981).Indensenk- vorgezeichneten Trennflächensystemen, wiez.B. ruhen aufFallbeispielen ausGesteinenmitklar schläge fürdie Auswertung von Scanlinesbe- heblichen Unsicherheiten behaftetist.Die Vor die Scanline-Aufnahme imKarbonatteilsmiter der Einfallsrichtung. Einfallen, die Orientierung schwankt mit 10° in Die vorliegende Auswertung zeigt,dass - - Seite 243 Seite 244 Volumens (10bis10.000 m lumina besonders hoch, daEreignisse mittleren untersuchten Fall istdiese Abweichung der Vo- anzugeben.Im 0,5 m mit1,7 ± material (1,3 m) ausgezählten Blockklasse von demHangschutt- m,wäre derUnterschied zurgrößten 0,5 ± 3,0 Block miteinemmittlerenDurchmesser von etwa Nimmt mandieBlockgrößen andemgefährdeten scanner vorzunehmen. Aufnahme derBruchrauigkeiten miteinem Laser Block istesleidernicht möglich einedetailliertere m unter dem weiten von bis zu maximal 1,20 der Ablösefläche von 50bis60° undÖffnungs- zu berücksichtigen. Bei einemNeigungswinkel einheiten inderGrößenordnungvon 10bis15 % sind Unsicherheiten inder Angabe derLängen- cm-Maß undMeterstabaufgenommen.Daher der äußerstbeengtenPlatzverhältnisse miteinem Die Kartierungder Ablösefläche wurdeaufGrund Kartierung derAblösefläche tersuchungsbereiche zu. ± 20 cm auch aufdierestlichen ausgezähltenUn- wurden. Diestrifftmiteiner Abweichung von m im ausgezählten Gebiet vorgefunden als 1,3 Sturzblöcke mit einem größeren Durchmesser aus demHangschuttbereich zeigt,dasskeine werden muss. während des Transportprozesses ausgegangen erheblichen Fragmentierung desSturzmaterials rer Volumina (Mid-MagnitudeEvents) von einer darauf hin,dassvor allembeiEreignissen größe- Volumina aufgenommen.DieErgebnisseweisen vor Ortmehrere potentielle Ereignissemittlerer Dennoch wurdenbeiden Geländebegehungen des gesamten Anrissbereiches anzusehensind. tiv fürdendurchschnittlichen Blockdurchmesser Die dargestellteBlockgrößenverteilung 3 ) nicht alsrepräsenta- - punkt aufSteinschlagereignisse mittlerer Volumi- im LandkreisBerchtesgaden miteinemSchwer In diesemProjektwurdedieGefährdungsanalyse Fazit Morgenstern, 1979;Erismann& Abele, 2001). Oberflächenunebenheiten fließendist(Krahn & brücken imeigentlichen Sinnundabgescherten ist zubeachten, dassderÜbergangzwischen Fels- chenunebenheiten noch aktuellstattfinden.Dabei dass Schervorgänge anFelsbrücken oderOberflä- auf der Ablösefläche, deutenjedoch darauf hin, tifizierbar. DieIndizien,wiedasGesteinsmehl lich derZugänglichkeit, nicht vollständig quan- vorliegenden günstigen Bedingungen hinsicht- che undBlock. Dergenaue Anteil ist,trotzder Anteil intakter Felsbrücken zwischen Ablöseflä- genden Fall sindinsbesondereabhängigvom eines möglichen Versagenszeitpunkts imvorlie- Der Ablöseprozess undvor allemdiePrognose Mechanisches Modell che eineRollegespielthaben. bei derEntstehungdesHohlraums der Ablöseflä- auch chemische Prozesse,wiez.B. Verkarstung, mechanische Prozesse,sondernmöglicher Weise nehmen, dass bei dem vorliegenden Fall nicht nur noch größerenKubatur ist.Zusätzlich istanzu- gisch inErscheinung tretendeBlock ein Teil einer folglich davon auszugehen, dass der morpholo- Blocks beträgt jedoch mindestens10,0m.Esist kartierte Breiteder Ablösefläche imInnerendes der MorphologiedesBlocks) liegtbei4,60 m. Die außen amBlock gemesseneBreite(basierendauf messung derBreitedeutlich voneinander ab.Die nerhalb desBlocks weichen vor alleminder Ab- Die gemessenenDimensionenaußerhalbundin- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema - nungsgrad desBlocks erfasst, umdieMindest- veranschaulicht. Zusätzlich wurdederDurchtren- mus füreinplanares Versagen durch Abgleiten werden, daseinenmöglichen Ablösemechanis- rend konnteeinmechanisches Modellerarbeitet weiten und(Scher-)Prozesse kartiert.Darauf basie- 1:50 im Hinblick auf die Rauigkeiten, Öffnungs- Ablösefläche unterdemBlock wurdeimMaßstab sefläche (unterhalbdesBlocks) angefertigt.Die von außen sowie entlang der begehbaren Ablö- eine DetailkartierungeinesgefährdetenBlocks fasst werden können. Im vorliegenden Fall wurde potentieller Sturzblöcke „mittlererMagnitude“er 305,wiedurch detaillierteGeländeaufnahme B einem Fallbeispiel oberhalbderBundesstraße werden. derkehrzeit gesondertbetrachtet undbehandelt nisse mittlerer Volumina miteinerhohen Wie- erweiterte System setzt jedoch voraus, dass Ereig- na derEreignissedeutlich anzupassen. Dasbisher im RaumBerchtesgaden hinsichtlich der Volumi- Wiederkehrzeit von 100Jahren fürdieEreignisse licht es,diebisherangenommene (pauschale) Die detaillierte Aufnahme derEreignisseermög- nehmen: mit demStraßenwart dieEreignissevor Ortauf- nahme wurdeeinzweistufigesSystementwickelt na betrachtet. ZueinerdetailliertenEreignisauf- • • Der zweite Teil des Beitrags zeigt an ligkeiten imBetriebsdienstenthält Prozessräume desEreignissesund Auffäl- zur geologischen Situation sowie die hungsprotokolls, dassowohl Angaben Die ErstellungeinesdetailliertenBege- Amt an diejeweiligen Verantwortlichen im rekten Übermittlung der Informationen Hilfe einesHandheld-/Tablet-PCs zurdi- Die GPSgestützteEreignisaufnahmemit - [email protected] Arcisstraße 21,80333München Technische Universität München Fachgebiet Hangbewegungen, Prof. Dr. rer. natMichael Krautblatter [email protected] Arcisstraße 21,80333München Technische Universität München Lehrstuhl fürIngenieurgeologie, Prof. Dr. rer. nathabil.Kurosch Thuro [email protected] Rosenheimerstraße 7;83278 Traunstein Bauamt TraunsteinStaatliches alpine Sonderbauweisen Sachgebiet Tunnelbauund Dipl.-Ing. M.Eng. Thomas Zumbrunnen [email protected] Arcisstraße 21,80333München Technische Universität München Lehrstuhl fürIngenieurgeologie, Dipl.-Geol. BettinaSellmeier Anschrift derVerfasser / Authors´ adresses: während desSturzprozesses eintritt. dass eineerhebliche Fragmentierung desMaterials nisse mittlererMagnitudedavon auszugehenist, dass vor allemfür Stein- undBlockschlagereig- cmausgezählt.Eskonntegezeigtwerden, 10 > stellten Untersuchungsbereich wurden237Blöcke aufgenommen. FürdenindiesemBeitrag vorge- Abmessungen derBlöcke ausdemSturzmaterial den inUntersuchungsbereichen von 20 x 20 m die können. ImHangunterhalbderFelswände wur auf dieSteinschlagmodellierung beurteilenzu Abmessungen möglicher Sturzblöcke im Hinblick - Seite 245 Seite 246 Sci. &Geomech. Abstr., 16,127-133. The UltimateReistanceofRock Discontinuities.–Int.J.Rock Mech. Min. KRAHN &MORGENSTERN(1979): Sciences 42,35-46. along discontinuities.–InternationalJournal ofRock Mechanics &Mining Time dependent drift degradation due to progressive failure of rock bridges KEMENY (2005): Tests. –Int.J.Rock Mech. Min.Sci.&Geomech. Abstr., 15,319-368. rock masses.-CommissiononStandardizationofLaboratory andField Suggested methods for the quantitative description of discontinuities in ISRM -INTERNATIONAL SOCIETYFORROCKMECHANICS(1978): – EarthSurf.Process.Landforms,37,119-133. Data: astudy onrockfall intheReintalcatchment, Bavarian Alps, Germany. From Geotechnical Analysis to quantification and modelling using LiDAR MORCHE, D. (2012): HECKMANN, T., BIMÖSE,M.,KRAUTBLATTER, M.,HAAS,F., BECHT, M., delberg). The DynamicsofRockslides andRockfalls. –316S.,Springer(Berlin,Hei- ERISMANN, TH. H.& ABELE, G.(2001): 55-59. da. –BulletinoftheInternational Association ofEngineeringGeology, 38, Basic friction angles of carbonate rocks from Kananaskis country, Cana- CRUDEN, D.M. &HU,X.Q. (1988): ner Land.–78S.(pdf-Version). Gefahrenhinweiskarte Alpen mit Alpenvorland – Landkreis Berchtesgade - BAYERISCHES LANDESAMTFÜRUMWELT [Hrsg.]: Literatur /References:

30-35. gung derStraßenbau- und Verkehrsingenieure inBayern e.V. VSVI-Bayern: Georisiken –EineHerausforderung fürdenStraßenbaulastträger. – Vereini- ZUMBRUNNEN, TH, KÖNIG, S.& THURO, K.(2013): York (Wiley &Sons),127-256. Rockfalls. –In:Brunsden,D. &Prior, D.B. [Hrsg.]:SlopeInstability. –New WHALLEY (1984): La Méchanique desroches. –Paris (Dunop),39-44. TALOBRE, J.(1957): veys. –Int.J.Rock. Mech. Min.Sci.&Geomech. Abstr., 18,183-197. Estimation ofDiscontinuitySpacingand Trace LengthUsingScanlineSur PRIEST, S.D. &HUDSON,J.A.(1981): & Hall). Discontinuity Analysis forRock Engineering.–473S.,New York (Chapman PRIEST, S.D. (1993): Mech. Research Report,19,10S. Rigid Wedge Sliding Type ofFailure isExpected.–ImperialCollege,Rock A Useful Technique forEstimatingtheStabilityofRockslopes when the MARKLAND, J. T. (1972): Hindernissen. –Fan-Forum ETHZürich, Zollikofen,9S. Profilen undim3DRaumunterBerücksichtigung von Waldbestand und Modellierung von Stein-und Blockschlag; Berechnung der Trajektorien auf M., ZINGGELER, A., (2005): KRUMMENACHER, B., PFEIFER,R., TOBLER, D., KEUSEN,H.R.,LINIGER, Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema

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ZT Wildbach- undLawinenschutz Web: Web: E-Mail: Mobil +43 664 2047240 20408 2728 +43 Fax 20404 2728 +43 Tel. 5 Saurweinweg Innsbruck, A-6020 19 Langseitenrotte Mariazell, bei Annaberg A-3223 Sachverständi zertifiz. gerichtlich u. beeid. allg. staatl. befugter u. beeiderter Ing.-Kons. für Forst Tiwald Werner Dipl.-Ing. Geschäftsführer: DI Werner Tiwald ZT-Ges.m.b.H. Planung www.tiwald.at [email protected] –

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Simulation Simulation Gunz ZTGmbH allg. beeid.undgerichtl.zert.Sachverständiger Wildbach-, Lawinen-undErosionsschutz, Ziviltechniker fürForst-undHolzwirtschaft, –

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Bauleitung 4400 Steyr,Brucknerplatz2 –

Gutachten Gutachten -

Sicherheitsanalysen

Seite 247 Seite 248 in theSectionTyrol, perspective. condition, stateofwork,practicalexperiences Protection works, works cadaster, protection works, of protection recording condition assessment Keywords: subsequent activitiesisdone. intheSection the practicalimplementation Tyrol andaperspective will bepresented tothe workscadaster. protection digital offers anoverview ofwork.This report ofthestate Furthermore inthe worksaccordingtoONR24803/7/10 undtheirregistration and assessingofprotection The andavalanche fortorrent Austrian carriesonintheyear control service 2014therecording Abstract: and Torrent Control Protection worksoftheAustrianAvalanche Lawinenverbauung Schutzbauwerke derWildbach-und CHRISTIAN AMBERGER,GEBHARDWALTER, ANNEGRETJENNER,SUSANNEMEHLHORN,JÜRGENSUDA Stichwörter: Arbeitsschritte getätigt. die praktische Durchführung inderSektion Tirol vorgestellt undein Ausblick aufdienächsten Dieser Beitrag solleinenÜberblick überdenaktuellenStandder Arbeiten geben. Weiters wird deren Erfassung im digitalen Wildbach- und Lawinenkataster (WLK) wieder erheblich weiter. nahme undKontrolle (Zustandsbewertung)von Schutzbauwerken nach ONR 24803/7/10 und Der Forsttechnische Dienst für Wildbach- und Lawinenverbauung betreibt 2014 die Erstauf- Zusammenfassung: praktische ErfahrungeninderSektionTirol, Ausblick Zustandsbewertung, StandderArbeiten,Überblick, Schutzbauwerke, Bauwerkskataster, Ersterfassung,Zustandsbewertung – Ersterfassungund – recording and assessing the – recordingandassessingthe Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema WNB …..Wien,NiederösterreichundBurgenland Summe Zustandsbewertung Ersterfassung Erfassung /Sektion GIS undDatenbankenerforderlich. gesetzt. Weiters sindKenntnisse imEinsatzvon Erdwissenschaften, Bauingenieurwesen–voraus - wirtschaft, Kulturtechnik und Wasserwirtschaft, ten Ingenieurdisziplinen–insbesondereForst - „Alpine Naturgefahren“und/oderfachverwand- des Personals werdenKenntnisse imFachbereich 108 Personenmonaten abgeschlossen (sh. Tab. 1). von Fachpersonal miteinemGesamtumfangvon Landschaft Werkverträge fürdie Beschäftigung Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahrenund Naturgefahren) unddemBundesforschungs- und tät fürBodenkultur(DepartementBautechnik und kampagne 2014“).DafürwurdenmitderUniversi - taster (WLK)wiedererheblich weiter(„Erfassungs- Erfassung imdigitalen Wildbach- undLawinenka - bauwerken nach ONR 24803/7/10 und deren und Kontrolle (Zustandsbewertung)von Schutz- winenverbauung betreibt2014dieErstaufnahme Der Forsttechnische Dienstfür Wildbach- undLa- der Schutzbauwerke,StandArbeiten Ersterfassung undZustandsbewertung Tab. 1:Numberanddistributionof thepersonmonthsforregistration-campaign2014. Tab. 1:AnzahlundAufteilungder Personenmonate fürdieErfassungskampagne2014. Hinsichtlich derfachlichen Qualifikation WNB 14 14 österreich Ober- 14 11 3 Salzburg 21 21 0 noch nicht erfasst. Einzugsgebiete zugrunde liegen, werden vorerst viertel, „Lössregion“),denenkeineverordneten Feinsedimentgebieten Niederösterreichs (Wein- ten abzuschließen. DieSchutzbauwerke inden zumindest dieErsterfassungindenKerngebie- lozierten, kleinteiligenBauwerkenangestrebt, land wirdaufGrunddeshohen Anteils andis- Sektion Wien, Niederösterreich und Burgen- standes 2014weitgehend abzuschließen. Inder die ErsterfassungdeskollaudiertenProjektbe- le durchzuführen. den Vorgaben des Leiters der örtlichen Dienststel- taster undhatdie Aufnahmen undEingabennach Zugang zumdigitalen Wildbach- undLawinenka - hochschule. Jeder Projektmitarbeitererhälteinen schlägigen MasterseinerUniversität oderFach- Zustandsbewertung der Abschluss einesfachein- dienabschnitt) vorausgesetzt, fürdie Aufgabe eines facheinschlägigen Baccalaureates(1.Stu- Für die Aufgabe Ersterfassungwirdder Abschluss Steier- mark 17 10 7 Dieser Leistungsumfangermöglicht es, Kärnten 10 5 5 Tirol 21 13 8 Vorarl- berg 11 4 7 Summe 108 48 60 Seite 249 Summe nicht zugeordnet Warnsysteme) (Mess-, Monitoring-, Sonstige Forstl.-biol. Hangbewegung Steinschlag Lawine Anzahl Bauwerke Wildbach Sektion Maßnahmentyp / gesamt Erhaltungszustand Seite 250 Tab. 3:Condition assessment,statusMarch2014classified bythecategory“maintenance”. Tab. 3:ZustandsbewertungmitStand März2014aufgegliedertnachdemKriterium„Erhaltungszustand“. Steiermark begonnen Mit Stand März 2014 wur im Jahr 2013indenSektionenSalzburg, Tirol und Erhaltungszustandes derBauwerkewurdeschon Mit denerstensystematischen Erhebungendes Tab. 2:Recordingofprotectionworksstructuredbyregionaldepartmentandmeasure-type;StatusMarch2014. Tab. 2:BauwerksersterfassungaufgegliedertnachSektionundMaßnahmentyp mitStandMärz2014. Sehr 875 gut 8.509 8.047 WNB 299 71 72 16 0 4 3.180 Gut österreich 10.642 9.561 Ober- 426 282 102 179 reichend 87 5 1.356 Aus- Salzburg 13.840 12.151 Mangel- 945 577 82 75 8 2 251 haft - bauwerke. ca. 1.000Lawinen- und5.000 Wildbachschutz- den über6.000Bauwerkebeurteilt,davon bereits Schlecht 13.538 12.884 Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Steier mark 185 188 212 37 27 89 5 - Zerstört Kärnten 31.294 25.619 1.962 3.429 85 167 27 12 78 entbehrlich Bauwerk 27.243 19.389 1.142 6.040 268 Tirol ist 171 199 284 18 bewertet 17.764 Vorarl- nicht 1.163 1.189 7.080 7.985 berg 156 187 5 4 Summe 6.109 122.830 17.521 95.636 Summe 1.044 5.981 1.848 754 46 der vorhandenen Grundlagendaten ab. Schwierig zeitliche Aufwand hängtstarkvon derQualität der Ausführungspläne imBürodurchgeführt. Der Erfassung derBauwerkewirdanhandexistieren- Ersterfassung begonnen.Die Aufnahme underste abzuwickeln. und diePflege Bearbeitung überschaubar derfreundlich dieDatenbank aktuellzuhalten Schutzbauten. DasModul ermöglicht anwen- Zustandes undderFunktionsfähigkeitdieser die genaueundsystematische Beurteilungdes ter Bauwerke und in einem zweiten Schritt einen die digitale Ersterfassung schutzrelevan- Die Arbeit imBauwerkskatastersumfasstzum zukunftsorientiertes Erhaltungsmanagement. nenkatasters einhilfreiches Instrumentfürein (BWK), bildetals Teil des Wildbach- undLawi- Das ModulBauwerke,derBauwerkskataster Praktische ErfahrungeninderSektionTirol Fig. 1:Locatedanclassified torrentandavalancheprotection worksdisplayedindieWLK-client. Abb. 1:Verortete undklassifizierteWildbach-Lawinenschutzbauwerke imWLK-Client. Im Jahr 2011wurdein Tirol mitder Datenbank angestrebt. Ersterfassung derkollaudiertenBauwerkein fasst werden.BisEnde2014istder Abschluss der im Bundesland Tirol rund28.000Bauwerkeerster der Eingabetätigkeitab.Zwischenzeitlich konnten treuung rundenSchulungsunterlagen denErfolg einheitlich zugestalten.Neben fortlaufenderBe- um dieBezeichnung und grafische Darstellung Eingabe imRahmenderErsterfassungentwickelt, und durchgeführt. Es wurde eine Systematik der zentral dieSchulung derMitarbeiterorganisiert Im Sinneeiner einheitlichen Datenerfassungwird übergeordnet füreinkomplettesGemeindegebiet. denen Kollaudierungsoperate, undhierarchisch für einEinzugsgebietaufGrundlagedervorhan - der einzelnenBauwerkeerfolgtgesamtheitlich nau übernommenwerdenkann.DieEinarbeitung vergleichsweise schnell, dadieGeometrielagege- sein digitalerDatenerfolgtdieser Arbeitsschritt sis alter, handgezeichneter Pläne.Bei Vorhanden- ist die Verortung undinhaltliche ErfassungaufBa- - Seite 251 Seite 252 Orthofoto, Höhenlinienundbeispielsweise die Bauwerksdaten ausderErsterfassungwerdendas formationen zumBauwerkabzurufen.Nebenden jederzeit möglich per Knopfdruck Hintergrundin- dafür angelegte Applikation. DemBegeherist arbeitung am Tablet-PC erfolgt über eine eigens Gerät mitgeführtwerden,dem Tablet-PC. DieBe- und gesamtheitlichen Datenaufnahme in einem dass alleUtensilienzurOrientierungimGelände Vorteil derdigitalenDatenerfassungliegtdarin, lich neueDatenhinzugefügt werden.Dergroße adaptiert und qualitativ verbessert sowie zusätz- Ort könnendannoff-linebestehendeDatensätze Gelände möglich. Im ZugederBegehungenvor grafische undinhaltliche Datenverarbeitung im Android-Geräte (Tablet_PC) auch einemobile Neben demDatenbankzugriffimBüroistüber erfolgte dieEntwicklung einer digitalenLösung. Datenerhebung imGeländeerwiesen.Daher durchgeführt. Als schwierig hatsich dieanaloge nung oderbegleitendwährend derKollaudierung bauwerke wirdimZugederGefahrenzonenpla- Bewertung derFunktionsfähigkeitSchutz- Die Zustandsbeurteilungunddamitverbundene Es hatsich inderPraxis gezeigt,dassdie Sensi- und dieErgebnissevergleichbar gehaltenwerden. Ansprache derSchutzbauwerke vorgenommen Dadurch könneneineösterreichweit einheitliche späteren Zeitpunkt nachvollziehen zu können. Schutzbauwerke zudokumentieren undzueinem (K-Protokoll) istesmöglich dieBeurteilungder nach dieserRückübertragung gewährleistet. Sicherung deroff-lineerfassten Datenistabererst in größerenZeiträumen erfolgen.Dielangfristige und gespeichert. DieserDatentransfer kann auch bank rücküberführt undsomit imBWKaktualisiert wird dergesamteDatensatzwiederindieDaten- werden müssen.Nach abgeschlossener Begehung werden, welche Datenim Geländeeingesehen daher noch vor derBegehungimBürofestgelegt cherten Datensätzebearbeitet werden.Esmuss zugegriffen wird,sonderndirektdielokalgespei- Büro, weilnicht fortwährend aufdieServerdaten digitale Formular im Vergleich zumStand-PCim Deutlich schneller erfolgtauch dieEingabeindas vor Ortführtzueinermerklichen Zeitersparnis. DKM ausgegeben.DiedigitaleDatenaufnahme Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Über dasSchadensaufnahme-Formular condition onsite Assessing ofthe Fig. 2: (Quelle: WLV Tirol). im Gelände Zustandsbeurteilung Abb. 2: in Tirol auf2unterschiedliche Art und Weisen. In pelte ansteigen.DieZustandsbeurteilung erfolgte se ZahlsollimkommendenSommer aufdasDop- bisher etwa 4.300Bauwerkszuständeerfasst.Die- cher zurDurchführung von Bauwerkskontrollen“. hierbei auch diebereitsvorgestellten „Handbü- Tirol zentral undstrukturiert. Anwenderhilfe bieten erfolgt auch dieSchulung derBeurteilertätigkeitin währleistung einerkoordinierten Vorgangsweise Zur Eichung der Bauwerkskontrolle und der Ge- Auswirkungen unterschiedlich stark ausgeprägt ist. bilität derBegeheraufSchadensbilder undderen Insgesamt wurdeninderSektion Tirol situation innerhalb derGebietsbauleitung. tung derSchwerpunkte und Abfrage derGesamt- dener Schäden ermöglicht einerasche Einarbei- hinsichtlich des Erhaltungszustandes und vorhan- de nachgehen zukönnen.DieseGrobbeurteilung ken schwerpunktmäßig denKontrollen imGelän- um dannnach BedarfundbeiSchlüsselbauwer Grundlage derErfahrungenMitarbeiterdurch, führt einegrobeBeurteilungundBewertungauf Die GebietsbauleitungMittleresInntalhingegen digenfalls eineFotodokumentation beigefügt. komplette K-Protokollausgefülltundnotwen- der GebietsbauleitungUnteresInntalwurdedas abstract. (K-Protokoll, sheet1), assessment-form Example ofacondition- Fig. 3: Auszug. (K-Protokoll, Blatt1), Formulars Zustandsaufnahme- Beispiel eines Abb. 3: - Seite 253 Seite 254 Bauwerke notwendig sein. Während ein Techni- die ErmittlungderGebrauchstauglichkeit der wird eine differenzierte Betrachtungsweise für im ZugeeinesProjektauftrages enzwickelt. Hier wertung von Ingenieurbiologischen Bauwerken engineering+consulting gmbh) dieZustandsbe- Landschaftsbau inZusammenarbeitmitalpinfra Bodenkultur (InstitutfürIngenieurbiologieund ergänzend wird zurzeit durch die Universität für schlagschutz) erarbeitet bzw. durchgeführt. Dazu Technischer Lawinenschutz, Technischer Stein- Technischen Bauwerke (Wildbachverbauung, fassungsarbeiten fürdieZustandserfassungder wurden ausschließlich Arbeitsbehelfe undEr zielgerichteter informierenzukönnen.Bisjetzt Länderübersichten) zu erstellen,umso noch te fürunsereKunden (Gemeindeübersichten, wird esmöglich sein,auch aufbereiteteBerich- Bedeutung. größeren Umfangeinnimmt,von zunehmender haltungsmanagement naturgemäßeinenimmer ist auch ausdemUmstand heraus, dassdas Er fe führt.DieEvidenz unseres Bauwerkstandes zeitaufwändiger undlästiger Verwaltungsabläu- das imDienstbetriebzur Vereinfachung ehemals Bauwerksdaten wurde ein Werkzeug geschaffen, ortung undderrasch verfügbaren Übersicht der seits diegrößte Außenwirkung hat.Mitder Ver der Dienstnehmergegebenistunddieanderer cher einerseitsdiestärkste emotionaleBindung die LeistungdesDienstzweigesdarstellt,zuwel- liegt nahe,dadasgeschaffene Bauwerkserbe nenkatasters indenDienststellenbrachte. Dies puls zurEtablierungdes Wildbach- undLawi- und Zustandsbewertungeinenwesentlichen Im- Es hatsich gezeigt,dassdieBauwerkserfassung Ein BlickindieZukunft Im ZugedesRoll-out3.0 WLK - - - - ung, unwegsamen EinzugsgebieteundSteillagen gebiete sollimBereich Lawinenanbruchverbau- erprobt werdensoll.DerSchwerpunkt derPilot- wobei jeweilsdiegesamtetechnologische Palette Instrumenten erfasstundausgewertet werden, drei Pilotgebietebeflogenund mitbildgebenden Technologie dienen.Insgesamtsollenmindestens legung deszukünftigenEinsatzbereiches dieser den undalsGrundlagefürdiegemeinsamFest- Wildbach- undLawinenverbauung erprobtwer in enger Abstimmung mitdenDienststellender stände solleninausgewählten Modellgebieten des Geländes,derBauwerkeund Waldbe- möglichkeiten dieserFluggeräte zurErfassung auftragt (Kleemayr, indiesemHeft).DieEinsatz- Hilfe von UAVs (Unmannedarealvehicles) be- von Schutzmaßnahmen undEinzugsgebietenmit Durchführung von unterstützenderErkundung Wald, NaturgefahrenundLandschaft mitder Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für fassung undZustandsbewertungwurdedas leitbar seinsoll. rer Folge auch dieErfassungvon Schutzwald ab- dass dasModulsoaufgebautwird,inweite- scher Tradition erfolgen. Angestrebt wirdweiters, zwei Pilotregionenmitlangeringenieurbiologi- des Modules soll die Evaluierung in zumindest zu definierensein. Vor der breiten Anwendung in Abhängigkeit von derFunktiondesBauwerkes nachlässt. Unterschiedliche Zielzuständewerden dessen Überschreitung der Wirkungsgrad wieder elemente anunderreicht einen Zielzustand,bei dieser steigt mit dem Aufwachsen der Vegetations- tenfalls ein reduzierter Wirkungsgrad gegeben, Fall. Dortistnach derErrichtung keinoderbes- einem ingenieurbiologischen Bauwerk nicht der den vollen Wirkungsgrad aufweist,istdiesbei sches BauwerkzumZeitpunktderFertigstellung Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Zusätzlich zurDurchführung derErster - - [email protected] 6020 Innsbruck Wilhelm GreilStraße 9 Sektion Tirol Wildbach- undLawinenverbauung Forsttechnischer Dienstfür Gebhard WalterDI [email protected] Marxergasse 2,1030 Wien BMLFUW/ IV/5 Christian Amberger DI Anschrift derVerfasser / Authors´ adresses: bauverwaltung anfielen,abgeschlossen werden. aus dem Kompetenzbereich der Bundeswasser die durch dieÜbernahmevon Gerinnestrecken sung durch das Einarbeitenjener Schutzbauwerke, verfügbar ist. geeignetes DatenmaterialausPrimärerhebungen maße Wildbacheinzugsgebiete behandelnwird, (Abschluss 2021),derauch inverstärktem Aus - der Erstellungdes3.NationalenGewässerplanes Dies sollauch ermöglichen, dassspätestensbei ne derEU-Wasserrahmenrichtlinie abgestimmt. Leitfadens für die Beurteilung der Gerinne im Sin- werden. DieKriteriensindmitden Vorgaben des der Bauwerke im Fischlebensraum aufgenommen Wasserpolster) zur Ableitung derMigrierbarkeit ter (Absturzhöhe, Mächtigkeit des anliegenden fassung auch einfache, leicht erhebbareParame - bart, dassfürQuerbauwerkebeiderBauwerkser VII/1 (Nationale Wasserwirtschaft) wurdeverein - möglich wäre. bung nurmitunverhältnismäßig hohem Aufwand im Schutzwald liegen,wo dieterrestrische Erhe- Ergänzend solldieBauwerksersterfas- In Abstimmung mitdemBMLFUW, Abt. - - mann-Peterson Verlag,Wien, ISBN978-3-900782-71-9. Instandhaltung von Schutzbauwerken gegenalpineNaturgefahren,Guth- SUDA, J.(2012). Literatur /References: [email protected] Lützowgasse 14,1140 Wien Alpinfra consulting+engineeringgmbh Dr. DDIJürgen Suda [email protected] Marxergasse 2,1030 Wien BMLFUW,IV/5 Abt. Peter Jordan Straße 82,1190 Wien Universität fürBodenkultur Wien Institut für Alpine Naturgefahren Dipl.-Geogr. SusanneMehlhorn [email protected] 6010 Innsbruck Josef41 Wilbergerstraße GBL MittleresInntal Wildbach- undLawinenverbauung Forsttechnischer Dienstfür Annegret Jenner

Seite 255 Seite 256 in AustriaandotherAlpineCountries Monitoring ofForestFireRisk in ÖsterreichundanderenAlpenländern Monitoring derWaldbrandgefahr HARALD VACIK, ALEXANDERARPACI, MORTIMERM.MÜLLER Waldbrandgefahr, Waldbrände, Monitoring, Naturgefahren, Waldbrandforschung, Datenbank Stichwörter: zum Monitoringwerdenvorgestellt. Einflussfaktoren Klima,Mensch und Vegetation. DieErgebnissederStudienund Konzepte Bodenkultur. Die Vorhersage von Entzündbarkeitund Waldbrandintensität beruhenaufden bieten sindGegenstandderForschungsprojekte amInstitutfür Waldbau derUniversität für tion von Waldbränden mit NaturgefahrenunddieKartierungvon besondersgefährdetenGe- Schäden, hohen Kosten und negativen Folgeerscheinungen führen. Die Analyse der Interak- de inÖsterreich geringist,könnensiebedingtdurch diealpine Topographie zumarkanten schaft dar. Während iminternationalen Vergleich die Anzahl undFlächengröße der Waldbrän- Die Waldbrandforschung stellteinneues Aufgabengebiet derösterreichischen Waldwissen- Zusammenfassung: Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema plan zur österreichischen Anpassungsstrategie an besonders dramatisch. Deshalbwird im Aktions - Steinschlag, Lawinen, fehlende Erholungsflächen) die Bevölkerung (u. a. vermehrtes Auftreten von a. Erosion, Verlust von Produktionskapazität) und aufgrund derFolgewirkungen fürden Standort(u. Auswirkungen von Waldbränden imGebirgesind beschrieben werden(Valese etal.,2012).Die Südseite der Alpen einausgeprägtes Feuerregime konnte indenletztenJahren besondersfürdie ren oderStürmenoftunbedeutend. Allerdings Naturgefahren wieÜberschwemmungen, Mu- Waldbrand im Vergleich zu den Folgen anderer sind keineSeltenheit. tungen zerstört,selbst Verletzte und Todesfälle werden auch Gebäudeoder Infrastruktureinrich- Hektar Wald vernichtet werden.Immer wieder bis nach Griechenland, wo jedesJahr Tausende über Spanien, den Süden Frankreichs und Italien verheerenden Feuer in Südeuropa,von Portugal dien umfangreiche Berichterstattungen überdie In denSommermonatenfindensich indenMe- Einleitung Forest fires, monitoring, science, fire database,fire danger, forest naturalhazards Keywords: in fires forest Austria. the influencingfactorsclimate, humanand vegetation, of theignitionandintensity topredict and LifeSciences. Results presented, ofthestudiesandmonitoringconceptsare andfactorin attheInstituteofSilviculture,hotspots istheaimofresearch University ofNaturalResources and natural fire hazards as well as the mappingfires of forest forest the interaction between damages, highcostsandseriousimpactsconsideringthe Alpine environment. The analysis of and sizes in offires lowAustria are toothercountries, compared they canleadtostriking Forestresearch isanew fire fieldofwork inthe science. Austrianforest Whilethenumber Abstract: Im Alpenraum erscheint die Thematik das besteFeuerwehrnetz anseineGrenzenstoßen liche Brandjahre wie2003und 2013,dassauch Feuerwehren. Allerdings zeigtenaußergewöhn- Wegenetz, unddergroßen ZahlanFreiwilligen an dergutenInfrastruktur, wiebeispielsweise dem als einenHektarFläche. Diesliegtunteranderem Waldbrände inÖsterreich umfassenseltenmehr Anteil bis zu 40% betragen (Müller et al., 2012). brände eineRolle,von Juni bis August kannihr den Sommermonatenspielenauch Blitzschlag- ne ZigarettenodergerisseneStromleitungen.In oder indirekt,etwa durch achtlos weggeworfe- es direkt,durch außerKontrolle geratene Feuer, Brandursache im menschlichen Verhalten. Sei cik etal.,2011).IndenmeistenFällen liegtdie mehr als200 Waldbrände jährlich auftraten (Va- in denletztenJahren inÖsterreich imSchnitt Projektarbeiten konntefestgestelltwerden,dass Forest Fire Research Initiative). Im Zuge dieser vom FWFfinanzierteProjekt AFFRI(Austrian Waldbau, Universität fürBodenkultur Wien, das Risiko von Waldbränden zuminimieren. und Frühwarnsystemen vorgeschlagen, um das und Waldbrandbeobachtungs-sorgemaßnahmen den Klimawandel auch dieEntwicklung von Vor Im Jahr 2008starteteamInstitutfür - Seite 257 Seite 258 zu befürchten, dassverheerende Waldbrände in Abnahme von Niederschlägen imSommer steht zu rechnen ist.Gemeinsammitdervermuteten raum mitlängerenundintensiveren Hitzewellen modellen, sozeigtsich, dassinZukunftim Alpen- die aktuellenPrognosenvon regionalenKlima- reich enormeKosten. Wirft maneinenBlick auf dramatischen Auswirkungen imNaturgefahrenbe- forderungen. Ebenso bedingen sieaufgrund der reichischen Feuerwehren vor erhebliche Heraus- stellen siedieBrandbekämpfung durch dieöster len Vergleich keineswegs beeindruckend wirken, (Abbildung 1). Niederösterreich vernichteten 70Hektar Wald jemals zuvor. Allein die beiden größten Feuer in in Österreich über120 Waldbrände auf,mehrals kann: Von MitteJuli bisMitte August 2013traten Fig. 1:Forestfireon1August2013nearSaubersdorf,LowerAustria(Picture©einsatzdoku.at) Abb. 1:Waldbrand am01.August2013beiSaubersdorf,Niederösterreich(Foto©einsatzdoku.at) Während dieseZahlen im internationa- - des Waldeigentümers führen.Zudem grenzenin kosten erwachsen undzumfinanziellen Nachteil Aufforstung könnenhohewirtschaftliche Folge- fenen Waldeigentümer dar. Durch Räumungund chenausmaß einengroßenSchaden fürdiebetrof- Somit stellenauch Waldbrände mitgeringemFlä- formation Nr. 24–2011, Waldinventur 2007/09). im Durchschnitt nur neun Hektar (BFW Praxisin- besitzern inÖsterreich besitzenmehrals50% Gliederung der Wälder vor. Von 170.000 Wald- Besitzverhältnisse eineoftmalskleinparzellige Batllori etal.,2013). figkeiten untersucht wurden (Wastl et al., 2012; die Folgen von Klimawandel und Waldbrandhäu- durch verschiedene Studien unterstützt,indenen und massiver werden.DiesePrognosenwerden Österreich undanderen Alpenländern häufiger Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema In Österreich herrscht aufgrundder langwierige Wald- undLatschenbrand inEben- der Kranebitter Klammin Tirol im April 2009,der Niederösterreich vom August 2013, das Feuer in können diemassiven Waldbrände imsüdlichen massive Waldbrände gibt eszurGenüge.So ren auftretenkönnen.Beispielefürentsprechend den kannundinderFolge weitereNaturgefah- fristig dieSchutzfunktion nicht mehrerfülltwer durch das Absterben derBäumemittel-bislang- kann hierverheerende Auswirkungen haben,da Österreich häufig Schutzwälder. Ein Waldbrand – Gebietevermehrt gefährdetsein. Englischen „wildland-urban interface“genannten könnten inZukunftdieBewohner dieser–im zu großenProblemenführt. Auch inÖsterreich mit hohem Waldbrandaufkommen mittlerweile errichtet; eine Vorgehensweise, dieinLändern Einfamilienhäusern, werdendirektam Waldrand biete. Viele Gebäude,von Firmenanlagen biszu Österreich urbane Räume oft direkt an Waldge- Fig. 2:Forestfireon 8thAugust2013near Weikersdorf, LowerAustria (Picture©einsatzdoku.at) Abb. 2:Waldbrand am08.August2013beiWeikersdorf, Niederösterreich(Foto©einsatzdoku.at) Waldbrände im Gebirge betreffenin - gebiete wahrscheinlich. Selbstder Wasserabfluss Hangrutschungen und neueLawinengefahren- zudem weitereNaturgefahrenwieSteinschlag, kann. Mit dem Verlust des Schutzwaldes sind verhindern, dasssich erneut Wald etablieren de Erosionunddiewidrigen Wetterbedingungen den seitJahrzehnten waldfrei –diefortschreiten - et al.,2012).Manche Berghänge sindnach Brän- halb derOrtschaft völlig zerstörte(Wohlgemuth über 300Hektar, welcher denSchutzwald ober kam es2003zueinemintensiven Waldbrand auf barschaft stelltLeukinder Schweiz dar. Hier den sind.EinBeispielausderstaatlichen Nach- che Aufforstung durch denBrand vernichtet wor jahrzehntelange Bemühungenfüreineerfolgrei- in Absam in Tirol imMärz2014zeigt,wobei wie auch dasaktuelleBeispieldes Waldbrandes Schutzfunktion gehendabeioftindieMillionen, genannt werden.DieKosten fürden Verlust der er inZistl-Bretstein,Steiermark,vom Mai2003 see, Oberösterreich, imJuli 2006oderdasFeu - - - Seite 259 Seite 260 unter Berücksichtigung der jeweils aktuellen den Alpenraum für gemeinsamen Warnsystems ren. Diesgeschah durch dieEntwicklung eines Zusammenhang mit Waldbränden zuidentifizie- de Maßnahmenzur Verringerung von Schäden im Forschungsvorhaben hatte zum Ziel,vorbeugen- gramms“ geförderteund2012abgeschlossene Fund (ERDF)imRahmendes„Alpine-Space-Pro- Das durch denEuropeanRegionalDevelopment Forest Fire Warning System)insLebengerufen. de im Jahr 2009 das Projekt ALP FFIRS (Alpine risikos im Alpenraum zuvereinheitlichen, wur Waldbrand geforscht. Institut fürForstwissenschaft wirdander Thematik Universität Padua inItalienundamSlowenischen eignissen untersucht werden sollen. Auch an der die Entwicklung derBiodiversität nach Brander von Waldbränden imNaturgefahrenbereich und Forschungsprojekte initiiert,mitdenendieFolgen ermöglichen sollen.Zudem wurdenverschiedene der Waldbrandgefahrbessere Abschätzung eine Methoden und Konzepte werdenentwickelt, die Waldbranddatenbank „Swissfire“aufbereitet. (WSL) Waldbrände erfasstundseit2008inder schungsanstalt für Wald, Schnee undLandschaft der Schweiz werden anderEidgenössischen For Waldbrandbekämpfung entwickelt werden.In ammer sollenhieru.a.globaleStrategien zur daten. UnterLeitungvon Prof.GeorgGold- Forschungsstelle zurSammlungvon Waldbrand- Deutschland, bereitsseit 1998 alseuropäische bal Fire Monitoring Center(GFMC)inFreiburg, von Waldbränden erkannt.SofungiertdasGlo- Ländern hatmandieBedeutungundGefahr negativ beeinflussenkann. führen undzusätzlich die Trinkwasserqualität zu erhöhten Wassermengen imHochwasserfall kann sich durch den Waldverlust erhöhen,was Um die Abschätzung des Waldbranddie Abschätzung - Um Auch inanderenmitteleuropäischen - - - Flurbränden. Übereineinteraktive Kartekönnen gige Erhebung und Auswertung von Wald- und ermöglicht dieeinfache undsystemunabhän- gestellt worden (http://fire.boku.ac.at/public).Sie che Web-GIS-Applikation „Fire Database“online Wald- undFlurbrände zerstörtworden (Tabelle 1). Jahren. Seit2003sindüber1000Hektardurch den schwankt dabeistarkzwischen deneinzelnen men werdenkonnten.Die Anzahl an Waldbrän- kante Waldbrandereignisse vor 1900aufgenom- letzten zwanzig Jahren, wobei auch einzelne mar ac.at). DerErhebungsschwerpunkt liegtaufden rund 4300Datensätzeenthält(http://fire.boku. Waldbrand-Datenbank erstellt,dieinzwischen schungsinitiativen wurdeeineösterreichweite Datenbank. ImZugederverschiedenen For ner umfassenden,homogenisierten Waldbrand- der Waldbrandforschung istdieErrichtung ei- weiterführender Fragestellungen imBereich Eine wichtige Grundlage fürdie Beantwortung Waldbranderfassung aktuelle Waldbrandgefährdung angepasstwird. operativ, indemder Alarmierungsumfang andie onen inNorditaliennutzendasSystembereits Alpenraum an ALP FFIRSbeteiligt.EinigeRegi- ten, regionale und nationale Behörden aus dem che Institutionen wie Wetterdienste, Universitä- dargestellt. Als Projektpartnerwaren 14öffentli- damit vergleichbar fürdengesamten Alpenraum Basis eines einheitlichen Gefährdungsindex und tet. Die Waldbrandgefahr wird dabei erstmals auf und Vorhersagen der Waldbrandgefahr aufberei- zu können.Dazuwerdentagesaktuelle Analysen ren, umdie Waldbrandgefahr besserabschätzen Entscheidungshilfe fürBehördenundFeuerweh- aufgabe desSystemsistdieBereitstellungeiner Wetterbedingungen (www.alpfirs.eu). DieHaupt- Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Im Frühjahr 2013 ist die freizugängli- - - Gesamtbrandfläche (ha) brände mitBrandfläche (n) … dokumentierteFlur- Flurbrände (n) Waldfläche (ha) samtsumme verbrannter … dokumentierteGe- brände mitBrandfläche (n) dokumentierte Wald… - Waldbrände (n) Jahr Waldbränden hängtvon zweiwesentlichen Fak- Die Prognose des potenziellen Auftretens von Modellierung derWaldbrandgefahr len Vernetzung wirdangestrebt. lischsprachige Version zurbesseren internationa- Plattform implementiertwerden. Auch eineeng- dargelegte Integrated Fire DangerIndexaufder Web-GIS vorgesehen. Sosollderweiterunten brandforschung weitereFunktionalitätenim öffentlichkeitswirksame Darstellungder Wald- ten Waldbrand-Blog. Zugang zudemvom Institutfür Waldbau betreu- brandforschung und Waldbrandgefahr undbietet Waldbrandportal bündelt zudem Linkszur Wald- erfolgt interaktiv überdas Web-GIS. Dasneue Waldbrandereignisse zu melden. Die Verortung art) aufbereitetwerden.Danebenistesmöglich Kriterien (u.a.Flächengröße, Zeitpunkt,Brand- ken erstelltsowie Datennach unterschiedlichen Brandereignisse abgefragt, Statistiken oder Grafi- Tab. 1:DocumentednumberofwildfiresinAustriafrom2003-2013 Tab. 1:DokumentierteAnzahlanWald- undFlurbrändeninÖsterreich von2003bis2013 In Zukunftsindfüreineerweiterteund 2003 186 148 238 204 60 82 2004 18 20 44 69 35 8 2005 11 25 14 48 85 15 2006 132 16 34 86 79 87 bundenen Bedingungen am Boden spielt die Art prognostizieren kann(Arpaciet al.,2013). vor allemimFrühjahr, die Waldbrandgefahr gut Zustand der Vegetation berücksichtigt undsomit, des M68liegtdarin,dasserden phänologischen herangezogen werdenkönnen.DieBesonderheit dungsgefahr oderderEntstehungvon Vollfeuern bung verschiedener Parameter wie der Entzün- schiedenen Sub-Indizes,dieeinzelnzurBeschrei- werden. Derkanadische FWIbestehtausver als geeignetste Waldbrandindizes identifiziert mit seinenSub-Indizessowie derdeutsche M68 konnten derkanadische FWI(Fire Weather Index) dene meteorologische Größen.FürÖsterreich brandgefahr heranziehen, kombinierenverschie- Trockenheit der Vegetation alsMaßfürdie Wald- ken. Sogenannte„Waldbrandindizes“, welche die schicht unddesvorhandenen Totholzes auswir welche sich auf den Feuchtegehalt der Streu- Temperatur, Niederschlag, Luftfeuchte und Wind, Bedingungen zunennen,spezielldieParameter toren ab.Zunächst sindhier diemeteorologischen 2007 157 254 50 80 61 83 2008 185 23 58 27 90 32 Neben dem Wetter unddendamit ver 2009 138 38 65 72 89 82 2010 102 139 61 49 86 87 2011 200 267 123 62 67 90 2012 128 151 213 259 190 59 2013 103 117 111 185 200 172 - - - Summe 1339 1966 1110 560 799 775 Seite 261 Seite 262 wahrscheinlichkeit beurteilt werden. Die einzige zials von Waldbränden muss dieEntzündungs- 2011). zung der Waldbrandgefahr möglich (Arpacietal., Damit wirdeinewaldtypenspezifische Abschät- an verfügbarem Brennmaterialdurchzuführen. begonnen worden, Erhebungen zuden Mengen ländern Schweiz, Slowenien und Italien damit Österreich istähnlich denbenachbarten Alpen- Luft istesmöglich, Risikogebieteauszuweisen.In einer Waldtypisierung vom Bodenoderausder hebung des vorhandenen Brennmaterials sowie größeren Gefahrvon Vollbränden. Durch dieEr starkem Wind, zuintensiveren Feuern undeiner holzmengen führen,besondersin Verbindung mit brände gefährdetalsLaubgehölze.Große Tot - Nadelwälder sindgenerell stärkerdurch Wald- und Strukturder Vegetation eine wichtige Rolle. Fig. 3:Relevantparameterstoestimateforestfirerisk Abb. 3:DierelevantenKomponentenzurAbschätzungderWaldbrandgefahr Für eine Abschätzung des Auslösepoten- eine Abschätzung Für - Waldbränden bewertenzu können,mussneben Waldbränden zuermitteln(Arndtetal.,2013). wohnern, Infrastrukturen unddem Auftreten von statistisch relevante Beziehungen zwischen Ein- Entfernungen undDichtemaßen erlaubtdabei Infrastruktur modellieren. Die Berechnung von von Wanderwegen, Bahnlinienodertouristischer der Bevölkerungsdichte oder dem Vorhandensein des Menschen aufdieEntzündungsgefahranhand zioökonomische Modellezurück, diedenEinfluss tigen: denFaktor Mensch. Hiergreiftmanaufso- Hauptauslöser von Waldbränden zuberücksich- (Müller etal.,2012).Entscheidend istaber, den sind esrund15%,europaweit gesehennur5% durch Gewitteraktivität ausgelöst, in Österreich Kanada werdenbiszu50%aller Waldbrände Blitzschlag (Vacik etal.,2011).IndenUSAund in Mitteleuropa relevante natürliche Ursache ist Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema Um das Ausbreitungspotenzial von die ProzesseinÖkosystemen,welche die Auf - -mustern. SiehabeneinenstarkenEinflussauf und von Vegetationstypendie Veränderung Waldbrände prägen Gebirgslandschaften durch Waldbrandforschung imGebirgswald Gebiete wiestarkgefährdetsind. einen täglichen Überblick zu verschaffen, welche meindeebene istesmöglich, sich als Anwender integriert werden. Von derBundes-biszurGe- mögliche Gefahrenauf verschiedenen Ebenen Waldbrandgefahr ineinem Werkzeug können ansteigen. Durch diegesamthafteBeurteilung der zündungsgefahr inexponiertenLagendramatisch mikroklimatischen Unterschiede lassendieEnt- Waldbränden ermitteltwerden(Abbildung3). stehung, die Auslösung und die Ausbreitung von ponenten kanndamitdasPotenzial fürdieEnt- den. ImZusammenwirkendereinzelnenKom- -richtung auch die Topografie berücksichtigt wer aktuellen Datenzur Windgeschwindigkeit und Gerade dieimGebirgswald auftretenden - sität Graz untersucht gemeinsammitdemInstitut für Geographie undRaumforschung derUniver kenntnissen in ALP FFIRSentwickelt. DasInstitut of ClimateChange)wurdeaufbauendaufdenEr Vulnerability of Austrian Forests undertheImpact giefonds) geförderte Projekt FIRIA (Fire Risk and rung derSchutzwirkung bewirken (Abbildung4). messerverteilung unddamiteinestarke Verände- der Bestandsdichte und-textur sowie derDurch - Veränderung derBaumartenzusammensetzung, schiedlichen Waldbrandintensitäten könneneine Prozesse wieSteinschlag und Lawinen. Dieunter Schutzwaldes hinsichtlich gravitationsgetriebener der sindallerdings Verlust der Wirkungen des Wasserqualität kommen.Noch schwerwiegen - Verschmutzungen undEinschränkungen inder deraufforstung führt. Darüberhinauskanneszu auch zu erschwerten Bedingungen bei der Wie- duktivität desStandortsbeeinträchtigt, sondern erhöht sich dieErosion,was nicht nurdiePro- sen. Bei Verlust derSchutzwirkung des Waldes rechterhaltung derSchutzfunktionen beeinflus - Das durch den ACRP (Klima-undEner (Foto ©OliverSass) Upper Austria near Roßleithen, on the23August2003 after aforestfire Damaged forests Fig. 4: (Foto ©OliverSass) Oberösterreich Roßleithen, 23. August2003bei nach Brandam Zerstörte Waldflächen Abb. 4: - - - - Seite 263 Seite 264 tersuchung der Auswirkung von Waldbränden auf bränden, Lawinen undSteinschlag. FürdieUn- selwirkungen zwischen dem Auftreten von Wald- diente als Basis für die Untersuchung der Wech- das mögliche Auftreten von Waldbränden in Tirol ben werden.DieIdentifizierungderHotspotsfür touristische undforstliche Infrastruktur beschrie- Besiedlungsdichte unddie Erschließung durch anthropogenen Komponenten könnenüberdie prägte Klimasowie dermenschliche Einfluss.Die räumige, durch Topographie undExpositionge- Zu diesenFaktoren gehörenin Tirol dasklein- Entstehung von Waldbränden (vgl. Abbildung 5). brandereignissen undwichtigen Faktoren fürdie Zusammenhangs zwischen historischen Wald- „Hotspots“ vor, basierendaufeiner Analyse des nis dieserUntersuchung liegt eineKartierungder von Waldbränden in Tirol untersucht. Als Ergeb- von Naturgefahrennach Waldbränden. die Gefährdung Tirols hinsichtlich des Auftretens Climate Change Adaption Technologies“ (alpS) für Waldbau anderBOKUunddem„Centrefor In FIRIA wurde die räumliche Verteilung auszugehen ist, werden prozessspezifische Mo- einer Gefährdunginfrastruktureller Einrichtungen pen. FürdiebetroffenenGebiete,indenenvon vier imInntalunddreiindenNördlichen Kalkal- reich (Paznauntal, Ötztal,StubaitalundZillertal), betroffenen Gebieteliegenimzentralalpinen Be- durch beide(8)Prozessezurechnen ist.Zehnder fährdung durch Steinschlag (6),Lawinen (3)oder in 17EinzugsgebietenmiteinererhöhtenGe- zeigen, dass nach einem potenziellen Waldbrand winenereignissen simuliert.DieerstenErgebnisse wurden dieReichweiten von Steinschlag- undLa- Wälder nach unterschiedlichen Brandintensitäten den. ZurBeurteilungderSchutzfunktionalität der einhergehenden Mortalitätsraten ermitteltwer potenzielle Waldbrandverhalten unddiedamit Waldbrandmodellen konnten in Fallstudien das Waldtypen quantifiziert werden. Mithilfe von Intensität von Waldbränden fürunterschiedliche gutes (u.a.Streu, Astmaterial, Totholz) konntedie die Erhebungdespotenziellverfügbaren Brand- verschiedenen Regionen Tirols erhoben.Durch die Waldstruktur wurden Vegetationsparameter in Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema in Tyrol mortality, 50%mortality) intensity scenarios(100% models consideringtwofire the simulationwithrockfall of fireeventsandresults fires, monthlydistribution Selected hotspotsofforest Fig. 5: in Tirol (100% und50%Mortalität) Waldbrandintensitäten bei unterschiedlichen Steinschlagmodellierung und Ergebnisseder Verteilung derWaldbrände „Hotspots“, monatliche Ausgewählte Waldbrand- Abb. 5: - stehen auch fürdieanderenBundesländer inaus- RIA für Tirol alssignifikantbeurteilt worden sind, mischen Faktoren, dieimZugedesProjektesFI- forstliche Parameter verfügbar. Diesozioökono- bzw. nurals Interpolationsergebnisse für wenige onsparameter nicht flächendeckend vorhanden der Qualitätzur Verfügung stehen,sind Vegetati- graphische DatenüberLaserscansinausreichen- und Zuverlässigkeit beträchtlich. Während topo- die QualitätdieserDatenhinsichtlich Auflösung Rasterdaten verarbeitet, dabeiunterscheidet sich sozioökonomische Risikoverteilung werdenals toren wie Topographie, Vegetation/Brandgut und beitet worden sind.Dieoftstatischen Inputfak- im Rahmenvon wissenschaftlichen Studienerar den derzeitzahlreiche Annahmen getroffen,die Bei der Abschätzung der Waldbrandgefahr wer Zukünftige Herausforderungen noch gravierender ausfallen. berücksichtigt, könntedaszukünftigeBrandrisiko lung undErschließung von waldnahen Gebieten sammensetzung unddiezunehmendeBesiede- der Vegetationszudie Veränderung- zusätzlich ellen Bedingungen schon hoch ist, noch an. Wird lerdings steigtdieGefahrdort,wo sieunteraktu- unbedingt zuneuenHotspotskommenwird. Al- Klimamodellen deuten darauf hin, dass es nicht Ergebnisse mitzweiunterschiedlichen regionalen Zunahme von Trockenperioden verändert. Erste eine Erhöhungder Temperatur beigleichzeitiger Verteilung derDispositionfür Waldbrand durch wurde untersucht, inwieweit sich die räumliche mawandel Teil derForschungsarbeit inFIRIA.Es Erhöhung des Waldbrandrisikos durch denKli- Analyse der Auswirkungen derprognostizierten beurteilen (vgl. Abbildung 5).Danebenwar die geführt, umdieSchutzwirkung der Wälder zu dellberechnungen undGefahrenanalysendurch- - - von Naturgefahren erhöhenkönnen. brände wahrscheinlich, welche auch dieGefahr Brennmaterials sindbesonders intensive Wald- Durch diegrößere Mengedeshierverfügbaren de auch in Fichtenbeständen auftretenwerden. zu befürchten, dassinZukunftmehr Waldbrän- der Prämisse einergrößerenSommertrockenheit hinaus istimZugedesKlimawandels undunter sonders gefährdeteGebieteverbessern. Darüber die Verfügbarkeit von Luftunterstützungfürbe- und Erstalarmierungsumfang, Alarmierungsketten gefahr. Derartige Gefährdungskartenkönnenden bei derverbesserten Abschätzung der Waldbrand- auftretenden Waldtypen wäre einwichtiger Schritt risierung dieser Algorithmen für die in den Alpen in verschiedenen Waldtypen stark.DieParamet - scheidet sich dieEntwicklung des Wassergehaltes Kanada entwickelt worden sind. Allerdings unter den momentan Algorithmen verwendet, die in aus den vorhandenen Informationen. Hier wer jedoch dieModellierung der Vegetationsfeuchte Auflösung zur Verfügung. Einwichtiger Faktor ist Auflösung grundsätzlich ineinerausreichenden len derZAMGgewonnen undstehenmit1x1km werden aus den hochauflösenden Wettermodel- len von Bedeutungsein.Dieklimatischen Daten vor allem für Verwaltung und Landeswarnzentra- gefunden werden. Diese Maßnahmen können in derNaturaufhalten(Wochenende, Feiertage) besteht undsich besonders vieleFreizeitnutzer denen eineklimatisch erhöhte Waldbrandgefahr ner Anpassung der Waldbrandgefahr an Tagen, an Gebieten. Eineweitere Verbesserung kanninei- kale Hotspotswiez.B. Wanderwege introckenen klimatische Risikensichtbar, sondernebensolo- gung desFaktors Mensch werdendabeinicht nur Risikomodell ersetzen. Durch die Berücksichti- künftig das derzeit verwendete sozioökonomische reichender Qualität zur Verfügung und sollen zu- Zusammengefasst kann gesagt werden, - - Seite 265 Seite 266 und notwendigist: rung derbestehendenDatengrundlagensinnvoll dass einebreiteForschungsinitiative zur Verbesse- • • • • • • Waldbrandmoexistierender - • Anpassung • breite Öffentlichkeit. an diebetroffenenDienststellen unddie Kommunikationder Waldbrandgefahr serung derBewusstseinsbildung undzur Analyse derMöglichkeiten zur Verbes- Waldbränden. Anpassungsstrategien zurPrävention von dels undErarbeitung von waldbaulichen Fichtenwäldern im ZugedesKlimawan- Analyse derzukünftigenGefährdungvon die Nährstoff-undKohlenstoffkreisläufe. (Mortalität, Regenerationsfähigkeit) und die Schutzwirkung von Gebirgswäldern fristigen Effektevon Waldbränden auf Monitoring derkurz-,mittel-undlang- dellierten Ergebnissenabzugleichen. Waldtypen zubeobachten undmitmo- Boden- undLuftfeuchte inausgewählten werkes ausFeuchtesensoren, umdie Errichtung einesösterreichweiten Netz- Blitzschläge und-brände. Erarbeitung eines Vorhersagemodells für vegetationskundlichen Parametern. klimatischen, sozioökonomischen und brandgefahr unterBerücksichtigung von Verbesserung der Vorhersage der Wald- bedingungen. der Entwicklung unterKlimaänderungs - gungen imGebirgswald zur Vorhersage delle andieökologischen Rahmenbedin - chen, Brandgutmengen). Intensität von Waldbränden (u. a. Ursa- Abschätzung derEntzündbarkeitund Dokumentation von Waldbränden zur Standardisierte Erfassungundlaufende [email protected] 1190 Wien Peter-Jordan-Straße 82 Universität für Bodenkultur Wien für Waldbau,Institut DI MortimerM.MÜLLER [email protected] 1190 Wien Peter-Jordan-Straße 82 Universität fürBodenkultur Wien für Waldbau,Institut MSc. AlexanderARPACI [email protected] 1190 Wien Peter-Jordan-Straße 82 Universität fürBodenkultur Wien für Waldbau,Institut Ao.Univ.Prof.DI Dr. Harald VACIK Anschrift derVerfasser / Authors´ adresses: und Interessensträgern besonderswichtig. die Kooperation von unterschiedlichen Partnern stellung – anwendungsorientierten Vorhaben ist interdisziplinär angelegtenund–jenach Frage- Themenbereichen beschäftigen. Fürdiemöglichst arbeiten werden sich daher mit den genannten tion sinnvoll sein. Weiterführende Forschungs- expliziten Faktoren Mensch, Klimaund Vegeta- koabschätzung nurmit Integration derräumlich gefahrenbeurteilung einnehmenundeineRisi- brandgefahr eine stärkereRollebeiderNatur international diskutiert.InZukunftwirddie Wald - Die angeführtenForschungsfragen werdenauch Kurzbeiträge zumSchwerpunktthema - Ecology andBiogeography, 22(10),1118–1129.doi:10.1111/geb.12065 Climate change-induced shiftsinfireforMediterranean ecosystems.Global BATLLORI E.,PARISIEN M.,KRAWCHUK M. A., MORITZM. A. (2013). through Integrated Fire Management,www.wildfire2011.org In: Working onFire (Eds.),Living withFire, Addressing GlobalChange City, May 9-13,2011. in Austria andItaly. The 5thInternational Wildland Fire Conference,Sun Potential Fire Intensitiesinthe Alpine Regionbasedoncharacteristic fuels ARPACI A., VALESE E., VACIK H.(2011): Theoretical and Applied Climatology, 114(3-4):393-406. Selecting the best performing fire weatherindices for Austrian ecoregions. ARPACI A., EASTAUGH CS., VACIK H.(2013): in Austria. iForest, Vol. 6,pp.315-325.doi:10.3832/ifor0936-006 Modeling human-caused forest fire ignition forassessing forest fire danger ARNDT N., VACIK H.,KOCH V., ARPACI A., GOSSOW H.(2013). Literatur /References: Leben mit Waldbrand amBeispielvon Leuk( VS )2003,157,97–106. MORETTI, M.(2012). WOHLGEMUTH, T., BRIGGER, A., GEROLD, P., LARANJEIRO, L., ger inthe Alps. Agricultural andForest Meteorology, 162-163(2012),1-13. Recent climatechange: Long-termtrendsinmeteorologicalforestfiredan- (2012). WASTL C.,SCHUNKLEUCHNERM.,PEZZATTI G.B., MENZEL A. Wildfires inthe Alpineregion:firstresultsfromthe ALPFFIRSproject. PELFINI F. (2012). VALESE E., CONEDERA M., VACIK H., JAPELJ A., BECK A., COCCA G., 128(1): 1-31. Characterisation offorestfiresin Austria. Austrian Journal of Forest Science, H. (2011). 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Seite 267 Seite 268 Catchments toChangesoftheSystemConditions Sensitivity oftheRunoffBehaviourSmallAlpine Systemzustandes Wildbacheinzugsgebiete aufÄnderungendes Sensitivität derAbflussreaktionkleineralpiner GERHARD MARKART, CLEMENSGEITNER,FRIEDRICHSCHÖBERL KLAUS KLEBINDER,GERTRAUDMEISSL,BERNHARDKOHL, Abflussreaktion, Systemzustand, Beregnungsversuch, Abflussbeiwert,N/A-Modellierung Stichwörter: zu erwarten sind. ten N/A-Modellzeigen,dassbeiungünstigenSystembedingungen kritische Abflussreaktionen unterschiedlichen Standortenabgeleitetwerden.Szenarienanalysenmiteinemereignisbasier konnten indreiwestösterreichischen Wildbacheinzugsgebieten typische Reaktionsmusteran Form aufund sindbeiderBemessungmitunterschwer erfassbar. ÜberStarkregenexperimente Systembedingungen tretensowohl inperiodisch/saisonalen Zyklenalsauch inepisodischer Schnee könnendie Abflusseigenschaften einesStandortesdeutlich modifizieren.Ungünstige len Systemzustandab.Hohe Vorfeuchte desUntergrundes, temporäre Bodenverdichtung oder derschlagsereignisses unddernaturräumlichen Ausstattung desGebietesvor allemvom aktuel- Die Abflussreaktion alpiner Wildbacheinzugsgebiete hängtnebenderCharakteristik desNie- Zusammenfassung: Kurzbeiträge zuanderenThemen - stimmt: gebiet wirddurch unterschiedliche Faktoren be- einem Wildbacheinzugs- in Die Abflussreaktion wie vor eineHerausforderung fürdiePraxis dar. den kann,stellenextreme Abflussereignisse nach räume meistunproblematisch abgeschätzt wer langjährige Erfahrungs-bzw. Beobachtungszeit- mit kurzerbismittlerer Wiederkehrperiode durch Folge hat. Während der Abfluss von Ereignissen einen unverzögerten Anstieg der Abflusswelle zur des Niederschlages indenGerinneläufen,was pographie zueinerraschen Abflusskonzentration nereignissen kommtesinfolgederHochgebirgsto - hohem Gefährdungspotenzialdar. BeiStarkrege- Landschaftseinheit des Alpenraumes Prozesse mit Wildbachereignisse stelleninderkomplexen Einleitung undProblemstellung runoff coefficient, rain/runoffmodelling Runoff behaviour, system condition, sprinklingexperiments, Keywords: conditions. analyses with a rain/runoff model show in case of unfavorable a critical runoff reaction system sprinklingexperimentsbased onnumerous catchmentsinwestern inthree Austria. Scenario as inanepisodicmanner. Typical patternshave runoffreaction sites beenfoundfordifferent significantly. Unfavorable system conditions may occurinaperiodical/seasonalpattern aswell existence of an isotherm snow cover can modify the runoff characteristic of a site or catchment conditions like content, high antecedent soil moisture compaction of the soil or the temporary behaviour of Alpine catchmentsismainlydependingontheactualsystem state. System Beside tothecharacteristicofaheavy rainevent andtothecatchmentinventory, therunoff Abstract: • • sowie Grundausstattung desEinzugsgebietes die räumlich variable naturräumliche riabilität, und dessen räumliche und zeitliche Va- das auslösendeNiederschlagsereignis - standorten durch Befahren mitschwerem Gerät) (z. B. temporäre Bodenverdichtung an Grünland- als auch durch menschliche Handlungsweisen derschlagssummen im Vorfeld von Ereignissen) durch natürliche Prozesse (z. B. durch hohe Nie- grund anBedeutung(Markartet al.,2013). Standortfaktoren und Abflussprozesse imUnter erregenereignissen gewinnen(hydro)geologische kurzen, konvektiven Ereignissenhöher, beiDau- und desOberbodensaufdie Abflussreaktion bei ist derEinfluss Vegetation bzw. Landnutzung al., 2011;Klebinderet2014).Grundsätzlich in Kombination miteinandererklärbar(Markartet Verzahnung zueinanderaufundsindoftmalsnur weisen dieeinzelnenKomponenten eineenge Geo,- Pedo- undBioinventars beeinflusst.Dabei zes unddemReliefdurch Eigenschaften des gebietsgröße, der Ausprägung desGerinnenet- Gegebenheiten wiebeispielsweise derEinzugs- zugsgebietes wirdnebendentopographischen Die naturräumliche Grundausstattungeines Ein- • Systembedingungen können sowohl derschlages. tembedingungen zumZeitpunktdesNie- die räumlich undzeitlich variablen Sys- - Seite 269 Seite 270 des Österreichischen Klima- undEnergiefonds Niederschlagsereignissen aufweisen. lichkeit fürdas Zusammentreffen mit kritischen und somiteinedeutlich geringere Wahrschein- von kurzerDauersein(z.B. hohe Bodensättigung) nen kritischen ZuständeeinesSystemsauch nur Gewittertätigkeit deckt. ImGegensatzdazukön- konstant ist und sich mit der Periode maximaler weidung, dadieserübereinenlängerenZeitraum trittswahrscheinlichkeit hat der Einfluss Be- Relevanz inBezugaufdieFragestellung derEin- riode solcher kritischer Kombinationen. Geringe keit liegtinderBestimmung Wiederkehrpe- deutlich überschreiten können.DieSchwierig- Abschätzungs- undDimensionierungsverfahren entwickeln, welche dieGrenzeeinschlägiger sendem Niederschlagsereignis Reaktionsweisen ge Kombination von Systemzustandundauslö- langen Trockenperioden.nach summen odereinerausgeprägten Hydrophobie des Untergrundes infolge hoher Vorniederschlags- wie beispielsweise einersehrhohen Vorsättigung tung der Auswirkung episodischer Phänomene staltet sich hingegendie Abschätzung undBewer Standortes einbezogenwerden.Schwieriger ge- Bewertung deshydrologischen Potenziales eines chen Verlauf bekanntundkönnensomitgutindie sein. DieseEntwicklungen sindinihremzeitli- Vorhandensein einerisothermenSchneedecke unmittelbar nach der Schneeschmelze oderdas Almbeweidung, eine sehr hohe Bodensättigung Bodenverdichtung mit fortwährender Dauer der Einzugsgebieten beispielsweise dieZunahmeder Systemzustandsbedingungen könneninalpinen fen werden.Saisonal/periodisch wiederkehrende sowie durch ii)episodische Prozessehervorgeru- abilität) kann durch i) saisonale bzw. periodische schiedlichen Systembedingungen(zeitliche Vari- beeinflusst werden.Das Auftreten von unter Das imRahmen des ACRP-Programmes Systeme könnendurch eineungünsti- - - Brixenbaches konnten zwischen 2011 und2012 entsprechenden Region(Meißletal.,2012). und Nutzungrepräsentativ fürandereGebieteder hinsichtlich ihrernaturräumlichen Ausstattung geführt. DiedreiEinzugsgebiete (Tabelle 1)sind und abweichendem Niederschlagregime durch- österreichs mitunterschiedlicher Höhenlage drei Wildbacheinzugsgebieten Westin - wurden reaktion beiunterschiedlichen Systemzuständen Die Untersuchungen zurSensitivität der Abfluss- Testgebiete undMethodik messung unteraktuellenKlimabedingungen. gen derSystembedingungen auf die Abflussbe- auf eine detaillierte Abhandlung der Auswirkun- et al., 2012). Der vorliegende Beitrag fokussiert und Systembedingungenzuerwarten sind(Meißl Kombinationen von Niederschlagsereignissen Häufigkeit desZusammentreffens von kritischen ob durch den Klimawandel Änderungen in der stellt werden.Darüberhinauswurdeuntersucht, ziert werden,dieimvorliegenden Beitrag vorge - terschiedlicher hydrologischer Einheitendifferen- Gebietsabflusses konntenReaktionsmusterun- zung systemzustandsbedingterBandbreitendes Modellierung) analysiert.Nebender Abschät- und Niederschlag/Abfluss-Modellierung (N/A- Vorbedingungen mittels Starkregenexperimenten mögliche Systemreaktionen beiunterschiedlichen die zuerhöhten Abflüssen führen.Dabeiwurden derschlagsereignissen und Systembedingungen, Identifikation kritischer Kombinationen von Nie- zentrale Fragestellung desProjektes liegtinder nen Wildbacheinzugsgebieten auswirken. Eine Systemzustände aufdie Abflussreaktion inklei- mit derFragestellung, wiesich unterschiedliche ne Catchments toClimateChange)befasstsich tivity oftheRunoffCharacteristics ofSmall Alpi- geförderte Forschungsprojekt SeRAC-CC (Sensi- Kurzbeiträge zuanderenThemen Im Einzugsgebiet desRugg-und Einzugsgebietsgröße Jahresniederschlagssumme Höhenlage Abflussereignis (Datum) Größtes gemessenes Vegetation/Landnutzung Böden (Betreiber) Pegel seit Geologischer Untergrund Lage Gemeinde, Bundesland Standorten, im Brixenbachtal 14Experimente an ches konnteninsgesamt19 Experimenteanneun und Kohl, 1995).ImEinzugsgebietdesRuggba- verwendeten BeregnungsanlagesieheMarkart von einerStundebeaufschlagt (Beschreibung der intensität von rund100mm/hübereineDauer zwischen 40bis80m²miteinerNiederschlags- werden. Dabei wurden Flächen mit einer Größe schiedlichen Systemzuständendurchgeführt zahlreiche Starkregensimulationenbeiunter Tab. 1:Characteristics ofthethreetestareas(afterMeißl etal.,2012,extended) Tab. 1:Charakteristik derdreiUntersuchungsgebiete(nach Meißletal.,2012,erweitert) teilweise pseudovergleyt, kleinräumig Intensivwei- Skelettarme Braunerden, großflächig Mähwiesen, Eichenberg, Vorarlberg den, nadelbaumdomi- nante Mischwälder Obere Süßwasser- molasse, Moräne oftmals bindig 400 –1100m Pfänderstock (LWB Vbg.) 18.7.1974 1600 mm Ruggbach 6,6 km² 65 m³/s 1967 - Skelettreiche Braunerden, bei wurdeeinStandortzweimaligberegnet. Starkregenanlage (Größe: 1 m²)durchgeführt, da- nungen imLängentalwurdenmiteinerkleinen acht Standortendurchgeführt werden.DieBereg- untersuchenden Systemzustandsfaktoren ange- den Experimentenwurdenentsprechend denzu tersuchungsgebietes, die Vorgehensweise bei bzw. UntergrundeinheitendesjeweiligenUn- orientierte sich andendominantenNutzungs- teilweise starkverdichtet Rendzinen undRanker, montane bissubalpine Brixen im Thale, TirolBrixen alpine Heiden–und Schiefer, Porphyroid extensiv beweidet), Rasen (größtenteils Kitzbüheler Alpen 880 –2000m Nadelwälder und Dolomit Brixenbach (HD Tirol) 1400 mm 2.6.2013 7,7 m³/s 9,3 km² Die Auswahl derBeregnungsstandorte 2004 ckelte Ah-C Böden(Ranker) Großflächig ohneBoden- bildung, schwach entwi- Gneise und Amphibolite Gneise Vegetationslose Geröll- Matten, kleinräumige alpine Rasen-und extensive Weiden halden undFels, Zirbenbestände, 1900 –3000m Stubaier Alpen Längentalbach 23.8.2005 1200 mm Silz, Tirol (TIWAG) 7,0 m³/s 9,2 km² 1982

Seite 271 Seite 272 flächenbeiwertes beikonvektiven Starkregen Geländeanleitung zur Abschätzung desOber (Markart etal.,2013). keiten desoberflächennahen Zwischenabflusses ten Untersuchungen zu den Fließgeschwindig- Ergänzend erfolgteninallendreiEinzugsgebie- Abflussreaktion (Regen-auf-Schnee Ereignisse). Einflusses einerisothermenSchneedecke aufdie Im LängentallagderFokus aufder Analyse des und nach deren Beendigung (AnfangSeptember). telbar vor Beginn der Weidesaison (Ende Mai) untersucht, dazuerfolgten Beregnungenunmit- auch imHinblick aufdenEinflussderBeweidung aufschlagt. ImBrixenbachtal wurdeeinStandort nander (mitPausen von 30bis90Minuten)be- wurde derBeregnungsstandortmehrfach hinterei- erachtet. UmdenFeuchteeinfluss zuanalysieren, als einfürdie Abflussreaktion dominanter Faktor Brixenbaches wurdederEinfluss Vorfeuchte passt. BeidenEinzugsgebietendesRugg-sowie Fig. 1:Realizationof therunoffprocessinZEMOKOST. Abb. 1:Abbildungdes AbflussprozessesinZEMOKOST. Die EinzugsgebietewurdenaufBasisder - beschrieben (Abbildung1) (Kohl, 2011): ganglinie wirddabeidurch folgendeParameter Abfluss- eine Trapezganglinie.Die Trapezformder fluss alsauch fürZwischenabflussprozesse) über Abflussbildung (sowohl fürdenOberflächenab- det (BMLFUWo.J.). einer Wiederkehrperiode von 100Jahren verwen- Bemessungswerte derjeweiligeneHYD-Zellemit 2011) umgesetzt. Als Niederschlag wurdendie sungsabflusses imN/A-ModellZEMOKOST (Kohl, den fürdie Abschätzung desReinwasser-Bemes- al., 2013).DiekartiertenGrundlagendatenwur Untergrund herangezogen werden(Markartet Karten zudendominanten Abflussprozessen im Längental sieheKohl, 2011).Ergänzendkonnten dung 3,Brixenbachtal sieheKlebinderetal.,2012; igkeit, Einzugsgebiet des Ruggbaches siehe Abbil- (Oberflächenabflussbeiwert und Oberflächenrau- Beregnungsexperimente flächendeckend kartiert (Markart et al., 2004) sowie der Erkenntnisse der Kurzbeiträge zuanderenThemen ZEMOKOST abstrahiert denProzessder - modelliert werden. schlechten sowie unter guten Vorbedingungen somit ein Abflussereignis unter außergewöhnlich „realistisch“ schlechten Bemessungsereigniskann che Systemzuständezuadaptieren.Nebeneinem rung desEinzugsgebietsmodells fürunterschiedli- werden. Dadurch istesmöglich, dieParametrisie - angeführten Parameter imModellgutabgebildet experimente kanndurch Anpassung deroben Die Abflussreaktion dereinzelnenBeregnungs- Abflussbeiwert (Ψ, 2. Abflussbeiwert 3. 1. temzustandsindex (SZI)parametrisiert. Infiltration - Verhältnis (Ψ konstantem Abfluss/ den Wassersbei den Anteil desoberflächlich abfließen- bis zumErreichen von Ψ Die Steigungdesansteigenden Astes Rauigkeit(sklasse) (RKL) der Einheit). digkeit (abhängigvon Neigung und ist eineFunktionderFließgeschwin - der TrapezganglinieAstes abfallenden Die Steigungdesansteigendenund al., 2004)definiert. beiwertklasse (AKL,sieheMarkartet ZEMOKOST wirddiet der tAwirdnicht abflusswirksam. In ren. Die Niederschlagsfracht innerhalb denspeicherfüllung, etc.zuabsorbie- der Interzeption,Mikroretention,Bo- Beginn einesEreignissesüberProzesse Vermögen einesStandortes, Wasser am Initiale Anlaufzeit (tA):Beschreibt das sames/verzögertes Erreichen von Ψ difiziert werden, dadurch ist ein lang- MOKOST wirdΨ schenabfluss modelliert werden. InZE- Niederschlages kannüber denZwi- oberflächlich abfließende Anteil des Bodenkörpers) modellierbar. (z. B. durch zunehmende Sättigungdes const überdie Abfluss- Ψ const A überdenSys- const const ): Beschreibt ). Der nicht kannmo- const

eine deutliche Erhöhung (bis zum zweifachen) neben demrascheren Anstieg des Abflusses auch An mehreren Standorten im Brixenbachtal konnte se auseinemMausgangsystem abflusswirksam. zum Oberflächenabfluss Zwischenabflussprozes- rasch. Beim dritten Versuch wurdenzusätzlich reagierte dieEinheitimgesättigten Zustandsehr grund zeitlich verzögert undlangsamentwickelte, beim ersten Versuch (blau)auftrockenem Unter die Abflussreaktion verhältnissen.sich Während des Ruggbaches beiunterschiedlichen Feuchte- aktion eines Wiesenstandortes imEinzugsgebiet Abflussreaktion deutlich nachgewiesen werden. Weiderasen) derEinfluss Vorfeuchte aufdie an unterschiedlichen Standorten(Mähwiesenund biet desRugg-alsauch des Brixenbaches konnte schaften derOberfläche. Sowohl imEinzugsge- Schwundrisse undtemporäre hydrophobe Eigen- über Verschlämmungsphänomäne, Untergrundes beeinflusst siedirektdieInfiltrationsleistung des Gröbstporenraumes entscheidend), zumanderen speichers (dabeiistdieFüllung desGrob-und maßgeblich dieGrößedes verfügbaren Boden - dar. Zumeinenbeeinflusstdie Vorregensumme tion eines Standortes bei Starkregenereignissen wesentlichen Faktor inderhydrologischen Reak- Die Vorfeuchte (Vorregensituation) stellteinen Einflussfaktor Vorfeuchte der Trapezganglinie.tes (Ψ (t zustand beeinflusstsowohl dieinitiale Anlaufzeit genüber demZustanddesSystems.DerSystem- eine deutliche Sensitivität der Abflussreaktion ge- Die ErgebnissederBeregnungsversuche zeigen Ergebnisse derBeregnungsversuche A ) undden Abflussbeiwert bei Abflusskonstanz const ) alsauch dieSteigungdes ansteigenden As- Abbildung 2 (links) zeigt die Abflussre- - Seite 273 Seite 274 Bodenvegetation und damitzueinerZunahme bodens, einer Abnahme desDeckungsgrades der dung kommteszueiner Verdichtung desOber der mechanischen Belastung durch dieBewei- nalen Veränderung der Abflussreaktion. Infolge bieten übliche Beweidungführtzueinersaiso- Die inzahlreichen alpinen Wildbacheinzugsge- Einflussfaktor Beweidung an Bedeutung. dem FlussinnerhalbderBodenporenzunehmend wie Druckübertragung inMakroporengegenüber steigt. Dabeigewinnenhydraulische Phänomene Untergrund bei gesättigten Verhältnissen deutlich Reaktionsgeschwindigkeit der Abflussprozesse im Einzugsgebiet desRuggbaches zeigten, dassdie Zwischenabflusses. Beregnungsexperimente im scheidend die Reaktion des oberflächennahen flusst das Wasserdargebot imUntergrundent- gestellt werden(Abbildung2Mitte). des Abflussbeiwertes imgesättigtenZustandfest- pasture beforeandafterthegrassingseason(Brixental,right). Fig. 2:SurfaceRunoffatdifferentsystemconditions:grasslandintheRuggbachcatchment(left),pastureBrixental(center)and rechts). DerblaueGraphzeigtdieReaktionbeitrockenenVerhältnissen, schwarzundrotbeidenFolgeversuchen. einem Weiderasen imBrixenbachtal(Mitte)sowieeinemWeiderasen vorderWeidesaison undnachderenBeendigung(Brixenbachtal, Abb. 2:OberflächenabflussbeiunterschiedlichenSystemzuständen:aneinemWiesenstandortimEinzugsgebietdesRuggbaches(links), Neben dem Oberflächenabfluss beein- - kann eineZunahme des Abflusses ausderSchnee- verzögern. Auf Basisenergetischer Überlegungen zu speichern oderden Abflussprozess zeitlich zu decke nicht inderLage ist,flüssigenNiederschlag konnte belegtwerden,dasseine isothermeSchnee- im Einzugsgebiet.Beieinem Versuch imLängental decke zueinerErhöhungdes Wasseraufkommens frei werdende Wasser derschmelzenden Schnee- sättigte Schneedecke führendurch daszusätzlich aufeineisothermeoderge- Starkregenereignisse Einflussfaktor Schnee vermögens desStandortes. Verkürzung der Anlaufzeit undsomitdesPuffer Die Beweidungäußertsich auch ineinerleichten des Untergrundes(Faktor 1,3)deutlich übertrifft. dung (Faktor 2)denEinflusseinerhohenSättigung schärfung der Abflusssituation durch dieBewei- bildung 2rechts). Dabeizeigt sich, dassdie Ver konnte diesesPhänomenbestätigtwerden(Ab- An einem Weiderasenstandort imBrixenbachtal des Oberflächenabflusses (Markartetal.,2012). Kurzbeiträge zuanderenThemen - - wertklassen (AKL)nach Markart etal.,2004): lassen sich wiefolgtzusammenfassen (Abflussbei- 13% aufvollkommen gesättigter Schneedecke. schlag um9%aufisothermerundkurzzeitig Abfluss überschritt denaufgebrachten Nieder Beregnungsversuche aufSchnee: Dergemessene werden. Dies entspricht auch den Ergebnissen der derschlages, zwischen 4bis10%abgeschätzt schmelze, abhängigvon der Temperatur desNie- 4. 5. 1. 3. 2. t (Ψ bei Abflussbeiwert kaum Änderungen gen z.B. starkbindigeoderdichte Böden)zei- flussdisposition bei verkürzter t sättigten Zustandeinehohe(AKL4) Ab- flächenabflussdisposition zeigenimge- Weiderasen mitmittlerer(AKL3)Ober der Abflussprozess langsamansteigend. chenabflussdisposition verkürzt sich diet Bei Weiderasen mithoher(AKL4) Oberflä- werden. Reduktion umeine AKL berücksichtigt ginn der Weidesaison) können durch eine Systembedingungen (trocken undzuBe- Systembedingungen zeigensich durch ge- bei ungünstigem Systemzustand,günstige höhung von Ψ gen beihoher Vorfeuchte einegeringeEr ≤ 0,75)Oberflächenabflussdisposition zei- abflussdispositon (AKL≤1,Ψ Einheiten mitsehrgeringerOberflächen - Ψ Mähwiesen mitmittlerer(AKL3,0,3< hoher Vorfeuchte. flussdisposition (AKL≥5,Ψ Einheiten mitsehrhoherOberflächenab - sensitiv. des Systemzustandesnicht bissehrwenig auf Änderungen z.B. Waldstandorte)sind A Die ErkenntnissederBeregnungsversuche . Imtrockenen Zustandentwickelt sich const const ≤0,5)bishoher(AKL4,0,5<Ψ ), die Anlaufzeit (t const undeine Verkürzung der A ) verkürzt sich bei const A . Günstige const >0,75, ≤ 0,1, const A - - -

ve Beweidungvon zentraler Bedeutungsind. sen Schuttflächen weder Vorfeuchte noch intensi- extrem hohen Anteil anFels- bzw. vegetationslo- ner isothermenSchneebedeckung, dadurch den ren sich dieEinflussfaktoren aufdasSzenarioei- Bedingungen wieder. FürdasLängentalreduzie- dung maximal),Szenario2spiegeltsehrgünstige (hohe Vorfeuchte, negativer EinflussderBewei- 1 unterstelltsehrungünstigeSystembedingungen schätzung einesBemessungsabflusses. Szenario (2004) kartierteSzenario0alsBasisfürdie Ab- setzt. Abbildung 3 zeigtdasnach Markart et al. und desBrixenbaches inSzenarienkarten umge- das EinzugsgebietdesRuggbaches (Abbildung3) Die Erkenntnisseausden Versuchen wurdenfür Ergebnisse derN/A-Modellierungen dingungen (72h Vorniederschlagssumme an der Niederschlagsereignis untertrockenen Systembe- wiedergegeben werden können, wenndaserste Modellierung zeigt,dassdie Abflussspitzen gut (entspricht einemEreignis>HQ10).Die 30 m³/s ten Niederschlagswelle zueiner Abflussspitze von schen 17.und19.Juni 2010führtebeiderzwei- drei intensiven Niederschlagsereignissen zwi- überprüft werden(Abbildung4).Eine Abfolge von kann auch die szenarienbasierte Modellierung Abflussereignisse inseiner Pegelreihe aufweist, werden. Am Ruggbach, dereineReihehoher plausibilisiert dokumentierten Abflussereignissen len dreiEinzugsgebietengutangemessenenoder 6. werden. durch dieSchmelze mussberücksichtigt onswirkung. Eine Erhöhungdes Abflusses durchfeuchteten ZustandkeineRetenti- Eine Schneedecke hatimisothermenoder verzögerter Entwicklung des Abflusses. ringfügig verminderte Abflussbeiwerte und Das hydrologische Modell konnte bei al-

Seite 275 Seite 276 in theRuggbach-catchment between17thand19thofJune2010. Fig. 4:Precipitation, runoff andtheresultofarain/runoffmodelling ofanevent Abb. 4:Niederschlag,AbflussundN/A-Modellierung einesEreignissesamRuggbachimJuni2010 a worstcasescenario(center)andbest(right). Fig. 3:SurfacerunoffmapsfortheRuggbachcatchment:scenariodesignevent(left), ein worst-caseSzenario(Mitte)undbest-case(rechts) Abb. 3:AbflussbeiwertkartenfürdasEinzugsgebietdesRuggbachesBemessungszenario(links), Kurzbeiträge zuanderenThemen messungswertes. ist, erreicht imworst caseSzenario110%desBe- der EinflussSchneeschmelze von Relevanz Längentalbach (Abbildung5rechts), beidemnur Bedingungen 75%desBemessungswertes. Der Faktor 1,3übertroffenbzw. erreicht unterguten unterschlechten(40 m³/s) Bedingungenumden bildung 5Mitte)wirddasBemessungsszenario Faktorsam (40 m³/s, 0,63). Am Brixenbach (Ab- schlagsereignisse deutlich geringerabflusswirk- Mähwiesen imtrockenen ZustandkurzeNieder durch denlangsamsteigenden Abfluss aufden um denFaktor 1,7.ImGegensatzdazuwerden m³/s) übersteigt dasBemessungsszenario(63 unter schlechten Systembedingungen(105 m³/s) größte Einflussfestgestelltwerden.DasSzenario des. Am Ruggbach (Abbildung5links)kannder Sensitivität auf Änderungen desSystemzustan- drei Einzugsgebiete eine unterschiedlich starke Vorfeuchte modelliertwird. dritte Ereignis unter der Annahme einer hohen trägt inHörbranz 9,6mm)unddaszweitebzw. jährige Mediander72h-Niederschlagssumme be- nahegelegenen StationHörbranz 0mm,derlang- Fig. 5:Modelledrunoffforthescenariosininvestigatedcatchments(Ruggbachleft,Brixenbachcenter, Längentalbachright). Abb. 5:AbflussganglinienderSzenarienfürdiedrei Testeinzugsgebiete. Ruggbachlinks,BrixenbachMitte,Längentalbachrechts. Die N/A-Modellierungzeigtfürdie - Bewertungsmethodik. Markartetal.(2004)haben temzustand (vorwiegend die Vorfeuchte) inihrer al., 1999;USDA, 2004)berücksichtigen den Sys- schiedene Bewertungsverfahren (z.B. Peschke et derungen desSystemzustandes reagieren. Ver Einzugsgebietsskala durchwegs sensitiv auf Än- gen, dassSystemesowohl aufPlot-alsauch auf lich seinkann(Abbildung5). Einfluss aufdenGebietsabflussdurchaus beträcht- stand einesGebietszuberücksichtigen, dessen weitere unsichere Komponente istderSystemzu- den Modellansätzenberücksichtigt werden. Als tung der naturräumlichen Gegebenheitenund bei betreffend, müssenUnsicherheiten inderBewer sität, Dauer, räumlichen undzeitlichen Verteilung Unsicherheiten denNiederschlag inseinerInten- schwierig undproblematisch. Nebendenhohen fast alleEinzugsgebieteinÖsterreich) oftmals ohne langeBeobachtungszeitreihe (dasbetrifft derkehrperiode istin Wildbacheinzugsgebieten langer Wie- mit von Abflüssen Die Abschätzung Diskussion Die vorliegenden Untersuchungen zei- - - Seite 277 Seite 278 zeigt. Auch am Ruggbach kann am Beispiel des haben dieEreignisse vom Frühsommer 2013ge- Kombinationen durchaus realistisch seinkönnen, her Vorfeuchte. Dass solche extrem ungünstigen eignissen unter Verhältnissen hoher bis sehr ho- der Eintrittswahrscheinlichkeit von Starkregener tung der Abflussreaktion berücksichtigt werden. nal eintretende Systemzustände beider Bewer mit dieserMethodezumindestperiodisch/saiso- können und Vernässungszeigerde-, Verdichtungs- Durch dieInterpretationvon Indikatorenwie Wei- nissen indenvergangenen Jahren bewährt hat. sich inder Abschätzung von Bemessungsereig- tierung einenpraktikablen Weg beschrieben, der bietszustandes alsBasisfürdie Abflussbeiwertkar mit derDefinitioneinesrealistisch schlechten Ge- Ruggbach-catchment between26thand27thofJuly2010. Fig. 6:Precipitation,runoffandtheresultofarain/runoffmodellinganeventin Abb. 6:Niederschlag,AbflussundN/A-ModellierungeinesEreignissesamRuggbachimJuli2010 Schwieriger erscheint die Abschätzung - - - das N-Ereignis von BregenzalsSzenario fürdas derschlages (eHYD)von rund25Jahren. Wird einer Wiederkehrperiode einesBemessungsnie- nerhalb einerStunde.Dieses Ereignis entspricht mmin- mit einerNiederschlagssumme von 65 genz (4,0kmEntfernung)zu einemN-Ereignis Intensität aufweist,kommtes an der StationBre- bietsschwerpunkt des Ruggbaches) eine mäßige Station Hörbranz (2,3kmEntfernungvom Ge- Während die zweite Niederschlagswelle ander folgt mit einer Unterbrechung von ca.4 Stunden. HQ10) erreicht. EinezweiteNiederschlagswelle (≈ Dauer wirdeine Abflussspitze von 27,3 m³/s bildung 6). „worst case“Ereignissesdargestelltwerden(Ab- Ereignisses vom 27.7.2010dieMöglichkeit eines Kurzbeiträge zuanderenThemen Als Folge einesN/A-Ereignissesvon 4,5 h steigt deutlich dasHHQsowie dasHQ Dieser Wert über einer Spitzevon rd.82 m³/s. ergibt die Modellierungein Abflussereignis mit nahegelegene Ruggbachgebiet angenommen,so Anschrift derVerfasser bei denFeldarbeiten. Mag. Axel Römer(GBA) fürdieZusammenarbeit scher Fragestellungen, Mag. Gerhard Bieber und wir fürdieHilfebeider Abklärung hydrogeologi- des ACRP-Programms. Dr. Herbert Pirkl danken Energiefonds fürdieProjektförderungimRahmen Wir dankendem österreichischen Klima-und Dank ter gesättigtenUntergrundverhältnissen reagieren. Untergrund beieinemNiederschlagsereignis un- noch Unklarheit darüber, wie Abflusssysteme im eindeutig abgeschätzt werden. Ebensobesteht extremen Vorniederschlägen braucht, noch nicht Zeitbedarf, deneinSystemzurRegeneration nach nisses” von Systemen. Beispielsweise kannder zu Fragestellungen des “hydrologischen Gedächt- werden. Weiterer Forschungsbedarf besteht aber unterschiedlichen Systemzuständenbearbeitet ten vieleFragen zurhydrologischen Reaktionbei von Überlegungenseinsollte. lichen „Superereignisses“ durchaus Gegenstand hohem Schadenspotenzial dieFrage einesmög- spiel zeigt,dassvor allem inBereichen mitsehr Ruggbach mit100m³/sdefiniert wurde.DasBei- (Hydrographischer Dienst Vorarlberg), dasam aber unterdemBemessungswert füreinRHHW [email protected] Rennweg 1, A-6020 Innsbruck Institut fürNaturgefahren Bundesforschungszentrum für Wald (BFW) Mag. KlausKlebinder Im ZugedesProjektesSeRAC-CC konn-

/ Author´s adresses / Author´s 300 , liegt - rect RunofffromStormRainfall. National EngineeringHandbookHydrology, Chapter10Estimationof Di- USDA (UnitedStatesDepartment of Agriculture) (2004): ten 10. Bestimmung von Landschaftseinheiten gleicher Abflussbildung. IHI_Schrif- Das wissensbasierteSystemFLAB–einInstrument zurrechnergestützten MANN S.(1999): PESCHKE G.,ETZENBERGC.,MÜLLER TÖPFER J.UNDZIMMER- Heft 31.12,S.121–126. Universität Freiburg. Forum fürHydrologieund Wasserbewirtschaftung zum Tag derHydrologieam22./23.März2012an Albert-Ludwigs- maänderungen. In: WEILER M.(Hg.2012): Wasser ohneGrenzen.Beiträge Sensitivität der Abflussprozesse kleineralpinerEinzugsgebieteaufKli- MARKART G.,FORMAYER H.,GORGAS TH. UNDBRONSTERT A. (2012): MEISSL G.,KLEBINDERK.,GEITNERC.,SCHÖBERLF., KOHL B., senschaften, NationalkomiteeHydrologieÖsterreichs, unveröffentlicht. jekt Shallow Interflow im Auftrag derösterreichischen Akademieder Wis- nahen Zwischenabflusses inalpinenEinzugsgebieten.Endbericht zumPro- Abschätzen derBandbreitenvon Fließgeschwindigkeiten desoberflächen- K., WINKLER E.(2013): OTTOWITZ D., SCHATTAUER I.,SOTIER B., STRASSERM.,SUNTINGER TER C., AHL A., ITA A., JOCHUMB., KOHL B., MEISSLG.,MOTSCHKA K., MARKART G., RÖMER A., BIEBER G., PIRKL H., KLEBINDER K., HÖRFAR- für Wald3,Wien. schungszentrums kregen (Version 1.0). BFW-Dokumentation, Schriftenreihe des Bundesfor beiwertes aufalpinenBoden-/Vegetationseinheiten beikonvektiven Star Provisorische Geländeanleitung zur Abschätzung des Oberflächenabfluss- (2004): MARKART G.,KOHL B., SOTIER B., SCHAUER T., BUNZAG.,STERNR. Ingenieurbiologie, MitteilungsblattNr. 3,4-13. Niederschlagsretention und Abflussbildung inalpinenEinzugsgebieten. MARKART G.,KLEBINDERK.,KOHL B., SOTIER B. (2011): versuchsanstalt Wien. Waldforschungszentrum.FBVA-Berichte. zugsgebiet Löhnersbach beiSaalbach inSalzb. Wien: Forstliche Bundes- Vegetationseinheiten. ErgebnissederBeregnungsversuche imMusterein- Abschätzung von Abfluss- undInfiltrationseigenschaften alpinerBoden-/ Starkregensimulation undbodenpysikalische Kennwerte alsGrundlageder MARKART G.,KOHL B. (1995): Innsbruck. an derFakultät fürGeo-und Atmosphärenwissenschaften der Universität einzugsgebieten unterEinbeziehungverbesserter Felddaten. Dissertation tikablen ModellszurErmittlungvon Hochwasserabflüssen in Wildbach- Das Niederschlags-/Abflussmodell Zemokost. Entwicklung einesprak- KOHL B. (2011): posium 2014,LFZRaumberg-Gumpenstein. faktoren undderenBewertung.Beiträge zum4.Umweltökologisches Sym- Hochwasserabfluss inalpinenEinzugsgebieten– hydrologische Standort- KLEBINDER K.,KOHL B., MARKART G.,MEISSLSOTIER B. (2014): Unteres Inntal,unveröffentlicht. des Forsttechnischen Dienstesfür Wildbach- undLawinenverbauung, Gblt. Hochwasserabflussbemessung Brixenbach. Bericht desBFWim Auftrag (2012): KLEBINDER K.,KOHL B., MARKART G.,SOTIER B., SUNTINGERK. berg.at/niederschlag messstelle Hörbranz, 100800undBregenz,100776.http://www.vorarl- Pegel Lochau, 200345.http://www.vorarlberg.at/abfluss; Niederschlags- HYDROGRAPHISCHER DIENST VORARLBERG (o.J.): eHYD –Kennwerte undBemessung.http://ehyd.gv.at Wasserwirtschaft) (o.J.): BMLFUW (BundesministeriumfürLand-undForstwirtschaft, Umweltund Literatur /References - - Seite 279 Weitere Bereiche: Umwelttechnik und Sportstättenplanung Unsere Leistungen imNaturgefahren-Management: Seite 280 Regional- und Gefahrenzonenplanung Schutzkonzepte Gutachten Schutzkonzepte Gefahrenzonenplanung und Regional- Lawinenverbauung Gutachten und Bauleitung Wildbachverbauung Gefahrenzonenplanung Hochwasserschutz Wildbach- u.Lawinenschutz Einreichplanung Ausschreibungen Einreichplanung [email protected] 5020 Salzburg Ziegeleistraße 34 Ziviltechniker für Kulturte Ziviltechniker für Forst- undHolzwirtschaft Forst- naturraum - management mbH & CoKG mbH& naturraum -management www.dlp.at www.dlp.at Umsetzungsbegleitung /-kontrolle chnik u.Wasserwirtschaft, tel (fax): 0043-512-342725 (11) [email protected] [email protected] 4800 Attnang-Puchheim 83 Bahnhofstraße ingenieurgesellschaft für mail: [email protected] A-6020 innsbruck A-6020 innsbruck grabenweg 3a i.n.n. Bauzustand 2014 Rückhaltebecken Lammerbach Konsolidierungssperre Vorderberg 2013

Seite 281 Seite 282 den vier Kraftsensoren des Typs SHK-B-55(Messbereich: Typs des Kraftsensoren vier den wur Dazu um. solches ein f.Naturgefahren)setzte (Inst. BFW – Wald für Ausbildungszentrum und desforschungs- tiierten die Errichtung eines Monitoring-Systems. Das Bun- Anker miteinerLänge4m(Druck)bzw. 6-7 m(Zug). GEWI- um wiederum sich es handelt Ankern den Bei den. von Zug- und Druckankern in das Erdreich übertragen wer wurden, müssen die resultierenden Kräfte über ein System xiert ist. Da keine bergseitigen Abspannungen vorgesehen fi- GEWI-Ankern mittels Fundament tiefen m 1 einem in m) wurden jeweils an eine Grundplatte angeschweißt, die 5,30 Länge: 400, (HE-B Träger Die m). 7,80 (Feldbreite: Träger angeordneten Abständen regelmäßigen in die auf sind, übertragen. Von diesen Seilen erfolgt die abgespannt Kraftübertragung seitlich welche Seile, sechs durchlaufende auf Omega-Netz vom zunächst werden stehen, nahezuFlächen uneingeschränkt möglichist. gen Abspannungen wodurchhat, die Bewirtschaftung der zeichnetund m dadurchsich aus, dass bergseitieskeine - bauten GmbH, zu verbauen. Das Netz hat eine Höhe von 5 TrumerSchutz Firma der Netztyp neuen einem mit chen - Flä betroffenenWLV, der für Teile FTD der begann 2013 Landesstrasse L6 von Gleitschneelawinen bedroht. Im Jahr Tuxer die war anderem Unter beobachtet. Schneegleiten starkes sehr Jahren letzten Fin- den in wurde Gemeinde (Tirol) kenberg der in Tuxertal im Südhängen den An Kraftmessungen anNetzen zumSchutzvor Gleitschneelawinen Reinhard Fromm, ThomasGigele, Andreas Kofler, Stefan Brandauer, Christian Tollinger zum Schutz vor Gleitschneelawinen. Abb. 1: Überblick -Schneenetze inFinkenberg Der FTD der WLV und Trumer Schutzbauten ini- TrumerSchutzbautenWLV und der FTD Der i Kät, i drh e Sheduk ent Schneedruck den durch die Kräfte, Die - - - -

[email protected] Rennweg 1, Innsbruck A-6020 Institut fürNaturgefahren Bundesforschungszentrum fürWald (BFW) ReinhardMag. Fromm Anschrift derVerfasser Zeit einmessbarer SchneedruckandenNetzen. decke nie mächtiger als 30 cm. Daraus entstand zu keiner hohen Temperaturen im Winter 2013/14 war die Schnee und Schneemengen geringen der Aufgrund Rutschungen. kleine und Lawinenmäuler entstanden Fällen einigen in Es hat. gebildet konnten mehrmals Rissbildungen beobachtet werden und Schneedecke dünne eine sich wenn einsetzt, sofort Schneegleiten dass zeigen, (2013/14) spontane Ereignisse dokumentiert. tos werden die Zustände der Schneedecke, der Netze und Intervall-Foauf.Mit Schneedecke der und Bodenzustand den über Daten sowie Messgrößen,meteorologische net zeich- Anlage Die studieren. zu Auswirkungen deren und Gleitprozesse Motivation, der mit Nähe unmittelbarer in speichert undaneinenzentralen Server übermittelt. ange ge Logger Kraft-Messdateneinem Die in werden bracht. Verankerung der und Bremsvorrichtungen den zwischen sind Sie eingebaut. Mittelseile vier der seilen ALTHENFirma Abspann- der seitlichen kN) den 550 in – 0 Rechts imBildist einTeil derMessanlage erkennbar. Abb. 2: Intervallfotos dokumentieren Ereignisse. Praxis-Pinnwand i Efhugn u dm rtn Winter ersten dem aus Erfahrungen Die Messanlage eine errichtetezusätzlich BFW Das - - - - rgam eprirn u zm esil Abflusssimu- Beispiel zum um exportieren, Programme durchgeführt. Außerdem kann man die Modelle in andere Massenberechnungen exakte und angefertigt Profile und Lagepläne wie Bauzeichnungen Mausklick per weniger auch einerGerinneverbauung. Zufahrtsweges oder eines Oberfläche gewünschte die te) (GradienHöhenverlaufentsprechendem- mit Achse einer entlang Profils eines Verschieben durch entsteht Dabei Bedeutung. von Profilkörper die allem vor sind Praxis die Für an. Vorgehensweisen unterschiedliche mehrere sich bieten Es entworfen. Wildbachsperren) (z.B. menkörper 3D-Volu- als oder Wege) (z.B. 3D-Oberfläche als Bautyp großer Beliebtheit. sich erfreut Laserscandaten von Verwendung die auch aber gewonnen, Ort vor Vermessungterrestrischen einer Darstellung der Geländeoberfläche. Dieses wird meist aus dreidimensionalevereinfachte, eine also Geländemodell, Civil 3D“verwendet. „AutoCAD CAD-Programm kommende Verkehrswegebau Lawinenverbauung wird dafür inerster Liniedasausdem und Wildbach- der Bei werden. erstellt Pläne und führt durchge Berechnungen später welcher anhand erstellt, Maßnahmen der Modelle dreidimensionale häufiger mer weile fast ausschließlich am Bildschirm. Dabei werden mittler im- erfolgt Wildbachverbauungen von Planung Die imBereich3D-Planung derWildbachverbauung Michael Hasenauer u Bss e 3-oel wre mh oder mehr werden 3D-Modelle der Basis Auf nach je werden Maßnahmen geplanten Die digitales ein dient Planung die für Basis Als - - [email protected] Schmittenstraße 16, 5700Zell amSee Gebietsbauleitung Pinzgauverbauung, Forsttechnischer undLawinen- Dienst fürWildbach- Michael Hasenauer Anschrift des Verfassers nungsweise zum gewünschten schneller Zielführt. Pla- herkömmliche die oder 3D-Planung eine ob Planer, beim letztendlich liegt Entscheidung Die werden. delliert mo dreidimensional Lawinenverbauung und Wildbach- erledigt werden können. auch per Hand schnell und mit ausreichender Genauigkeit etc. Massenberechnungen, denen bei Maßnahmen, chen einfa - bei 3D-Planung die ist praktisch Weniger -Profilen. und 2D-Ansichten einzelnen in Planung herkömmlichen der bei als realisierbar genauer und schneller und Analysen Berechnungen Ausfertigungen, weiteren die sind allerdings sich, mit Aufwand größeren einen zwar bringt 3D-Körper der Erstellen Das können. werden betrachtet zusammenhängend Modell am diese da Sinn, Vorhaben stellung zuerreichen. Muster zugewiesen, um eine möglichst realitätsnahe Dar oder Farben 3D-Objekten den werden sentationszwecke Prä - Für erstellen. zu Wildbachsperren für Berechnungen statische oder Gerinnesicherungen geplante für lationen Im Grunde könnten fast alle Maßnahmen der Maßnahmen alle fast könnten Grunde Im Die 3D-Planung macht vor allem bei komplexen

new road sediment control damanda torrentErlbach containing a Fig. 1: und neuemWeg mitFilterbauwerkErlbaches Abb. 1: 3D modelof the des 3D-Modell - -

Seite 283 Seite 284 Schäden und damit Interventionen.zusammenhängender hochwasserverursachter Verminderungen erwartenden zu danach in besteht Begehungen gesetzeskonformen an Lawinenverbauung und Wildbach- der Interesse Das erarbeitet. Probleme dieser Überwindung zur Strategien sie indem an, 2013) Grünwald/Lampalzer (vgl. studie“ - „Grundlagen die setzt Punkten diesen An begehungen. - Wildbach systematische erschweren Hinsicht fachlicher rechtlicher,in Unsicherheiten und organisatorischer allem derösterreichische Gemeinden nur unzureichend nach. Vor 2005). Dieser Verpflichtung kommen viele betroffene nie Brawenz (vgl. beseitigen zu Übelstände festgestellte lig allfäl- dabei und begehen zu jährlich Wildbäche ihre de Gemein- jede hat zufolge idgF. 1995 Forstgesetz Dem zugsgebieten. - Wildbachein aus Gänze zur bestehen Bezirken diesen in Gemeinden Einige relevant. Wildbachprozesse für Fläche der % 80 als mehr sind Ybbs Waidhofender und an Land Neustadt Scheibbs,Lilienfeld,Neunkirchen,Wiener zirken Be den In auf. Unterschiede regionale erhebliche fallen Abruf: 25.02.2014). Dabei WLK, (Quelle: „Wildbachwolke“ als Einzugsgebiete der Verteilung die zeigt 1 Abbildung 1998). Niederösterreich Land (vgl. verordnet von km, 6.000 Gewässerstrecke einer mit - Wildbach km² einzugsgebietsfläche, 7.000 Niederösterreich in sind Zurzeit inNiederösterreichWildbachbegehungen Thomas Lampalzer, Ehrenfried Lepuschitz Fig. 1:Thecloudof torrents inLower Austria. Abb. inNiederösterreich 1:Die„Wildbachwolke“ - - durch dieWildbachverbauung. Begleitung beratende temporäre die kommt kultur.Dazu temporär erwerbsarbeitende Studierende der sind Universität für Boden- Letztere Wildbachbegeher. defremde“ „gemein- durch „gemeindeeigenen“ dieser terstützung Un- die sowie Wildbachbegehern zu Gemeindearbeitern von Ausbildung die hier sich haben Bewährt km. 287 auf sich beläuft Fließstrecken der Summe Die werden. rührt be Wildbacheinzugsgebieten 154 von die Gemeinden, sechs um sich handelt Es fortgeschritten. weit besonders die Pilotregion Semmering-Rax-Schneeberg (Abbildung 2) ist Zielsetzung der Sinne Im ermöglichen. Vergleiche soll Streuung Diese verteilen. Bezirke politische zwei auf sich die Gemeinden, 19 liegen Regionen diesen In regionen. Pilot drei auf Phase ersten ihrer in sich beschränkt und zeitlichist drei„Grundlagenstudie“ Jahreauf Die begrenzt ner Erhaltungentgegengesehen. Gemeinden für den Bestand an Schutzbauwerken und sei- der Sensibilisierung gesteigerten einer wird zuletzt Nicht Fig. 2:Pilot region Semmering-Rax-Schneeberg. Abb. 2:Pilotregion Semmering-Rax-Schneeberg Praxis-Pinnwand - - MJ_Inserat.indd 1 Umwelt- undRessourcenmanagement Naturgefahren undRisikomanagement Geologie undGeotechnik Ingenieurkonsulenten Moser-Jaritz+Partner ZiviltechnikerGmbH [email protected] Marxergasse 2, 1030Wien undLawinenverbauungWildbach- SektionWien Peter Jordan Straße 82, 1190Wien kultur Wien Boden- für Universität Naturgefahren, Alpine für Institut DI Ehrenfried Lepuschitz [email protected] Neunkirchnerstraße 125, 2700Wr. Neustadt und Niederösterreich Ost Burgenland Wien, GBL Lawinenverbauung und Wildbach- Dr. phil.ThomasLampalzer Anschrift derVerfasser: pdf-Format bezogen werden. Die Grundlagenstudie kann von den Autoren kostenlos im E F T A 5760Saalfelden Bachwinkl 126

+43 658274494-33 +43 658274494 [email protected] Literatur: Niederösterreich. Pölten. Sankt Land im Lawinen und Wildbäche der Einzugsgebiete die über Verordnung LAND NIEDERÖSTERREICH (1998): Neustadt; Unveröffentlichtes internes Papier. Wiener Semmering-Rax-Schneeberg. und Piestingtal Welt, Bucklige gionen Pilot-Re die für Konzept Niederösterreich. in Wildbachverbauung die durch Wildbachbegehungen von Begleitung beratende die für Grundlagenstudie (2013): M. SCHWARZ, E., LEPUSCHITZ, GRÜNWALD, H.,LAMPALZER, T., H.,HÖLZLK., FISCHER, 3.Auflage.Manz. Wien; Wildbachverbauungsgesetz. und Erlässen samt Durchführungsverordnungen den mit 1975 Forstgesetz P. KIND, C., REINDL, BRAWENZ, M., (Hg.)(2005): E F T A 4810Gmunden Münzfeld 50

+43 761275101-33 +43 761275101 [email protected] www.mjp-zt.at - 20.08.12 12:22

Seite 285 Seite 286 Abschnitte begangen werden. nur leicht können Es erschließt. Besuchern motorisierten auch Themenweg der sich die über Stationen, sich den befin- Hochalpenstraße Großglockner vielbefahrenen der Rastplätzen an Auch Seilbahnstationen. der Nahbereiche die auf Besucherfrequenz hohen der und Erreichbarkeit leichten der aufgrund Gestaltungs sich Die konzentrieren schwerpunkte Örtlichkeit. jeweiligen zur stets Bezug dabei im steht Information Die gelegt. vermittlung Wissens interaktive und spielerische eine auf genmerk Besuchern ganzjährigzur Verfügung. steht und bespielt Software interaktiver zweisprachiger, mit wurde Naturgefahren-Infoterminal aufgestellter tion Bergsta- der in Ein erfahren. spielerisch Wassers des mik den Wildbaches errichtet wurde, können Kinder die Dyna- vorbeifließen- eines und Seilbahnstation der Nahbereich im der Wasserspielplatz, Am Themenweges. des Aspekt weiterer ein Naturgefahrenist mit Zusammenhang im se Steinschlag im Fokus. Die Darstellung historischer und Ereignis Muren/Rutschungen Wildbäche, Schutzwald, men The die stehen Wegabschnitt unteren im Baumgrenze; der über Wegabschnitt im Schnee/Lawinen sind punkte Schwer Thematische wurden. errichtet Wasserspielplatz ein sowie Erlebnisstationen und Informations- sprachige zwei- 18 insgesamt wo Berggipfel, dem und Talort dem eines bestehenden, 7 km langen Wanderweges zwischen cherkreis öffnet. wegtrotzbreiten einem Lage hochalpinen seiner Besu - Themen- der sich wodurch Hochalpenstraße, glockner Groß der mit Schnittpunkte und Winter) und (Sommer Berges des Seilbahnerschließung die sind Vorzüge re Besonde Schareck. dem Heiligenblut, Ortes des berg tanz fürnotwendige Präventionsmaßnahmen. Wissensvermittlung über „alpine Naturgefahren“ einfacheund die Erhöhung der Akzep die ist Projektes des Ziel Projekt zumThema„AlpineNaturgefahren“ Ein umweltpädagogisches underlebnisorientiertes Naturgefahrentrail Heiligenblut–Schareck Josef Brunner e aln ttoe wre eodrs Au- besonderes wurde Stationen allen Bei entlang erfolgt Themenweginszenierung Die Der Naturgefahrentrail befindet sich am Haus [email protected] 9500 Villach Meister Friedrich Straße 2 Lawinenverbauung, Sektion Kärnten Forsttechnischer und Dienst fürWildbach- Dipl.-Ing. Josef Brunner Anschrift des Verfassers rentrail.html gefahren/wildbach-lawinen/aktuell-bdl/Naturgefah- http://www.lebensministerium.at/forst/schutz-natur vergeben. Forstvereine Alpenländischer ARGE der von wird Dieser Lawinenverbauung Kärnten umgesetzt. und Wildbach- der sowie land.plan Berchtold –pflege und Landschaftsplanung für Büro dem Heilgenblut, meinde (www.biberberti.com)ums verknüpft. Bundesministeri- des Naturgefahren-Websitegestalteten kindgerecht weiterführenden, einer mit QR-Code einen über auch ist Themenweg Der auffordern. Handeln tiven ak zum wieder immer diese und ansprechen Besucher jüngere allem vor die Freunde“, seine und Berti „Biber Abb. 1:Station –Teste undLawinenwissen deinSchnee- Aktuelles s ril dn lie Shtwlpes 2013. Schutzwaldpreis alpinen den erhielt Es Ge der von gemeinsam wurde Projekt Das die Tiere sind Themenweges des Leitfiguren - - - Nähe des schweizerischen Nationalparks. der in Oberengadin, im Fragestellung aktuellen einer zu Lösungsvarianten Studierenden die erarbeiten wirtschaft Land- und Forst- Naturgefahren, zu Fallstudie integralen zu Öffentlichkeitsarbeit und InKonfliktmanagement. einer Modul ein sowie Tourismus und Naturschutzparke nung, onssystemen (GIS), Projektmanagement und Regionalpla- Informati- geografischen zu Methoden aktuelle kommen Dazu behandelt. Naturgefahren-Risikomanagements len des integra - Rahmen im Schutzwaldpflege nachhaltige Murgangdie sowieund Rutsch Steinschlag, Lawinen, wie Naturgefahrenprozesse gravitativen die auch besondere ins werden Alpenraums des Nutzung forst wirtschaftlichen und land- der Neben dargestellt. Alpen den aus Beispielen an praxisorientiert äußerst werden und richtet ausge Räume diese auf speziell sind Studieninhalte Alle schen Natur, Gesellschaft undWirtschaft inBerggebieten. zwi- Schnittstelle der an Führungspositionen Fach-und in sante zusätzliche Berufsperspektiven in der Forschung und interes Umweltwissenschaftlern und Geografen nomen, Agro Forstingenieuren, eröffnet Studium Das an. men» Masterstudiengang «Regionalmanagement in Gebirgsräu- bieten deshalb gemeinsam einen neuen, dreisemestrigen schule und die Hochschule Weihenstephan-Triesdorf HSWT Fachhoch- Berner der HAFL Lebensmittelwissenschaften Agrar-,Forst-und für Hochschule Die mentkompetenzen. Manage spezifische und Wissen interdisziplinäres tes, brei- ein erfordert bringen, zu Einklang in Wertschöpfung regionale und Biodiversität Naturgefahrenmanagement, Neu: Doppelmaster «Regionalmanagement inGebirgsräumen» Jean-Jacques Thormann Abb. 1:Lawinenverbauung beiPontresina, Oberengadin. [email protected] CH-3052 Zollikofen Länggasse 85 Lebensmittelwissenschaften HAFL Hochschule fürAgrar-, Forst- und Berner Fachhochschule Prof. Jean-Jacques Thormann Anschrift des Verfassers Infos undAnmeldung:www.hafl.bfh.ch HSWT Prof. Dr. Jörg Ewald. derem lehren an der HAFL Prof. Dr. Luuk Dorren und an der und Lawinenforschung SLF in Davos zusammen. Unter an- Schnee für WSL-Institut dem mit eng HAFL senschaften Agrar-FachhochschuleForstwisin führendeSchweiz und der HSWT. Gebirgsräumen in Regionalmanagement in Master den sowie Fachhochschule Berner der Forstwissenschaften und Agrar- angewandten in Vertiefung mit Sciences Life in MSc den Doppelmaster: einen erlangen Absolventen und Absolventinnen Englisch. und Deutsch sind sprachen Studien- ist. eingebettet Forschungsprojekt xisrelevantes pra - aktuelles, ein in Regel der in die Masterarbeit, ihre die Studierenden schreiben Semester dritten Im Grafik). (siehe statt Freising in Frühjahrssemester im und Bern bei in Zollikofen Herbstsemester im findet Studium Das Abb. 2:Studienaufbau undModule m eec Ntrearn rett i i der in die arbeitet Naturgefahren Bereich Im -

Seite 287 Seite 288 fünf prioritäre Handlungsfelder definiert worden: sind erreichen, zu Ziele diese Um unterstützen. wicklung Ent nachhaltige eine sowie Goals Development lennium Mil- der Erreichung die auch HFA der soll hinaus Darüber drei strategische Ziele: folgende umfasst Katastrophen von Auswirkungen der und Risikos der Minimierung weltweiten zur aktionsplan Rahmen- globale Der angenommen. Nationen Vereinten der Generalversammlung der A/RES/60/195 Resolution mit auch er wurde Konferenz der Gefolge Im schiedet. verab (HFA) Disasters“ to Communities and Nations of Resilience „Hyogo the 2005-2015:Building Action for Framework den Österreich einschließlich Nationen einten Ver der Mitgliedstaaten 168 haben 2005 in Jahr im Kobe Weltkatastrophenkonferenz Zweiten der Anlässlich zur Reduktion desKatastrophenrisikos inÖsterreich (ASDR) Auf demWeg zurEtablierungeinerNationalen Plattform Maria Patek, Andreas Patek, Pichler,Maria MichaelStaudinger, SiegfriedJachs • • • • • • • • herstellungsfähigkeit nach Katastrophen Wieder und Katastrophenvorsorge der Stärkung Reduktion von Risikofaktoren Verbreitung undNutzungvon Wissen bau derFrühwarnung Aus sowie Risikoüberwachung und Risikoanalyse Erklärung zurPriorität und Ebene lokaler und nationaler auf meidung Katastrophenrisikover der und Rahmens rechtlichen institutionellen politischen, des Stärkung bewältigung undWiederherstellung Katastrophen- Katastrophenvorsorge, die in rung Risikominimie der Einbeziehung systematische ilienz beitragen von Ebene,Reskommunaler auf Aufbau zum die insbesondere Ebenen, allen auf Kapazitäten und VerfahrenInstitutionen, von Stärkung und Aufbau Vorsorge undVerringerung von Vulnerabilität Schadensminimierung, Katastrophenvermeidung, auf Schwerpunkt besonderen einem mit Ebenen allen auf Entwicklungspolitik nachhaltige Katastrophenvorsorge eine in der Integration bessere ------is a mtlrel wiee rnlgn erarbeitet. Grundlagen weitere mittlerweile hat Dies gegründet. Katastrophenrisikos des Reduktion zu form SKKM-Fachgruppe zu Etablierung einer nationalen Platt eine wurde 2013 Dezember im SKKM des ausschusses Koordinations organsiertdes Plenartagung der Anlässlich 2013 wurde. April im ZAMG die bzw. BMWF das durch der Workshop, weiteren einem in Fortsetzung ihre fanden Arbeiten Diese begonnen. „Expertise.at“ Titel dem unter Startworkshop einem und Initiativen ersten entsprechenden mit 2012 Jahr im einer hat BMLFUW Das Plattform. Aufbau zum Bemühungen vertreten sein. Akteure weitere sowie Sektor private und öffentliche der sollen Plattformen nationalen In tastrophenunterstützen. Ka- nach Wiederherstellung bzw.-vorsorgezur meidung, Katastrophenver zur Maßnahmen staatlichen von nation Koordi- sektorenübergreifende die und umfassen Ebene und interdisziplinär sein, die nationale wie auch die lokale multisektoral sollen sie SKKM, als Ansatz weiteren einen haben Plattformen Solche notifiziert. Nationen Vereinten den gegenüber bzw.eingerichtet Action for Frameworks zur Reduktion des Katastrophenrisikos im Sinne des Hyogo Plattform keine noch bislang jedoch hat Österreich fasst. alle Einsatzorganisationenum- und BundesländerMinisterien, die Katastrophenmanagement, im rationsstruktur Koope nationale etablierte eine über wurde, organisiert neu 20.1.2004 vom Bundesregierung der Beschluss mit das (SKKM), Katastrophenschutzmanagement und sen- gegenüber denVereinten Nationen notifiziert. und eingerichtet Plattformen entsprechende Staaten 25 weltweithaben StaatenBislang sikos.80 europaweit und Katastrophenrides- Reduktion zur Plattformen nationalen von Einrichtung die ist dazu Maßnahmen mehreren von Eine fördern. zu Politik nationalen ihrer Rahmen im täten Priori- und Ziele diese auf, dazu Nationen Vereinten der Mitgliedstaaten alle ruft FrameworkAction Hyogofor Der Aktuelles et 02 afn ae ac i Österreich in auch daher laufen 2012 Seit Kri- Staatlichen dem mit verfügt Österreich - - - -

diesem Jahrgerechnet werden. in noch daher kann ASDR von Etablierung der mit ten, fortgeschrit weit mittlerweile sind hierfür bedingungen Rahmen- inhaltlichen und formalen der Erarbeitung Die Ebene. internationaler auf Präsentation die und schritts Fort des Beurteilung der HFAÖsterreicheinschließlich in des Umsetzung der Förderung die anderem unter sind Plattform der Aufgaben integrieren. zu Foren tagenden regelmäßig in Wirtschaft und Wissenschaft Verwaltung, aus Akteure beabsichtigt, ist Zweck diesem Zu stützen. unter Ebene internationaler und europäischer auf auch wie Österreich in Prioritäten seiner und (HFA) Action for Framework Hyogo des Ziele strategischen der reichung Er die soll Reduction) Risk Disaster for Strategy on form Plat Austrian (ASDR, Katastrophenrisikos des Reduktion phenrisikos imSinnederVNeingerichtet werden. Katastro des Reduktion zur Plattform nationale eine Österreichnunin auch HFAsoll des setzung2015 nach Fort genommene Aussicht in die und (Japan) Sendai in 2015 März im Reduction Risk Disaster on ference Con- World 3. anberaumte bereits die auf Hinblick In i Ötrecice ainl Patom zur Plattform Nationale Österreichische Die Inserat_WLV_2012.docx Inserat_WLV_2012.docx Tel: +43 2742 37726  Bahnhofplatz 17  Tel: +43 3862 52818 Roseggerstraße 24 Tel: +43 2630 35105 3100 St. Franz Pölten Dinhoblstraße 41 8600 Bruck/Mur 2630 Ternitz  DIPL. ING. THOMASPERZ         [email protected] 1014 Wien,Minoritenplatz 9 Katastrophenschutzmanagement sowie Zivilschutz) Referat II/13/a(Staatliches Krisen-und Bundesministerium fürInneres SiegfriedJachs Mag. [email protected] 1190 Wien,HoheWarte 38 und Geodynamik(ZAMG) Direktor derZentralanstalt fürMeteorologie Dr. MichaelStaudinger [email protected] [email protected] 1030 Wien,Marxergasse 2 undLawinenverbauung IV/5–Wildbach- Abt. Umwelt undWasserwirtschaft Bundesministerium fürLand-undForstwirtschaft, DI Anschrift derVerfasser in Maria Patek MBA, DIAndreas Patek Pichler Maria MBA,     www.perzplan.at 

Seite 289 Seite 290 Inserentenverzeichnis Klenkhart &Partner ConsultingZTGmbH Management GmbH&CoKG I.n.n., Ingenieurgesellschaft fürNaturraum- GmbH Heli Austria Gunz ZTGmbH Geo² ztgmbh Technisches BürofürGeologie Geolith Consult, Geobrugg AG Bau & Transport GmbH&CoKG Gebrüder Rüf, Doppelmayr SeilbahnenGmbH Dlp -Dienesch, Laner, Prax BAUCON ZTGmbH Alpinfra consulting+Engineeringgmbh Alzner Baumaschinen Gesellschaft mbH MEVA Schalungs-Systeme Ges.mbH/ Firma Inserat Seite 280 247 186 247 187 280 67 12 66 49 8 4 6 Wucher HelicopterGmbH Emil RohnerGmbH&CoKG UNIDATA GEODESIGNGMBH Tschernutter ConsultingGmbH TRUMER SCHUTZBAUTEN GMBH ZT-Ges.m.b.H. Forst-Wasser-NaturWernerDI Tiwald Sysdect Mechatronics GmbH Sommer GmbH Ingenieurbüro fürForst- undHolzwirtschaft Skolaut Naturraum, PERZ PLANIngenieurbüro OTT HydrometGmbH Moser/Jaritz &Partner Ziviltechniker GmbH GMBH MAIR WILFRIED J KRISMERGmbH Firma Inserat Seite 119 281 281 247 227 227 197 289 157 285 267 246 U4 67

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Zeitschrift für Wildbach-, Lawinen-, Erosions- und Steinschlagschutz Journal of Torrent, Avalanche, Landslide and Rock Fall Engineering

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