Massenbewegungen: Ursachen, Formen und Schutz
Du lernst, wann Hänge instabil werden, wie sich ihre Bewegungsformen unterscheiden und wie Beobachtung und Schutz Schäden mindern können.
Kurz gesagt
Massenbewegungen sind Bewegungen von Boden oder Gestein hangabwärts. Die Schwerkraft, also die Anziehung der Erde, treibt sie an. Dabei gibt es Stürzen, Gleiten, Fließen und Kriechen; Beobachtung und Schutz können Schäden mindern.
Ein Hang kann lange ruhig bleiben und später in Bewegung geraten. Dabei spielen sein Material, seine Neigung und das Wasser im Boden zusammen. Entscheidend ist, ob der Widerstand des Hanges dem Antrieb hangabwärts noch standhält.
Deine Lernziele
Bei einer Massenbewegung bewegt sich Boden oder Gestein durch die Schwerkraft hangabwärts. An einem Hang wirkt ein Teil der Schwerkraft in Richtung hangabwärts. Diesen Teil nennen wir hier Antrieb.
Dem Antrieb steht Widerstand entgegen. Dazu gehören die Reibung zwischen sich berührenden Flächen und der Zusammenhalt des Materials. Reibung hemmt das Verschieben. Zusammenhalt verbindet die Bestandteile des Bodens oder Gesteins. Ein Hang wird instabil, wenn der Antrieb diesen Widerstand übersteigt. Das kann durch stärkeren Antrieb oder durch geringeren Widerstand geschehen.
Eine größere Hangneigung kann den Antrieb verstärken. Verwitterung, also das Zerfallen oder Verändern von Gestein, kann das Material schwächen. Auch Wasser und eine veränderte Pflanzendecke können die Stabilität beeinflussen. Eine einzelne Veränderung bedeutet aber noch nicht, dass der Hang abrutscht: Entscheidend bleibt das Verhältnis von Antrieb und Widerstand.
Instabiler Hang
Der Antrieb hangabwärts übersteigt den Widerstand des Materials. Der Hang kann sich dadurch in Bewegung setzen.
Beispiel: Eine erfundene Böschung an einer Baugrube
- 1Bei Bauarbeiten wird eine Böschung steiler gemacht.
- 2Dadurch kann der Antrieb hangabwärts zunehmen.
- 3Ob eine Bewegung beginnt, hängt davon ab, ob der Widerstand noch ausreicht.
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Beim Stürzen lösen sich Gesteinsstücke und fallen ein Stück frei durch die Luft. Danach können sie aufschlagen, springen oder rollen. Beim Gleiten verschiebt sich Material entlang einer Fläche im Untergrund. Diese Fläche heißt Gleitfläche. Dabei kann sich ein zusammenhängendes Boden- oder Gesteinspaket bewegen.
Beim Fließen verformt sich die bewegte Masse deutlich in ihrem Inneren. Ihre Bestandteile verschieben sich gegeneinander, etwa wie bei einem bewegten Brei. Beim Kriechen werden viele einzelne Bodenteilchen sehr langsam hangabwärts versetzt. Dadurch kann sich der Boden über lange Zeit verlagern.
Die Geschwindigkeit allein trennt die Formen nicht sicher: Auch Gleiten kann langsam ablaufen. Kriechen ist jedoch ausdrücklich eine sehr langsame Bewegung. Formen können sich außerdem mischen oder ineinander übergehen. Eine Gleitfläche gehört deshalb nicht zu jeder Massenbewegung.
Der Begriff „Rutschung“ wird in Quellen unterschiedlich weit verwendet. In dieser Lektion bezeichnet er eine gleitende Bewegung entlang einer Gleitfläche. „Massenbewegung“ ist der gemeinsame Oberbegriff für die beschriebenen Formen.
| Form | Kennzeichen |
|---|---|
| Stürzen | Gesteinsstücke fallen zeitweise frei durch die Luft. |
| Gleiten | Material verschiebt sich entlang einer Gleitfläche. |
| Fließen | Die bewegte Masse verformt sich deutlich in ihrem Inneren. |
| Kriechen | Viele einzelne Bodenteilchen werden sehr langsam hangabwärts versetzt. |
Merke: Achte auf den Ablauf der Bewegung. Die Geschwindigkeit allein reicht zur Unterscheidung nicht aus. Mischformen und Übergänge sind möglich.
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Wasser macht einen Hang nicht bei jeder Menge auf dieselbe Weise stabiler oder instabiler. Bei wenig Wasser können zwischen benachbarten Bodenkörnern feine Wasserbrücken entstehen. Die Zwischenräume sind dabei nicht vollständig mit Wasser gefüllt, und die Körner schwimmen nicht frei im Wasser.
Die Wasserbrücken können die Körner aneinanderziehen und ihren Zusammenhalt erhöhen. Dabei wirkt die Oberflächenspannung: Die Oberfläche des Wassers verhält sich ähnlich wie eine gespannte Haut. Das erklärt, warum leicht feuchtes, körniges Material besser zusammenhalten kann als trockenes.
Bei sehr viel Wasser kann dagegen der Widerstand gegen Gleiten sinken. Boden kann dadurch leichter in Bewegung geraten, auch wenn der Hang nicht steiler geworden ist. Das Bild vom Wasser als „Gleitmittel“ ist eine vereinfachte Beschreibung dieser möglichen Wirkung.
Wie Wasser tatsächlich wirkt, hängt auch vom Material und vom Hang ab. Die Wassermenge entscheidet daher nicht allein über die Stabilität. Es gibt keine hier ableitbare Wassermenge, ab der jeder Hang abrutscht.
Wasserbrücke
Eine kleine Wassermenge verbindet benachbarte Körner. Durch die Oberflächenspannung kann sie die Körner aneinanderziehen und ihren Zusammenhalt erhöhen.
Merke: Wenig Wasser kann körniges Material stärker zusammenhalten. Sehr viel Wasser kann den Widerstand gegen Gleiten verringern. Beide Wirkungen hängen vom Material und den Bedingungen am Hang ab.
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Fachleute können die Lage ausgewählter Stellen am Hang wiederholt vergleichen. Legt dieselbe Stelle in gleich langen Zeiträumen größere Strecken zurück, ist ihre Bewegung schneller geworden. Solche Beobachtungen helfen, Veränderungen zu erkennen. Das wiederholte Beobachten heißt Überwachung. Es hält die Bewegung selbst nicht auf.
Welche Beobachtungen nötig sind und wann gewarnt werden muss, entscheiden Fachleute für den einzelnen Hang. Aus einer Beschleunigung allein lässt sich kein genauer Zeitpunkt eines Absturzes ablesen. Auch Regen allein beweist nicht, dass ein Hang abrutschen wird.
Schutzmaßnahmen müssen zur Gefahr passen. Bei einer Belastung durch viel Wasser können Fachleute prüfen, ob eine kontrollierte Wasserableitung die Belastung verringert. Sie bietet keine Garantie, dass der Hang ruhig bleibt. Droht eine Bewegung Menschen zu treffen, können Behörden Zugänge sperren und gefährdete Gebäude vorübergehend räumen lassen. Räumen bedeutet hier, Menschen an einen sicheren Ort zu bringen.
Beobachtung, Wasserableitung und Sperrung erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Eine Sperrung verringert den Aufenthalt im gefährdeten Bereich; sie stoppt den Hang nicht. Deshalb kann Überwachung auch nach einer Sperrung nötig bleiben. Du betrittst einen gefährdeten oder gesperrten Hang nicht zur eigenen Untersuchung.
| Maßnahme | Aufgabe |
|---|---|
| Überwachung durch Fachleute | Veränderungen der Bewegung erkennen. |
| Geprüfte Wasserableitung | Eine Belastung durch Wasser möglichst verringern. |
| Sperrung oder Räumung | Menschen aus dem gefährdeten Bereich heraushalten oder herausbringen. |
Merke: Überwachung erkennt Veränderungen. Passende Schutzmaßnahmen sollen Schäden mindern. Bei unmittelbarer Bedrohung reicht Beobachten allein nicht aus.
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Alles auf einen Blick
Massenbewegung
Ein Hang wird instabil, wenn der Antrieb hangabwärts den Widerstand übersteigt.
Stürzen, Gleiten, Fließen und Kriechen unterscheiden sich im Ablauf; Übergänge sind möglich.
Feine Wasserbrücken können den Zusammenhalt von Bodenkörnern erhöhen.
Der Widerstand gegen Gleiten kann sinken; Material und Hangbedingungen bleiben wichtig.
Überwachung erkennt Veränderungen, während passende Sperrungen oder Räumungen Menschen aus dem Gefahrenbereich halten.
Schutz für ein erfundenes Holzlager begründen
- 1Erfundener Fall: Ein stark durchnässter Hang bedroht den Zugang zu einem Holzlager.
- 2Fachleute vergleichen dieselbe markierte Stelle in gleich langen Zeiträumen. Sie legt dabei zunehmend größere Strecken zurück.
- 3Daraus folgt: Die Bewegung wird schneller. Der Vergleich nennt aber keinen genauen Zeitpunkt eines möglichen Absturzes.
- 4Das viele Wasser kann den Widerstand gegen Gleiten verringern. Ob dies hier die Ursache ist, müssen Fachleute prüfen.
- 5Wegen des bedrohten Zugangs lassen die Behörden ihn sperren. Die Überwachung wird fortgesetzt, weil die Sperrung den Hang nicht stoppt.
- 6Fachleute prüfen zusätzlich eine kontrollierte Wasserableitung. Sie soll die Wasserbelastung verringern und ersetzt die nötige Sperrung nicht.
Fehler finden
Fehler in Zeile 3Die dritte Zeile verwechselt die Wirkung der Wasserbrücken. Richtig: Durch das Aneinanderziehen wird der Zusammenhalt dieser Körner größer.
Lückentext
Ein Hang wird instabil, wenn der Antrieb hangabwärts als der entgegenwirkende Widerstand ist. Beim lösen sich Brocken und fallen zeitweise frei durch die Luft. Ziehen feine Wasserbrücken benachbarte Bodenkörner aneinander, wird deren Zusammenhalt .