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Realistische Steinschlagtests: Kein Stein fällt wie der andere
Wie Steinschläge exakt verlaufen, ist schwer vorhersehbar – aber entscheidend für Schutzmassnahmen. Daher war es immer aufwendig, Barrieren zur Abwehr dieser Naturgefahr zu testen. Um reproduzierbare Vergleiche zu gewährleisten, einigte man sich auf die bis heute etablierte Methode: Im Wesentlichen wird die Barriere durch einen bzw. zwei aufeinanderfolgende vertikale Abwürfe des Testkörpers zentral in das Mittelfeld einer Barriere getestet. Steinschlagbarrieren mit hochfesten Stahldrahtnetzen haben sich als Schutzmassnahme weltweit etabliert, die Energieaufnahmefähigkeiten wurden von anfangs 1500 kJ auf bis zu 10 000 kJ erhöht. Dabei stellt sich die Frage, was «natürliche» Einschläge bei derart hohen Energien und grossen Verbauungen bewirken. Was passiert, wenn Felsblöcke an einer beliebigen Stelle in das Netz oder in eine Stütze einschlagen – und dabei auch noch rotieren? Diesen Fragen gehen das WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF gemeinsam mit dem Industriepartner Geobrugg in einem Forschungsprojekt nach: Am Schweizer Flüelapass wird in natürlichem Gelände seit 2019 eine Feldtestserie durchgeführt, bei der die Einflüsse von unterschiedlichen Lastfällen ermittelt werden: Verschiedene Steinformen und -grössen werden in eine Steinschlagbarriere abgeworfen. Die Steine und die Barriere sind mit Sensoren ausgerüstet. So wird untersucht, wie sich Treffer an verschiedensten Einschlagstellen, die Rotationsge-
Aufschlag des Testblocks.
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(alle Bilder: zVg Geobrugg)
schwindigkeit der Testblöcke sowie die verschiedenen Aufprallgeschwindigkeiten auf die Funktion der Barriere auswirken. In Kombination mit hoch aufgelösten Videoaufnahmen rekonstruieren die Forschenden dadurch die Flugbahnen und Geschwindigkeiten der einzelnen Blöcke – und verstehen das Zusammenspiel aller Parameter immer besser. Die Auswertung der Daten zeigt, dass diese Zusatztests zusätzlich zu den vorgeschriebenen Standardtests wichtige Erkenntnisse bringen. Ziel dabei ist für das SLF, deren Steinschlag-Simulationsmodelle zu verfeinern (vergl. auch «Bündner Wald», Oktober 2020, Seite 16–21). Für Geobrugg steht im Vordergrund, die Barrieren – neben bereits durchgeführten Versuchen auf dem Testgelände – noch besser für Steinschläge zu optimieren, wie sie unter natürlichen Bedingungen vorkommen.
Der Testblock wird mit einem Rotationssensor bestückt. Mehr Informationen
www.geobrugg.com/naturtest https://www.wsl.ch/en/2020/10/rockfall-testsin-realistic-conditions.html
