Zur richtigen Beurteilung der Gefahrensituation in einem Wildbach und zur Ableitung dementsprechender Schutzmassnahmen sind verschiedenste Untersuchungsschritte notwendig. Von besonderer Bedeutung sind die Ereignisdokumentation und Ereignisanalyse, die Beurteilung der Massenverlagerungsprozesse und die Dimensionierung von technischen und passiven Maßnahmen. Das Projekt zielt auf die Verbesserung der Aufnahmemethodik im Zuge der Ereignisdokumentation, die Gewinnung von Daten aus 'Mustereinzugsgebieten', die Verbesserung und Neuentwicklung der Meßsensorik, die Aufnahme von Daten zur Bemessung von aktiven und passiven Schutzmassnahmen ab.
Für besonders erosionswirksame Abflussbahnen sollen Umsetzungsstrategien zur natur- und bodenschutzgerechten Nutzung entwickelt werden. Gemeinsam mit Landwirten und Eigentümern sind Rahmenbedingungen und Kosten einer dauerhaften Umnutzung (Begrünung) der Abflussbahnen zu bestimmen. Zu erarbeiten sind konkrete Maßnahmepläne für Herstellung und Pflege der Biotope. Dies soll auch wirtschaftliche Fragen beinhalten (betriebswirtschaftliche Auswirkungen, Kostenermittlung, Fördermitteleinsatz). Die Untersuchungen werden anhand von Fallstudien durchgeführt.
Allgemein: Bisher wurden Erosionsflächen über der Waldgrenze vor allem mit der Bitumen- Strohdecksaat begrünt. Da diese besonders wirksame Methode aufwendig und kostenintensiv ist, soll nach geeigneten Alternativen gesucht werden. Methodik: 10-24 verschiedene Versuchsflächen wurden im Erosionsgebiet Meran 2000 und Pfannhorn/Südtirol im Laufe der Jahre 1996-1999 angelegt und werden jetzt auf ihre Wirksamkeit und Anwendung hin überprüft. Erste Zwischenergebnisse zeigen, dass Mulchsaaten mit Heu oder Stroh als schützende Decke das Wachstum von Gräsern und Kräutern stark fördern und bereits im Anfangsstadium einen guten Erosionsschutz bieten. An windgefegten Stellen ist für den besseren Zusammenhalt der Mulchdecke ein Kleber oder ein Jutenetz erforderlich. Durch Vegetationsanalysen hinsichtlich Deckungsgrad und Artenzusammensetzung werden in einem abgegrenzten und eingezäunten Gebiet die Folgen einer zeitweisen Beweidung durch Rinder untersucht, wobei der Unterschied zu unbeweideten Flächen besonders hervorgehoben wird. Diese Untersuchungen erfolgen im Erosionsgebiet des Tanaserberges/Südtirol. Zielsetzung: Untersuchung der Wirksamkeit verschiedener Begrünungsmethoden - Untersuchung der Vegetationsveränderung bei begrünten Flächen durch Beweidung.
An integrated hydrodynamic vegetation model for riparian ecosystems will be developed which will give possibility to study, model and quantify impacts from climate change on Austrian riparian ecosystems by bringing together hydraulic, ecological and climatic disciplines. New and updated knowledge on adaptation measures to climate change impacts including uncertainty in the context of specific riparian ecosystem management challenges on the basis of specific regional modeling and scientific investigations in Austria will be done, which will give possibility to develop appropriate risk analyses and management options for mitigation, adaptation and restoration of direct and indirect effects of climate change. Based on a Decision Support System will be developed for cost-effective adaptation strategies and measures in the river basin management field.
Vor 15 bzw. 25 Jahren wurden im Erosionsgebiet Meran 2000 (Gemeinde Hafling) bzw. am Tanasenberg (Gemeinde Laas) in Südtirol umfangreiche ehemalige beweidete und erodierte Flächen begrünt. Als Ansaatmethode ist vor allem die Bitumen-Strohdecksaat und als Saatgut eine Hochlagenmischung mit einigen alpinen Arten verwendet worden. Einige dieser begrünten Flächen werden nun fallweise für die Beweidung geöffnet, wobei jeweils 5-7 Parzellen in einem Ausmaß von 4 mal 4 m eingezäunt bleiben. Ziel der Untersuchungen ist es nun die Veränderung des Bodens und der Vegetation durch die Beweidung zu analysieren und die Ergebnisse mit den sogenannten Nullvarianten zu vergleichen.
Das Abholzen von steilen Hängen zur Vergrößerung der agrarischen Anbauflächen, großflächige Kahlschläge für die Holzproduktion und in großem Maßstab angelegte Straßen, Bahntrassen, künstliche Dämme und die Bergbautätigkeit sind in einem gebirgigen Entwicklungsland wie Nepal die wichtigsten anthropogenen Ursachen für Bodenerosion und Hangrutschungen. Die Lösung dieser Probleme erfordert hinsichtlich nachhaltiger technischer, ökologischer und sozioökonomischer Lösungsansätze eine multidisziplinäre Herangehensweise. Unterschiedliche Faktoren müssen bei der Entwicklung von Infrastrukturprojekten berücksichtigt und von Ingenieuren und Behörden in der Planung und Ausführung umgesetzt werden. Für Sicherung von Böschungen hat sich in den letzten 20 Jahren neben der konventionellen Ingenieurmethodik die Ingenieurbiologie als alternative und ergänzende Fachdisziplin etabliert. Lebende Pflanzen und Hilfsstoffe werden als Baustoffe eingesetzt. Aus dem Blickwinkel der Nachhaltigkeit, Umweltverträglichkeit und Sozioökonomie bieten diese lebenden ingenieurbiologischen Systeme viele Vorteile, besitzen aber den Nachteil, dass noch großer Forschungsbedarf hinsichtlich technischer Standardisierung und Dimensionierung besteht. In diesem Projekt soll diesbezüglich ein Beitrag geleistet werden. Aufbauend auf ersten positiven Ergebnissen aus einem früheren Projekt, wird in Nepal eine Feldstudie durchgeführt. Eine Bambus- Krainerwand, die zur Stützung eines Böschungskörpers dient, wird einer konventionellen Methode (Gabione) direkt gegenübergestellt und anhand verschiedener Parameter verglichen. Die durchgeführten Maßnahmen werden vor Ort als Demonstrationsprojekt präsentiert. Die lokale Bevölkerung wird in das Projekt durch die praktische Arbeit eingebunden und somit das Bewusstsein für die Anwendungsmöglichkeiten der Ingenieurbiologie in Nepal gesteigert. Zusätzlich wird ein Trainingsprogramm für die Anwendung von ingenieurbiologischen Maßnahmen für Technikerausgearbeitet und organisiert.
Für das Flussgebiet der Leitha soll ein Gewässerentwicklungskonzept erstellt werden. Darin sollen definitionsgemäß die schutzwasserwirtschaftlichen und gewässerökologischen Erfordernisse für das gesamte Untersuchungsgebiet der Leitha zwischen dem Leithaursprung und Nickelsdorf (Staatsgrenze) definiert werden. Bei einzelnen Fragestellungen, insbesondere bei hydrologischen Analysen, sind die beiden großen Quellflüsse der Leitha, Pitten und Schwarza, miteinzubeziehen.
Schon seit dem 19. Jahrhundert sind im Gebiet nördlich von Salzburg (A), das geologisch von der Flyschzone mit Sandstein-Mergelwechsellagerung geprägt ist, Rutschaktivitäten bekannt. In den 80iger Jahren wurden in der Rutschung Fürwag die Massenbewegungen wieder aktiv und sind seither nicht mehr abgeklungen. Die ernsthafte Gefährdung der angrenzenden Infrastrukturen (Bundestrasse, Gas- und Stromleitung, Eisenbahnstrecke) veranlasste 1998 zur Installation eines weitläufigen Rohrentwässerungssystems. Neben der technischen Sicherung von offenen Gräben wurde großflächig mit Schwarzerle aufgeforstet. 2 Jahre später wurde ein Großteil des Drainagesystems durch neuerliche Rutschaktivitäten nach einem Bergsturz zerstört. Das Entwässerungsnetz wurde saniert und ein komplexes hydrogeologisch-morphologisches Untersuchungsprogramm gestartet, um die Ursachen- und Auslösemechanismen der Permanentunruhen transparent zu machen. Zur Ergänzung der technischen Entwässerungsmaßnahmen werden in Teilen des Schuttstromes Drainfaschinen eingebaut. Zum ungehinderten Wasserabfluss wird im unteren Drittel der Faschinen Totholz eingelegt, während ausschlagfähiges Pflanzenmaterial zur Etablierung einer Initialvegetation beiträgt. Im weiteren wird in der Rutschung Fürwag die Entwicklung der Pflanzen und ihrer Wurzelsysteme aus den Drainfaschinen sowie ihr Einfluss auf die Bodenfeuchtigkeit untersucht.
Der Himalaya Nepals ist weltweit gesehen die Zone mit höchster Aktivität. Die Kombination aus einem geologisch jungem Gebirge, das immer noch gehoben wird, einem feuchten Klima mit saisonalen Monsunregen und intensivster Landnutzung führen dazu, dass diese Gegend weltweit zu den instabilsten Landschaften zu zählen ist. Naturkatastrophen, wie z.B. Hangrutschungen, Muren, Bodenerosionen, Erdbeben und Hochwasser gehören in Nepal zum alltäglichen Leben. In den letzen Jahren wurden in Nepal sehr viele ingenieurbiologische Arbeiten durchgeführt und dabei konnten viele Erfahrungen bei der Verwendung von Pflanzen zur Stabilisierung von Hängen gemacht werden (Howell, 1999). Generell wurden die meisten Arbeiten vom Department of Roads (DOR), vom nepalesischen Ministerium für Arbeit und Transport in der Vormonsunziet, hauptsächlich im Juli, durchgeführt. Das Problem bei diesen Maßnahmen besteht darin, daß die Bodenoberfläche im Zeitraum bis zum Einsetzen der schweren Monsunregen nicht gefestigt und geschützt werden kann. Daher wird am Arbeitsbereich für Ingenieurbiologie und Landschaftsbau der Schwerpunkt der Forschungsarbeit auf die Untersuchungen von Pflanzen auf ihre Eignung und Anwendbarkeit für eine Winterpflanzung gelegt. Bei einer erfolgreichen Anwendung von Ingenieurbiologischen Maßnahmen im Winter könnte bis zum Zeitpunkt des Einsetzens der schweren Monsunregen eine den Boden schützende Pflanzendecke vorhanden sein und so den Boden vor Erosionen schützen. In Thankot (Nepal) werden an einer Hangrutschung verschiedenste ingenieurbiologische Maßnahmen (Drainfaschine, Heckenbuschlagen, bepflanzte Bambuskrainerwände, Palisaden) während der Winterzeit ausgeführt. Thankot befindet sich 12 km westlich von Kathmandu. Der Projektstandort befindet sich auf einer Meereshöhe von 1750 m. Die praktischen Arbeiten werden in Kooperation mit der lokalen Bevölkerung durchgeführt und werden im May 2004 abgeschlossen. Eines der Hauptziele ist es, geeignete Pflanzen zu finden und in Kombination mit der Technik der Ingenieurbiologie eine Hangrutschung zu stabilisieren und wiederzubegrünen. Ein anderes Ziel dieses Projekts ist es , eine Alternative zum Hilfsmaterial Holz zu finden, da dies in Nepal nicht zur Verfügung steht. Dafür wurde eine neue Methode entwickelt, wobei erstmals Bambusstämme als Konstruktionselemente für eine Krainerwand eingesetzt werden. Die Verwendung von Bambus als Eratz für Holz bei ingenieurbiologischen Maßnahmen soll mit Hilfe eines Monitorings überprüft werden. In Nepal könnte Bambus ein geeigneter Ersatz für Holz sein.
Ingenieurbiologische Bauweisen zur Sicherung von Fluss- und Bachufern haben sich in Europa und Nordamerika durchgesetzt, weil sie dauerhaft funktionieren, primär aus nachwachsenden Ressourcen hergestellt werden und richtig eingesetzt ökologisch wertvoll sind. Damit diese landschafts- und ressourcenschonenden Maßnahmen auch in Brasilien durchgeführt werden können, müssen die geeigneten Gehölze gesucht und getestet und verschiedene Bauweisen den dortigen klimatischen und Arbeitsbedingungen angepasst werden. Dies geschieht in diesem Projekt durch die Untersuchung verschiedener Gehölze auf ihre Fähigkeit zur Adventivwurzelbildung und die in-situ Erprobung verschiedener ingenieurbiologischer Bauweisen unter regionalen und lokalen Standortbedingungen. Das Einzugsgebiet des in diesem Projekt untersuchten Flusses Rio Guarda Mor liegt im Zentrum des Bundesstaates Rio Grande do Sul, unweit der Universitätsstadt Santa Maria. Der Unterlauf des Flusses liegt auf einer Seehöhe von 100 bis 40 m über N.N. Dieser Abschnitt ist von intensiver Landwirtschaft, meist Reisanbau in Feldern, die bis unmittelbar an das Ufer des Rio Guarda Mor heranreichen, gekennzeichnet. Geplante Maßnahmen: 1) Versuchshügel: Die Untersuchung der Eignung lokal vorkommender Pflanzen für ingenieurbiologische Zwecke bildet die Basis für den Einsatz von Pflanzen und Pflanzenteilen für Sicherungsarbeiten. Sie erfolgt durch die am Arbeitsbereich Ingenieurbiologie und Landschaftsbau entwickelte, bewährte Methodik eines Versuchshügels, in den die zu untersuchenden Arten in Form eines Lagenbaues eingelegt und in definierten Zeitabständen auf Adventivwurzelbildung untersucht werden. Als weitere Schritte werden exemplarisch zwei ingenieurbiologische Bauweisen am Ufer des Rio Guarda Mor durchgeführt: 2) Bepflanzte Uferkrainerwand: Diese massive, arbeits- und materialaufwändige Technik eignet sich besonders zum Schutz steiler Böschungen, als Sicherung von Brückenköpfen und Furten, sowie zur Fußsicherung anderer Bauweisen. Sie wird an einem exponierten Prallufer des Rio Guarda Mor errichtet. 3) Weidenspreitlage: Die Weidenspreitlage hält von allen verbreiteten ingenieurbiologischen Bauweisen die höchsten Belastungen aus. Der Einsatzbereich der Spreitlage ist universell, vor allem eignet sie sich aber zur Sicherung von Prallufern bzw. steileren Ufern, die hohen hydraulischen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Dieser Bautyp wird ebenfalls an einem Prallufer des Rio Guarda Mor hergestellt, wobei die Fußsicherung mit Grobsteinen erfolgt. Der Wissenstransfer und das Monitoring wird in diesem Projekt durch den Aufenthalt von insgesamt vier DiplomandInnen der BOKU, des Co-Projektleiters und des Projektleiters im Untersuchungsgebiet sichergestellt, sowie durch eine Dissertation der Universitade Federal Santa Maria (UFSM), welche teilweise an der BOKU durchgeführt wird.
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