3.9 Naturgefahren

Einleitung

Natürliche Prozesse werden als Naturgefahren wahrgenommen, wenn sie in
der Lage sind, Menschen oder Objekten direkt oder indirekt zu schaden.
Natürliche Prozesse werden erst durch das Urteil von Menschen oder einer
Gesellschaft als Naturgefahr interpretiert, dabei spielen
Wertvorstellungen, der Umgang mit den Gefahren und
Bewältigungsstrategien eine große Rolle. In den Naturgefahrenkarten
werden Hochwasser, Erdbeben, Lawinen, Rutschungen und Muren dargestellt.
Die Lawineneinzugsgebiete werden nur in der Übersichtskarte
dargestellt, da der Schulatlas diesem Thema einen eigenen Schwerpunkt
widmet.

Naturgefahren

In der gesamten Steiermark ist grundsätzlich mit zumindest einer der ausgewählten Naturgefahren zu rechnen, nur einige Abschnitte in den Becken, Tälern und Passlandschaften bleiben unberührt. Im Vorland spielen v.a. Hochwasser und Rutschungen eine große Rolle. In den Niederen Tauern und großen Teilen der Nordalpen sind alle ausgewählten Gefahren vertreten; neben Rutschungen, Hochwasser und Erdbeben kommen auch Muren und Lawinen häufig vor. In den Zentralalpen sind südlich der Mur-Mürz-Furche ebenfalls alle fünf Naturgefahren vertreten, Lawineneinzugsgebiete sind allerdings eher selten. Lawineneinzugsgebiete befinden sich topographisch bedingt größtenteils nördlich der Mur-Mürz-Furche; in den Niederen Tauern liegen sie am dichtesten beieinander. Die meisten Erdbeben der letzten Jahrhunderte ereigneten sich entlang der Mur-Mürz-Furche, bei den beiden stärksten registrierten Beben (Intensität: 8°) lag das Epizentrum in Kindberg. Die Hochwasserüberflutungsflächen sind mit einigen Ausnahmen nur für die größten Flüsse der Steiermark digital erfasst; die Mur weist die weiträumigsten Überschwemmungsflächen auf.

Erdbeben in der Steiermark

Österreich ist kein typisches Erdbebenland, stärkere Beben gelten als Ausnahmefall, Erdbeben können jedoch Massenbewegungen und Lawinen auslösen. Der österreichische Erdbebendienst an der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik überwacht seit 1904 seismische Aktivitäten. In Österreich befinden sich Bebenherde meist zwischen 7 und 12 km unter der Erdoberfläche, etwa 50% aller Starkbeben ereignen sich entlang der Mur-Mürz-Furche und der „Thermenlinie“ des Wiener Beckens.

Da das Auftreten weiterer Starkbeben in Österreich nicht ausgeschlossen werden kann, ist in bestimmten Gebieten eine erdbebengerechte Bauweise nötig – die ÖNORM B4015 regelt die Bauvorschriften für Neubauten. Die Erdbebengefährdungskarte gemäß ÖNORM B4015 wird
mithilfe von rekonstruierten Bodenbeschleunigungen erstellt, Daten aus der historischen Erdbebenforschung und Daten von seismologischen Beobachtungsstationen fließen in die Berechnungen ein. Der Datensatz wird ständig aktualisiert, damit auch neue Beben oder neue Erkenntnisse über historische Erdbeben berücksichtigt werden können. Österreich wird in 5 Zonen unterschiedlicher Erdbebengefährdung gegliedert, zu beachten ist, dass die Zone 0 mit der geringsten Gefährdung in der Steiermark nicht anzutreffen ist. Einen Überblick über den flächenmäßigen Anteil der einzelnen Zonen verschafft neben der Erdbebenkarte auch Abb. 1. Murau liegt als einzige steirische Bezirkshauptstadt in der Zone 4; die Städte Mürzzuschlag, Bruck an der Mur, Judenburg und Knittelfeld befinden sich in der Zone 3.

Abb. 1: Anteile der einzelnen Zonen an der steirischen Gesamtfläche

Die Magnitude ist „… ein logarithmisches Maß für die am Erdbebenherd freigesetzte Schwingungsenergie …“, als Skala dient die „nach oben offene“ Richter-Skala – Magnituden über 9 sind aber praktisch unmöglich. Neben der Magnitude hängt die Gefährdung vom Untergrund ab. Die Bodenbeschleunigung hat in Festgesteinen andere Auswirkungen auf die Bodenbewegung an der Oberfläche als in Lockersedimenten, auch die Herdtiefe ist von entscheidender Bedeutung. Wenn Sedimentschichten über Festgestein lagern, kann es auf Grund unterschiedlicher Ausbreitungsgeschwindigkeiten der Bodenbeschleunigung zu Amplitudenüberhöhungen kommen. Die Epizentralintensität beschreibt die Auswirkung an der Erdoberfläche mithilfe einer 12-stufigen Intensitätsskala. Ein Blick auf die Karte lässt erkennen, dass sich in den vergangenen Jahrhunderten die meisten Beben mit hoher Epizentralintensität entlang der Mur-Mürz-Furche ereigneten, auch das Ennstal und das Trofaiacher Becken stechen hervor. Die Daten für die Epizentralintensität basieren auf einer Liste mit 436 Erdbeben, zu beachten ist, dass nur 20 Beben auf den Zeitraum von 1267 bis 1896 entfallen. Die beiden stärksten Beben ereigneten sich in Kindberg (1267 und 1885) mit einer Intensität von jeweils 8,0° auf der makroseismischen Skala und das drittstärkste 1936 in Obdach mit einer Intensität von 7,5°. Beben mit jeweils 7,0° traten 1794 in Leoben, 1810 in Admont, 1837 in Mürzzuschlag, 1916 in Judenburg und 1927 in Wartberg auf.

Rutschungen und Muren in der Steiermark

Laut der „UNESCO Working Party on World Landslide Inventory“ versteht man unter Massenbewegungen (engl.: Land-slides) Hangabwärtsbewegungen von Fels-, Schutt- oder Erdmassen. Bei Massenbewegungen handelt es sich um Prozesse der flächenhaften Abtragung, wobei die Schwerkraft eine wesentliche Rolle spielt. Massenbewegungen werden heute als so bedeutend angesehen, dass sich die systematische Auseinandersetzung mit ihnen innerhalb einer eigenständigen „Landslide Science“ (Abb. 2)  zu etablieren beginnt.

Abb. 2: Massenbewegungen – Forschungsfelder eigener Entwurf, übersetzt, nach: SASSA 2007

Rutschungen sind noch nicht landesweit erfasst, die Kartierung erfolgte bisher größtenteils im Vorland – registrierte Rutschungen sind daher auf der Karte vorwiegend im tertiären Riedelland anzutreffen. In der Karte sind Naturlandschaften eingezeichnet, die anfällig gegenüber Rutschungen sind, mit Ausnahme vom Poßruck handelt es sich dabei vorwiegend um Hügelland. Die Beurteilung der Hangstabilität mithilfe des Programms SINMAP (Stability INdex MAPping) ist nicht für Rotationsrutschungen oder tiefgründige Schutt- oder Erdströme geeignet, sondern nur für flachgründige Translationsrutschungen (Schuttrutschung, Schollenrutschung). Bei der Interpretation ist zu beachten, dass in der Berechnung nur Standardwerte zum Einsatz kommen und geologische Verhältnisse unberücksichtigt bleiben. Manche Flächen in der Karte werden als „gefährdet“ eingestuft, obwohl es sich um anstehendes Muttergestein im hochalpinen Raum handelt, wo zwar Sturzprozesse, aber keine flachgründigen Rutschungen möglich sind. Die größte Gefährdung ermittelt das Programm für den Nord- und Zentralalpen-Raum, unbeträchtliche Gefährdung ergibt sich hier nur in Bereichen mit geringer Reliefenergie, z.B. in den Tal- und Beckenlagen und in der Mariazeller, Obdacher und Neumarkter Passlandschaft.

Abb. 3: Schematische Darstellung einer Mure A: Ausgangsgebiet (unbewaldeter Steilhang, Abtragung),ts B: Murenbahn (Wildbachbett, rasche Abwärbewegung), C: Hangfuß (schwarz: Schuttzungen, grau: Murkegel, Ablagerung); eigener Entwurf

Muren (Abb. 3) ereignen sich v.a. in Wildbacheinzugsgebieten, die sich mit Ausnahme der großen Täler und Becken über die gesamten Nord- und Zentralalpen erstrecken. Die auf der Karte dargestellten Wildbacheinzugsgebiete erlauben einen groben Überblick über jene Gebiete, in denen Muren typischerweise anzutreffen sind. Wildbäche transportieren auf ihrem zumindest teilweise steilen Weg ins Tal große Feststoffmengen und ihre Abflussmengen ändern sich rasch und in beachtlichem Ausmaß. Die umliegenden Hänge sorgen durch verschiedene Prozesse der flächenhaften Abtragung für Materialnachschub und stehen auf diese Weise mit den Wildbächen in Verbindung. Übermurungen werden v.a. durch kurze, sehr ergiebige Regenschauer ausgelöst.

Hochwasser in der Steiermark

Es gibt große Unterschiede zwischen Flüssen im Flachland und Wildbächen – im Gebirge führen Überflutungen im Oberlauf wegen des hohen Anteils an Sedimenten häufig zu Übermurungen. Im Mittel- und Unterlauf dagegen muss mit „gewöhnlichem“ Hochwasser gerechnet werden, also mit dem Ansteigen des Wasserstands eines Flusses über einen bestimmten Pegel; meist wird dafür der mittlere Wasserstand herangezogen.

In großen Teilen Europas kam es 2002 und 2005 zu ausgedehnten Hochwasserereignissen mit sehr hoher Jährlichkeit (z.T. weit über HQ100 – das entspricht einem Ereignis, das alle 100 Jahre zu erwarten ist), auch in der Steiermark traten in diesen beiden Jahren viele Flüsse über die Ufer. Hochwasser wird in der Steiermark meist durch langanhaltenden Starkregen oder durch die Kombination von Regen und Schneeschmelze ausgelöst. Im Winter ist aufgrund der Schneedeckenbildung von keiner Hochwassergefahr auszugehen, eine Ausnahme bilden Eisstauungen in den Oberläufen alpiner Flüsse – Eisstauungen sind etwa im oberen Murtal alle 20 Jahre zu erwarten.

Auf der Karte werden Hochwasser-Überflutungsflächen mit der Eintrittswahrscheinlichkeit von 300 Jahren (HQ 300) dargestellt. Zu beachten ist, dass für einige Abschnitte noch keine Studien vorliegen und deshalb auch dort, wo auf der Karte keine Gefährdung ausgewiesen ist, Überschwemmungsflächen vorliegen können. Ob ein Fluss über seine Ufer tritt, ist von vielen Faktoren abhängig, z.B. von der Form des umliegenden Geländes, von den geologischen Verhältnissen, die mitverantwortlich für die Gestalt des Flusses selbst sind (Tiefe der Sohle, Breite des Flussbetts) und von Eingriffen durch den Menschen (mehr Abflussraum durch Aufweitung der Ufer und Eintiefung der Sohle). Retentionsräume sind Flächen, die im Falle erhöhter Wassermengen ohne großen Schaden anzurichten überflutet werden können – Voraussetzung für diesen naturnahen Lösungsansatz, der dem Fluss den erforderlichen Platz zugesteht, ist keine bzw. nur extensive Nutzung der entsprechenden Flächen. Hochwasserrückhaltebecken sorgen für dosierte Abflussmengen und verhindern auf diese Weise Überschwemmungen flussabwärts gelegener Gebiete.

Quellenverzeichnis

Kartengrundlage:
Amt der Steiermärkischen Landesregierung, GIS-Steiermark 2007-2010;

Geländehöhedaten: © BEV, 2007;

Wildbach- und Lawinen-EZG: © WLV, 2010;

ÖNORM B4015: ZAMG, 2008, Geophysik-CD, Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik; Epizentralintensitäten: ZAMG 2008, Erdbebenkatalog von Österreich – Ausschnitt. Österr. Erdbebendienst, Computerfile;

Utah State University, 2001: SINMAP (Stability INdex MAPping), http://www.neng.usu.edu/cee/faculty/dtarb/

Lehrplan Volksschule, Sachunterricht:
https://bildung.bmbwf.gv.at/schulen/unterricht/lp/lp_vs_7_su_14051.pdf?61ec03

Lehrplan Geographie und Wirtschaftskunde, AHS  Unterstufe/NMS:
https://bildung.bmbwf.gv.at/schulen/unterricht/lp/ahs9_784.pdf?61ebyf

Lehrplan Geographie und Wirtschaftskunde, AHS Oberstufe:
https://www.ris.bka.gv.at/GeltendeFassung.wxe?Abfrage=Bundesnormen&Gesetzesnummer=10008568

Lehrpläne BHS (HLW und Tourismusschulen, HAK, HTL, BAfEP):
https://www.abc.berufsbildendeschulen.at/downloads/?kategorie=24

Autorinnen und Autoren

Text:
Mag. Andreas Maier (2010)

Kartengestaltung:
Mag. Andreas Maier (2010)
Mag.^a Edeltraud Pirker (2019)

Lehrplanbezüge:
Mag. Michael Lieb

Mögliche Lernziele:
Mag. Michael Lieb

Web-Bearbeitung:
Mag.^a Edeltraud Pirker (2019)