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Klimawandel und Permafrost – Infrastruktur im Hochgebirge ist gefährdet

Permafrost ist ein stabilisierender Faktor in Hängen, Schutthalden und auch Felswänden im Hochgebirge – solange dieser gefroren bleibt! In Lockermaterial (z.B. Moränenmaterial oder Schutthalden) wirkt das Bodeneis wie eine Art „Klebstoff“ und reduziert bzw. verhindert dadurch Kriechbewegungen hangabwärts. Steigen die Boden- bzw. Eistemperaturen über -2 °C, so weist das Material ein zunehmend duktiles Deformationsverhalten auf. D.h. es kommt nicht zu  Rissen, wie im kalten Eis, sondern zu plastischen Verformungen und einem Fließverhalten, ähnlich wie Honig auf einer geneigten Oberfläche.

Permafrost-Grafik
Permafrost verliert mit zunehmender Temperatur an Festigkeit, hier schematisch dargestellt. (Quelle: SLF, nach Andersland und Ladanyi 2004)

 

 

In eisreichem Material kommt es durch das Abschmelzen von eingeschlossenem Eis zu einem Volumenverlust innerhalb der Bodenschicht. Dies führt wiederum dazu, dass sich der Boden flächenhaft absenkt und deformiert.

 

Auswirkungen

Konkret bedeuten diese Veränderungen eine Gefahr für das Fundament bestehender Infrastruktur im Hochgebirge, sei es die Bergstation einer Gondelbahn, das Panorama-Restaurant, die Liftstütze oder eben die beheizte AV-Schutzhütte. Durch den Anstieg der unteren Permafrostgrenze, tauen heute Permafrostbereiche auf, die vor einigen Jahren noch durch kalte Temperaturen einen stabilen Baugrund darstellten. Die Auftauschicht wird mächtiger und eingelagerte Eislinsen können schmelzen. Zusätzlich zum Umwelteinfluss leiten schlecht vom Untergrund isolierte Gebäude zusätzliche Wärme in den Boden. Im Hochgebirge werden sich also in Zukunft verstärkt Schäden an Gebäuden durch Setzung des Untergrundes, Hangbewegungen oder zunehmende Naturgefahren aus der Umgebung einstellen. Für Neubauten muss mit viel höherer Sorgfalt der Untergrund in Bezug auf die Neigung zu Setzungen untersucht werden und die weitere Umgebung auf die Gefahr von permafrostbedingten Gefahren mit einbezogen werden. 

 

Permafrost-Gefahr-fuer-Infrastruktur
Einwirkungen auf ein beheiztes Gebäude durch das tauen von Permafrost im Hochgebirge (Quelle: SLF, Leitfaden Bauen im Permafrost)

 

 

Mehr Information im Leitfaden für Bauen im Permafrost

Wer gerne mehr über Permafrost in den Alpen im Allgemeinen und die Probleme für die Infrastruktur im spezifischen erfahren will, ist der Leitfaden vom Institut für Schnee- und Lawinenforschung (SLF) in Davos ans Herz gelegt. Gleichzeitig gibt er Entscheidungsträgern und Baufirmen wichtige Leitlinien und Planungsgrundsätze für das Bauen auf Permafrost.

 

Das Dokument steht zum freien Download zur Verfügung unter:

http://www.slf.ch/dienstleistungen/buecher/9819.pdf