Massen in Bewegung: Murgang und Geschiebe

In steilen Bergregionen stellen Wildbäche eine besondere Gefahrenquelle dar: Wenn es stark regnet, reissen sie manchmal grosse und zerstörerische Mengen von Gestein und Erdreich mit. Wir untersuchen diese Prozesse, um sie zu modellieren und Warnsysteme entwickeln zu können.

Es geschieht meist bei starken Unwettern: Eine breiartige Mischung aus Wasser, Feinmaterial und Gesteinsbrocken ergiesst sich schubweise und oft in hohem Tempo in Dörfer, auf Strassen und Bahnlinien. Solche Murgänge, im Volksmund auch «Rüfe», Geröll- oder Schlammlawine genannt, sind eine gefürchtete Variante sogenannter Geschiebetransportprozesse. Diese richten jedes Jahr Schäden von über hundert Millionen Franken an.

Die grössten bekannten Murgänge in den Alpen rissen bis zu einer halben Million Kubikmeter Material mit und lagerten es in den Tälern ab. Man bräuchte über 40 000 Lastwagen, um diese Mengen weg zu transportieren. Keine Seltenheit sind Murgänge mit Materialmengen, die etwa tausend Lastwagenladungen entsprechen.

Experimente und Langzeitmessungen

Um das Risiko durch Murgänge zu mindern und Schutzmassnahmen treffen zu können, muss man wissen, wie diese Prozesse funktionieren. Wir führen deshalb Experimente und Langzeitmessungen durch, für die wir zum Teil neuartige Messsysteme entwickelt haben: zum Beispiel eine Murgangwaage.

Dank der einzigartigen Daten unserer Installationen in unserem Murganglabor und im Freiland konnten wir die Lawinenmodellierungs-Software RAMMS um ein Murgang-Modul erweitern. Sie errechnet die möglichen Fliess- und Ausbruchswege eines Murgangs in Abhängigkeit der Niederschläge, des Geländes und der Hangneigung.

Geschiebe beobachten

Seit über fünfzig Jahren untersuchen wir im Erlenbach im Alptal (SZ) den Transport von Steinen, Geröll, aber auch Sand oder Holz in Wildbächen. Das ist weltweit eine der längsten solchen Beobachtungsreihen, was sie entsprechend wertvoll für Studien solcher Transportprozesse macht. Auch hier setzen wir neuartige Messmethoden ein, zum Beispiel automatische Geschiebefangkörbe, die bei Hochwasser für eine bestimmte Zeit Geschiebe aus dem Bach auffangen, um dessen Menge und Kornzusammensetzung abzuschätzen.

Unsere Forschung liefert Grundlagenwissen, dient aber auch der Gefahrenbeurteilung und der Entwicklung von Schutzmassnahmen. Weil es dabei zwischen Kosten und Risiko abzuwägen gilt, erforschen wir auch den Umgang der Bevölkerung mit dem Risiko und ihre Bewertung von Gegenmassnahmen.

Verwandte Themen

Publikationen

In der vorliegenden Studie wurde der wertvolle Felddatensatz der Schweizer Gewässer durch umfangreiche weitere Beobachtungen von Hochwasserereignissen und Laborversuchen ergänzt.

WSL Berichte 1562024
Verfügbare Sprachen: Deutsch

Im Rahmen der ersten Fachtagung Wildbäche, die gemeinsam vom Kompetenzbereich «Wasserbau» der OST und der Forschungsgruppe «Wildbäche und Massenbewegungen» der WSL organisiert wird, befassen sich die vorliegenden Beiträge intensiv mit der Modellierung von Wildbachprozessen.

WSL Berichte 1552024
Verfügbare Sprachen: Deutsch
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Belli G., Marchetti E., Walter F., Gheri D. (2025) Infrasound unmasks flow turbulence as an additional seismic source in debris flows. Geophys. Res. Lett. 52(8), e2025GL116107 (10 pp.). doi:10.1029/2025GL116107 Institutional Repository DORA

Dash R.K., Kanungo D.P., Bartelt P. (2025) Post-mobilization experimental evaluation of Tangni Debris flow in Garhwal Himalaya, India. Nat. Hazards. doi:10.1007/s11069-025-07153-y Institutional Repository DORA

Dash R.K., Bartelt P., Zhuang Y., Bühler Y., Kanungo D.P. (2025) Recent rock avalanche event of July 10, 2024, near Patalganga Langsi Tunnel on the Badrinath Highway of Chamoli district, Uttarakhand, India. Landslides. 22, 255-260. doi:10.1007/s10346-024-02411-9 Institutional Repository DORA

Nötzli J., Peter A., Hählen N., Phillips M. (2025) Verborgenes Eis in den Schweizer Alpen: Der Permafrost taut immer schneller. In A. Björnsen (Ed.), WSL Berichte: Vol. 164. Extremes. Birmensdorf: Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL. 35-47. doi:10.55419/wsl:39741 Institutional Repository DORA

Pfluger F., Weber S., Steinhauser J., Zangerl C., Fey C., Fürst J., Krautblatter M. (2025) Massive permafrost rock slide under a warming polythermal glacier deciphered through mechanical modeling (Bliggspitze, Austria). Earth Surf. Dyn. 13(1), 41-70. doi:10.5194/esurf-13-41-2025 Institutional Repository DORA

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Das Joint-Intiative Projekt SPEED2ZERO zeigt Wege auf, wie durch Massnahmen, wie dem Ausbau von erneuerbarer Energiegewinnung und optimierter Biodiversitätsplanung, eine treibgausgasfreie und biodiversitätsfreundliche Schweiz erreicht werden kann.

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Alpine regions are subject to dangerous rapid mass movements like debris flows, avalanches and rock falls. Applying intelligent algorithms to seismograms of such events we propose to increase warning and monitoring capabilities.

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Mit dem Software-Paket RAMMS lassen sich Naturgefahrenprozesse berechnen und der Einfluss von Schutzmassnamen einschätzen.

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