40/71 Versagen Es liegen bislang nur wenige systematische Untersuchungen zum Versagen von eingebauten Strukturen vor. Die verfügbaren Studien zeigen jedoch, dass diese in der Regel stabile und langlebige Elemente darstellen. In den vorhandenen Datensätzen zu Holzstrukturen zeigen sich überwiegend strukturelle Versagensraten von unter 30 % nach zehn Jahren (Frissell und Nawa, 1992; Roni et al., 2015). Diese Ergebnisse relativieren pauschale Sicherheitsbedenken und zeigen, dass auch eingebrachte Totholzstrukturen bei richtiger Planung eine hohe Lebensdauer aufweisen können. Gleichwohl ist bei Massnahmen mit grösseren Holzelementen, insbesondere bei Stammholzstrukturen, das Gefahrenpotenzial durch mögliche Abschwemmung sorgfältig abzuwägen. Auswirkungen: Die Auswirkungen und Konsequenzen von gelösten/abgeschwemmten Strukturierungselementen sind je nach Bautyp verschieden. Einige der Bautypen haben im Versagensfall, das heisst bei teilweiser bzw. vollkommener Abschwemmung, kaum negative Auswirkungen (z. B. Struktursteine, Kiesschüttungen). Die Folge ist lediglich das Nichteintreten der vorgesehenen Wirkung der jeweiligen Struktur. Anders ist es bei Massnahmen mit grösseren zusammenhängenden Strukturen (z. B. Stammholzstrukturen). Diese können bei Abschwemmung flussabwärts zu Verklausungen beitragen und damit je nach Situation die Hochwassersicherheit beeinträchtigen. Die Auswirkungen sind immer fallweise unter Berücksichtigung des Schutzziels und des Risikos zu betrachten (TLUG, 2015). Die Analyse des Hochwassers von 2005 hat gezeigt, dass die grösste Schwemmholzgefahr von Erosionsprozessen und Hangrutschen ausgeht. Totholz im Gewässer (und somit auch Holzstrukturen) macht nur einen kleinen prozentualen Anteil aus und kann aus Sicht des Hochwasserschutzes vernachlässigt werden (Bezzola und Hegg, 2007). Mechanismen: Hinsichtlich der eingangs genannten Sicherheitsaspekte sind beim Einsatz von Strukturierungsmassnahmen nebst deren hydraulischen Auswirkungen von intakten Elementen auch immer die Auswirkungen und Konsequenzen eines Versagens der Elemente zu berücksichtigen. Die folgenden Versagensmechanismen können abhängig vom jeweiligen Bautyp auftreten: − Aus-/Abschwemmen von Material (innere Erosion): Durch die hydraulische Überbeanspruchung werden kiesiges Material, Blöcke oder Holz(teile) von Strukturen ausgeschwemmt und verteilen sich im Gewässer flussabwärts (TLUG, 2015). Die Strukturierungsmassnahme verliert grösstenteils seine Stabilität und somit seine Wirkung. − Verkippen/Absinken: Bautypen aus Blöcken oder Holz (z.B. Struktursteine, Lenkbuhnen oder Strömungstrichter) versagen durch das Verkippen oder Absinken (sukzessives Eingraben) der Blöcke bedingt durch das Ausschwemmen der Fundation (Filterschicht). − Zersetzung: Es ist ein natürlicher Prozess, dass Bautypen aus dem Baumaterial Holz mit den Jahren verrotten. Viele Organismen sind darauf angewiesen. Daher ist eine Kombination von toten und lebendigen Holzelementen sowie der Einsatz von Bepflanzung sinnvoll (Widmer und Werdenberger, 2022). − Korrosion: Stahlteile (z. B. Gewindestangen, Metallbänder) können bei Wechselfeuchte korrodieren oder werden Abrasion unterworfen. Als Folge davon können Verbindungen zwischen einzelnen Teilen im Strukturierungselement versagen. Ursachen: Falsche Abschätzung der Rahmenbedingungen, respektive Fehler bei der Dimensionierung. − Zu geringe Einbindetiefe in den Untergrund kann zu einem Versagen der Struktur führen (TLUG, 2015). − Eine weitere Ursache kann der Stabilitätsverlust aufgrund von Sohlenerosion sein (SSMU, 2005). − Fehlende Sorgfalt bei der Beschaffung, der Zwischenlagerung und dem Einbau von Lebendmaterial kann die Ursache für unzureichende Anwuchsergebnisse sein. − Eine unzureichende Stabilität von Befestigungsmassnahmen von Lebendstrukturen, bis diese ausreichend angewachsen sind, ist eine mögliche Ursache für das Versagen von Lebendstrukturierungsmassnahmen (TLUG, 2015). − Unwetterbedingte Hochwasserereignisse. − Mangelnder Unterhalt der Strukturierungsmassnahmen.
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