Holzkontrolle bestätigt Eignung von Holz als Baumaterial im Lawinenschutz

BWM mit IML-RESI PowerDrill ®

Student der Hochschule für angewandte Wissenschaft München nutzt IML RESI-PowerDrill mit über 450 Messungen in seiner Abschlussarbeit

Im Rahmen der Verkehrssicherung kommen in den Bergen verschiedene Holzkonstruktionen als Lawinenschutz  zum Einsatz. Ein Beispiel dafür sind sogenannte Holzschneerechen, die das Anbrechen von Lawinen verhindern sollen. Es ist vorgesehen, dass die Holzschneerechen 30 bis 40 Jahre dieser Aufgabe nachkommen, während ein natürlicher Schutz durch den Bergwald wiederhergestellt wird. In seiner Masterarbeit an der Hochschule für angewandte Wissenschaft München untersuchte Benjamin Müller unter anderem mit einem IML RESI-PowerDrill den Zustand der im Durchschnitt 25 Jahre alten Holzschneerechen am Grüneck bei Wildbad Kreuth.

Verschiedene Maßnahmen des Lawinenschutzes erhöhen die Verkehrssicherheit

Klimawandel und Nutzungsintensivität bestimmter Berggebiete erhöhen das Risiko von Naturgefahren wie etwa Lawinen. Um dennoch eine möglichst hohe Verkehrssicherheit zu gewährleisten, müssen geeignete Schutzmaßnahmen getroffen werden. Das gilt vor allem auch für die viel genutzten Verkehrswege in den Bergen. Vor Lawinen bieten Bergwälder einen natürlichen Schutz. Diese sind jedoch nicht immer ausreichend vorhanden, sodass andere Maßnahmen erforderlich sind. Diese Maßnahmen umfassen verschiedene Verbauungstypen mit jeweils spezifischen Aufgaben. Es gibt Verbauungen, die für eine permanente oder temporäre Nutzungsdauer ausgerichtet sind. Bei temporären Verbauungen ist eine längere Nutzungsdauer als maximal 50 Jahre nicht notwendig, weil sie nur zur Überbrückung dienen, bis etwa ein Bergwald in dem entsprechenden Gebiet die natürliche Schutzfunktion aufnehmen kann.

Schneerechen sollen das Anbrechen von Lawinen verhindern

Schneerechen sind eine der Maßnahmen des Lawinenschutzes. Sie können vollständig aus Holz, Stahl oder aus beiden Materialien kombiniert bestehen. Dabei gehören die Konstruktionen aus Stahl in der Regel zu den permanenten Verbauungen und die Holzkonstruktionen zu den temporären Bauten. Die Aufgabe der Schneerechen ist es, das Anreißen der Schneedecke abzuwenden und somit einer Lawinenentstehung entgegenzuwirken. Temporäre Schneerechen müssen so lange stabil genug bleiben, bis der Bergwald eine ausreichend große Schutzfunktion aufweist. Dazu müssen bereits bei der Errichtung der Schneerechen bestimmte Dinge wie beispielsweise die Art der Verankerung im Boden berücksichtigt werden. Aber auch die Instandhaltung spielt eine wesentliche Rolle. Insbesondere bei Holz können in einer exponierten Lage wie in den Bergen neben Schnee ebenso Regen, Sonnenstrahlung, Wind und extreme Temperaturschwankungen sowie Insekten und Pilze einen Schaden anrichten. Deshalb setzen die Verantwortlichen heutzutage immer mehr auf Schneerechen aus einer Holz-Stahl-Kombination.

Holzrechen am Grüneck
Holzrechen am Grüneck
Holzrechen - Schematische Darstellung
Holzrechen - Schematische Darstellung

Trotz schwieriger Umgebungsbedingungen sind Schneerechen aus Holz geeignet

Holzschneerechen bestehen im Wesentlichen aus mehreren Rostbalken, die in Bodenrichtung über eine Schwelle und nach oben hin über eine Pfette verbunden sind. Letztere steht zudem auf zwei Stützen. Abhängig von der Hangneigung müssen die Schneerechen in einem bestimmten Winkel ausgerichtet sein. Die Rostbalken sind diejenigen Elemente des Schneerechens, die als Fläche den Druck des Schnees aufnehmen und verteilen. Je nach Verankerungstyp stehen Schwelle und Stützen in Kontakt zur Erde. Ist dies der Fall, ist der Holzschneerechen anfälliger für Holzschäden. Wenn dies und andere Holzschutzmaßnahmen berücksichtigt werden, sind der Masterarbeit von Benjamin Müller zufolge Holzschneerechen aber durchaus für einen Zeitraum von 30 bis 40 Jahren als Lawinenschutzmaßnahme geeignet. Grundlage dieser Feststellung bilden zunächst geometrische Vermessungen und Sichtprüfungen auf äußerlich erkennbare Schäden wie abgebrochene Bauelemente, Risse oder Pilzbefall des Holzes. Zwar konnten verschiedene Schäden protokolliert werden, jedoch zeigt das Gesamtergebnis, dass die beurteilten Holzschneerechen auch nach 25 Jahren noch den typischen Schneemengen im Gebiet Grüneck standhalten.

Bohrwiderstandsmessung mit RESI-PowerDrill® bestätigt ausreichend lange Stabilität der Holzschneerechen

BWM mit IML-RESI PowerDrill ®
BWM mit IML-RESI PowerDrill ®

Zur Beurteilung des tatsächlichen Holzzustandes haben Sichtprüfungen allerdings ihre Grenzen. Ein Holz kann äußerlich intakt wirken, obwohl sich im Holzinneren bereits eine Fäulnis oder ein ähnlicher Schaden ausgebreitet hat. Eine Bohrwiderstandsmessung mittels IML RESI-PowerDrill® kann hingegen das ganze Ausmaß eines Holzschadens frühzeitig aufdecken und den Zustand im Holzinnern darstellen. Aus diesem Grund lieferte die Analyse der Bohrwiderstandsmessungen im Rahmen der Masterarbeit wichtige Informationen, um die Standfestigkeit der Holzschneerechen realitätsnah und zuverlässig beurteilen zu können. Die Bohrwiderstandsmessungen haben die Feststellung aus den geometrischen Vermessungen und der Sichtkontrolle weitgehend bestätigt. Die umfangreichere Erfassung des Holzzustandes durch die Bohrwiderstandsmessung erhöht somit die Aussagekraft der Annahme, dass Holzschneerechen grundsätzlich als Lawinenschutz für einen Zeitraum von 30 bis 40 Jahren in Frage kommen.

Bei Schneerechen hat Holz als Baumaterial wirtschaftliche und ökologische Vorteile

Die Erkenntnisse der Masterarbeit zur Stabilität der Holzschneerechen sprechen dafür, dass zukünftig wieder mehr Schneerechen vollständig aus Holz Verwendung finden könnten. Denn bei einer ausreichenden Langlebigkeit der Holzkonstruktion ergeben sich einige Vorteile gegenüber Konstruktionen aus Stahl oder kombinierten Bauten aus Stahl mit Holz. Nach Ablauf der erforderlichen Nutzungsdauer, können Holzkonstruktionen einfach im Hang verbleiben, bis sie auf natürliche Weise verfallen. Konstruktionen mit Stahl müssen hingegen abgebaut werden, wenn sie nicht mehr benötigt werden. Dadurch steigen die Kosten, sodass die Konstruktion aus Holz folglich auch wirtschaftlich von Vorteil ist. Für die Berechnungen zur Wirtschaftlichkeit hat unter anderem das Staatliche Bauamt Traunstein Daten zur Verfügung gestellt. Da Holz ein nachwachsender Rohstoff ist, gelten Holzkonstruktionen zudem als ökologischer als die Konstruktionen aus Stahl.

Resümee Benjamin Müller

Benjamin Müller
Benjamin Müller

Sicherheitsrelevante Bauwerke müssen in regelmäßigen Abständen geprüft werden. In unwegsamem Gelände ist dies an sich schon eine anspruchsvolle Aufgabe. Zudem kommt bei Holzbauwerken hinzu, dass das äußere Erscheinungsbild nicht immer zu dem tatsächlichen Zustand passt, was die richtige Einschätzung des Prüfers erschwert. Die Bauwerksuntersuchungen am Grüneck haben verdeutlicht, wie wichtig der Einsatz weiterer Hilfsmittel, wie die Bohrwiderstandsmessung, ist. Dadurch wird zum einen die Gefahr reduziert, Schäden zu übersehen, zum anderen kann das noch vorhandene Potenzial besser ausgenutzt werden. Somit wird auf der einen Seite die Funktionstüchtigkeit der Bauwerke sichergestellt und auf der anderen Seite werden deren Nutzungsdauer und Wirtschaftlichkeit erhöht. Daher bin ich für das entgegengebrachte Vertrauen der Firma IML Instrumenta Mechanik Labor System GmbH dankbar, die zur Durchführung der Bauwerksprüfungen den IML-RESI PowerDrill® zur Verfügung gestellt haben. Ohne diese Unterstützung wäre die Untersuchung in ihrer Aussagekraft deutlich reduziert und somit deutlich weniger repräsentativ. Im Rahmen der Untersuchung wurden über 450 Bohrwiderstandsmessungen mit dem IML-RESI PowerDrill® durchgeführt. Dabei hat sich das Messgerät während des Projektes als sehr bedienerfreundlich, wartungsarm und zuverlässig erwiesen. Ein weiterer Pluspunkt ist die direkte Anzeige des Ergebnisses während der Durchführung der Messung. Die Beobachtung der Ergebnisse während der Messung gekoppelt mit dem akustischen Bohrgeräusch hilft bei der unmittelbaren Einschätzung der Holzsubstanz. Auch die Auswertung der erfassten Daten war durch die zur Verfügung gestellte Software PD-Tools Pro einfach und effektiv zu bewerkstelligen. Neben einem ausgezeichneten Messgerät sind der gute Service und die Unterstützung bei allen Fragen herausragend.

Unterstützt von

Unterstützt von der Hochschule für angewandte Wissenschaften in München
Unterstützt von der Hochschule für angewandte Wissenschaften in München

Quelle

Benjamin Müller: Holzschneerechen als Lawinenschutz von Verkehrswegen. Masterarbeit, 2019/2020, Hochschule für angewandte Wissenschaft München.

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