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Küsnachter Tobel
von Daniel Vischer
1. Der Küsnachter Dorfbach, ein gefährlicher Wildbach!
Wenn von Wildbächen die Rede ist, denkt man meist an die Voralpen und Alpen. Doch gibt es auch einige vollwertige Vertreter im Mittelland. Zu diesen gehört der Küsnachter Dorfbach, der ein Einzugsgebiet von rund 13 km2 und eine Länge von etwa 8 km aufweist. Er entspringt am Pfannenstiel, läuft durch das Küsnachter Tobel, quert das Dorf Küsnacht und ergiesst sich in den Zürichsee. Wie jeder Wildbach führt er in Nieder- und Mittelwasserzeiten wenig Wasser, schwillt aber bei Hochwasser zu einer reissenden Flut an. Und diese Flut lädt sich im Küsnachter Tobel mit einer Unmenge von Feststoffen auf — gemeint sind Holz, Schlamm, Geröll und blockiges Material — und wird dadurch erst recht gefährlich.
Die Chroniken berichten von verschiedenen verheerenden Ausuferungen in Küsnacht. Die grösste Katastrophe trat am 8. Juli 1778 ein, als 63 Menschen ihr Leben verloren. Ein Gewitter erzeugte zunächst einen ersten Niederschlag, der noch kein grosses Hochwasser verursachte. Doch füllte er offenbar die im Einzugsgebiet vorhandenen natürlichen Speicher. Das heisst, er benetzte die Vegetation, füllte die Bodenporen, reicherte kleine Mulden an usw. Wenige Stunden später entlud sich nochmals ein Gewitter, das mit einem Starkregen auf das nun gesättigte Einzugsgebiet traf. Dieser Starkregen, von den Beobachtern als sintflutartiges Ereignis bezeichnet, floss deshalb fast vollständig und rasch ab. Die Folge war eine Flut, die sozusagen das Küsnachter Tobel ausräumte und in Küsnacht über die Ufer trat. Die ersten Ausbrüche erfolgten unmittelbar nach dem Austritt aus dem Tobel, wo das Gefälle für den Weitertransport der Wasser- und Geschiebemassen nicht genügte. Zudem schuf dort eine neue Brücke, deren Lehrgerüst noch nicht beseitigt war, einen Engpass, der sofort verstopfte. Es gab ausserhalb des Bachbetts neue Wasserläufe und meterhohe Ablagerungen. Die Bevölkerung wurde davon jäh überrascht, was die hohe Anzahl der Opfer erklärt. Insgesamt wurden 15 Wohnhäuser und 35 Ökonomiegebäude zerstört und weitere Bauten beschädigt. Nach den umfangreichen Räum- und Wiederinstandstellungsarbeiten wurde der Dorfbach im Bereich von Küsnacht dann korrigiert. Dabei erhielt er im wesentlichen seine heutige gestreckte Form als Schussrinne.
Die zweitgrösste Katastrophe stellte sich 100 Jahre später ein, nämlich am 3./4. Juni 1878. Auch in diesem Fall sättigten vorangehende Wolkenbrüche das Einzugsgebiet, so dass der nächtliche Starkregen vom 3. Juni voll durchschlug, dass heisst ein grosses Hochwasser auslöste. Dieses floss mit all seinem, vom Tobel stammenden Material zunächst in der Schussrinne ab, wobei die Küsnachter die Ufer mit grossem Einsatz verteidigten. Als sich dann aber ein losgelöster Holzsteg im Brückendurchlass an der Seestrasse verfing, gab es dort im Nu eine Verstopfung. Der Dorfbach brach aus und verwüstete Häuser, Gärten und Rebgelände. Doch nicht genug! Am Folgetag, also am 4. Juni, verursachten neue Wolkenbrüche ein weiteres Hochwasser, das die Schäden im Unterdorf vermehrte. Die Überschotterungen waren ausgreifend und meterhoch. Es scheint aber, dass die Bevölkerung diesmal nicht vom Ereignis überrascht wurde. Jedenfalls gab es nur ein einziges Todesopfer zu beklagen. Es handelte sich um einen Mann, der sich an der Wasserwehr beteiligte und von den Fluten mitgerissen wurde. Die geringe Opferzahl dürfte auch damit zusammenhängen, dass die Häuser standfester waren als 1778. Sie erlitten zwar beträchtliche Wasserschäden, stürzten aber nicht ein. Modern ausgedrückt: Sie waren weitgehend hochwasserfest.
Die erste Hochwasserschutzmassnahme, die man nach den Räum- und Wiederinstandstellungsarbeiten ergriff, war die Hebung der Brücke über die Seestrasse um 0, 6 m. Das geschah im Nachgang zu einem am 25. September 1878 erneut drohenden Hochwasser. In einer zweiten Bauphase wurden im Küsnachter Tobel verschiedene Verbauungen, unter anderem mehrere Wildbachsperren aus Trockenmauerwerk, ausgeführt. Im Dorf selber widmete man sich zahlreichen Verbesserungen an den Ufern und einer durchgehenden Fixierung der Sohle mit Querschwellen.
Der nächsten Bewährungsprobe, nämlich dem Hochwasser vom 7. Juli 1891, hielten aber die erwähnten Massnahmen im Tobel nicht stand. Deshalb wurde als dritte Bauphase eine umfassende Verbauung des Tobels beschlossen. Dabei wählte man eine Methode, die in der Schweiz erst Mitte des 19. Jahrhunderts aufkam: Die Errichtung einer Wildbach-Sperrentreppe. So baute man auf der eigentlichen Tobelstrecke über 100 Sperren ein. Diese bestanden teils aus Holz und Stein (Steinkästen), teils aus Stein allein (Trockenmauern) und teils aus Beton. Die Wahl des Materials passte sich offensichtlich den Ressourcen vor Ort und den Zugangsmöglichkeiten an. Zwischen den Sperren legte man Uferpflästerungen ein, allerdings nur dort, wo der Bach korrigiert wurde oder längs Rutschhalden. Die Bauzeit erstreckte sich von 1895 bis 1899.
Es scheint, dass man anschliessend rund 50 Jahre Ruhe hatte. Doch dann schoss am 14. Juli 1946 ein weiteres grosses Hochwasser talwärts und legte mehrere Schwachstellen bloss. Wiederum standen in Küsnacht einige Keller und Gärten unter Wasser, insbesondere auch, weil der benachbarte Heslibach über die Ufer trat. Die entsprechenden Ausbesserungsarbeiten begründeten eine vierte Dorfbachsanierung. Seitdem blieb die Gemeinde Küsnacht von grösseren Hochwasserschäden verschont.
Ist damit die Hochwassergefahr endgültig überstanden? Es ist zu hoffen. Doch ist es nicht sicher. Denn alle durchgeführten Hochwasserschutzmassnahmen sind auf ein gewisses Extremereignis ausgelegt, das grundsätzlich — gemeint ist nach den Regeln der Statistik — irgendeinmal übertroffen werden kann. Zudem altern alle Hochwasserschutzmassnahmen, so dass ihre Wirksamkeit eines Tages abfällt. Jedenfalls ist diesbezüglich eine stete Wachsamkeit geboten. Die Schutzbauten bedürfen der periodischen Kontrolle und Erneuerung sowie bei Erhöhung des Gefahrenpotentials — etwa infolge der Erstellung von Neubauten — auch der Ergänzung. Und selbstverständlich muss man das zwar schöne aber wilde Tobel immer im Auge behalten. Allenfalls sind dort gewisse Rutschungen zu stabilisieren oder Seitenbäche zu verbauen. Dann muss man im stark bewaldeten Einzugsgebiet Ansammlungen von sperrigem Totholz beseitigen oder durch Verkleinern unschädlich machen. Ja, man wird bei erosionsgefährdeten Ufern sogar lebende Bäume in solche Überlegungen einbeziehen.
In den folgenden Abschnitten wird generell auf die Frage der Entstehung von Hochwassern, der Entwicklung des Feststofftransports und der Bettbildung sowie auf die Möglichkeiten des Hochwasserschutzes eingegangen.
2. Wie entsteht ein Hochwasser?
Wenn ein Regen niedergeht, gelangt nur ein Teil davon zum Abfluss. Der andere Teil verdunstet. Man unterscheidet dabei zwischen einer Verdunstung an feuchten Oberflächen und dem Wasserkonsum der Pflanzen. Eine nackte Fels- oder Betonoberfläche zeitigt darum eine wesentlich kleinere Verdunstung als beispielsweise ein Wald. In letzterem sind ja die benetzbaren Oberflächen auf dem Ast- und Blattwerk beträchtlich; auch ist der Wasserkonsum der Baumwurzeln gross.
Wie verhalten sich die beiden Teile zueinander? Fällt nur ein kleiner Regen, ist der zum Abfluss gelangende Teil gering oder gar nicht vorhanden. Der ganze Regen verdunstet dann eben. Fällt hingegen ein Starkregen, so überwiegt der zum Abfluss gelangende Teil bei weitem. Dies gilt ganz besonders in einem steilen Einzugsgebiet, wo das Wasser nicht lange liegen bleibt. Die Sache wird recht kompliziert, wenn man sich vergegenwärtigt, dass ein Einzugsgebiet sehr viele unterschiedliche Oberflächen und Steilheiten aufweisen kann.
Kompliziert und örtlich ebenfalls sehr verschieden ist auch die Art und Weise, wie der abflussbildende Teil zum Bach gelangt. Das Wasser schlägt nämlich sowohl unterirdische wie oberirdische Wege ein. Bei kleinen Regen gibt es praktisch nur unterirdische. Bei Starkregen kann man insbesondere auf glatten Flächen auch oberirdische sehen. Wie nehmen sich diese Wege im Einzelnen aus? Der unterirdische Abfluss erfolgt durch Spalten und Poren im Boden. Dabei ist zwischen den feinen Poren im Korngefüge des Erdreichs oder Felsens und den Makroporen zu unterscheiden. Diese Makroporen sind nichts anderes als die zahlreichen Gänge der Mäuse, Würmer und Insekten. Der obrirdische Abfluss entsteht durch das Zusammenlaufen von Tropfen zu Rinnsalen.
Die Geschwindigkeit des Abflusses hängt natürlich von der Grösse und Speicherfähigkeit der Wege ab. Wenn ein unterirdischer Abfluss beträchtliche Hohlräume füllen muss, wird er entsprechend gedämpft. Dasselbe geschieht mit dem oberirdischen Abfluss, wenn er Wasserlachen oder gar Teiche und Seen speisen muss. Darum erfolgt der Abfluss gegenüber dem ihn verursachenden Niederschlag stets verzögert. Das heisst, dass der Bach verzögert anschwillt.
Der Zusammenhang zwischen dem Niederschlag und dem Abfluss in einem Bach wird deshalb häufig mit dem Verhalten einer Reihe von Speichern verglichen. Das Regenwasser muss sozusagen jeden, ihm im Wege stehenden Speicher füllen und zum Überlaufen bringen, bevor der Bach anschwillt. Diese Speicher heissen:
- Wasserfilm auf Pflanzen und Boden (Benetzung)
- Poren- und Spaltenvolumen im Boden, andere Hohlräume
- Wasserlachen, Teiche und Seen
- Rinnsale, Gräben und Nebenbäche
- das Bachbett selbst.
Mit dieser Vorstellung lässt sich die Entstehung eines Hochwassers erklären. Es gibt dabei zwei Extremfälle. Im ersten Fall trifft ein Regen ein trockenes Einzugsgebiet. Dann sind die erwähnten Speicher leer oder auf einem niedrigen Stand. Das nicht verdunstende Regenwasser gelangt also nicht vollumfänglich in den Bach, weil es unterwegs die Speicher füllt. Im zweiten Fall geht ein Regen auf ein nasses, ja, auf ein gesättigtes Einzugsgebiet nieder. Dann sind aller Speicher voll und überlaufen sofort. Infolge der hohen Luftfeuchtigkeit verdunstet dabei ohnehin nur wenig und das Regenwasser schlägt sozusagen voll durch, dass heisst, es erreicht den Bach fast ohne Speicherverluste und damit fast vollumfänglich.
Welche Regen sind gefährlich? Es kommt auf die Grösse des Einzugsgebiets an. Bei Wildbächen handelt es sich um kleine Einzugsgebiete, die auf Wolkenbrüche anfällig sind. Solche können sich bei Gewittern oder sonstigen sturmartigen Entladungen einstellen und das ganze Einzugsgebiet auf einmal treffen. Ein Landregen ist viel zu wenig intensiv, um ähnliche Belastungen zu verursachen. Er erzeugt in kleinen Einzugsgebieten daher keine Hochwasser. Besonders verheerend wirken sich zwei sich kurzzeitig folgende Wolkenbrüche aus. Der erste füllt nämlich die erwähnten natürlichen Speicher und der zweite schlägt dann voll durch.
Die Schneeschmelze liefert im Verhältnis zu einem Wolkenbruch wenig Wasser und kann Bächen nichts anhaben. Deshalb und weil die Wolkenbrüche vor allem im Sommerhalbjahr auftreten, entstehen in einem kleinen Einzugsgebiet gewöhnlich nur Sommerhochwasser.
Ein Hochwasser schwillt immer rascher an, als es abschwillt. Das ist hauptsächlich eine Folge der erwähnten natürlichen Speicher, die bei einem Starkregen schneller gefüllt werden, als sie sich nachher wieder entleeren. Es kann aber auch mit dem Wolkenbruch zusammenhängen, der am Anfang oft intensiver ist als am Schluss. Dann gibt es als weiteren Grund noch eine Eigenschaft der Strömung, die man als Schwall bezeichnet. Wird nämlich ein Bach rasch mit Wasser angereichert, so bewegt sich die Änderung bachabwärts in der Regel schneller als mit der Fliessgeschwindigkeit. Die Änderung manifestiert sich als Welle, zu der eine bestimmte Wellengeschwindigkeit gehört. Diese ist umso höher, je tiefer das Wasser ist. Das führt dazu, dass sich die bei ansteigendem Bachwasserspiegel entstehenden Wellen einholen und durch Überlagerung einen Schwall bilden.
3. Nicht nur Wasser sondern auch Feststoffe
Ein Hochwasser führt ausser Wasser noch Feststoffe. Dazu gehören Schwemmzeug, Schweb und Geschiebe. Bei Winterhochwassern müsste man allenfalls noch mit Eis rechnen. Diese Feststoffe spielen bei Verheerungen oft eine grosse Rolle. Nicht relevant sind dagegen die gelösten Stoffe.
Steigt ein Bach stark an, so benetzt er Uferpartien, die bislang trocken waren. Wenn dort schwimmbares Material liegt, wird dieses abgeräumt und mitgerissen. Man kann dabei zwischen Material unterscheiden, das natürlichen oder das zivilisatorischen Ursprungs ist. Natürlichen Ursprungs sind Blätter, Äste und Bäume — Totholz, wenn es einfach herumliegt, Lebendholz, wenn es entwurzelt wird. Zivilisatorischen Ursprungs ist alles, was im Uferbereich mehr oder weniger bewusst deponiert wird. Dazu zählt eine Menge Unrat; dazu zählen aber typischerweise auch ganze Holzstapel und heute zudem Autos und Campingwagen. Im Extremfall wird dieses Schwemmzeug gar mit Trümmern von Brücken und Gebäuden angereichert.
Die Gefahr, die vom Schwemmzeug ausgeht, hat einen Namen: Sie heisst Verklausung! Darunter versteht man die selbsttätige Verbarrikadierung eines Bachquerschnitts mit grobem Schwemmzeug. Eine solche Verklausung entsteht gewöhnlich an Engstellen des Bachlaufs, aber auch an Wehreinläufen und Brückenquerschnitten. Sie staut den Bach auf, was zwei Folgen haben kann. Entweder ufert der Bach aus und schafft sich ein neues Bett. Oder er bildet einen kleinen Stausee, der die Verklausung schliesslich aufdrückt und dann als Schwall ausbricht. Die Verklausung gehört damit zu den unberechenbarsten Elementen eines Hochwassers und ist gefürchtet.
Der Schweb und das Geschiebe sind Erosionsprodukte. Das heisst, sie werden vom Wasser aus dem Boden herausgespült und mitgerissen. Dies geschieht allerdings nur, wenn die Schleppkraft des Abflusses eine bestimmte Grenze überschreitet. Unterhalb dieser Grenze gibt es praktisch keine Erosion. So verharrt ein Bachbett bei Nieder- und Mittelwasser in Ruhe. Bei Hochwasser gerät es aber in Bewegung, weil die Schleppkraft um Grössenordnungen stärker ist. Das erklärt, weshalb ein Hochwasser viel Schweb und Geschiebe führt. Ja, es ist geradezu das Kennzeichen eines Hochwassers, dass es infolge der Erosionsprodukte äusserst schmutzig daherkommt.
Der Schweb besteht aus Schlamm- und Sandpartikeln, die von der Strömung aufgewirbelt werden. Und solange die Strömung stark verwirbelt ist, setzen sich diese Partikel nicht mehr ab. Sie werden damit gleichsam zu einem Bestandteil des Wassers und verleihen diesem je nachdem die charakteristische beige, braune oder graue Farbe. Sie machen das Wasser aber auch undurchsichtig, was manche Hochwasserschutzmassnahmen erschwert. Doch beeinflussen sie das Hochwassergeschehen meist nicht. Sie treten erst störend in Erscheinung, wenn die Verwirbelung (Turbulenz) der Strömung nachlässt, und sie sich deswegen absetzen. Das geschieht insbesondere auf Überschwemmungsflächen. Dort lagern sich die Partikel als zähe Schlamm- und Sandschicht — meist noch mit Schwemmgut vermischt — ab, ein Vorgang, der als Übersaren bezeichnet wird.
Das Geschiebe besteht aus gröberen Körnern, die nur während einer sehr kurzen Zeit von der Strömung aufgewirbelt werden, sich dann aber wieder absetzen. Es sind Steine und bei grossen Schleppkräften sogar kleinere Felsblöcke. Ihre Bewegung ist ruckartig; einem kurzen Hüpfen und Rollen folgt eine mehr oder weniger lange Ruhepause. Die mittlere Geschwindigkeit ist wesentlich langsamer als jene der Strömung. Leider sieht man dieses Wandern infolge der starken Trübung nicht. Aber man hört es, weil die Steine und Blöcke hörbar aufeinander prallen.
Die Gesamtheit der Geschiebebewegung wird als Geschiebetrieb bezeichnet und hat während eines Hochwassers grosse Konsequenzen. Dort, wo der Bach mehr Geschiebe abführt, als ihm von weiter oben zukommt, gräbt er sich ein oder weitet sich aus. Und dort, wo das Umgekehrte geschieht, hebt oder verengt sich der Bachlauf. Im ersten Fall entstehen rasch Ufererosionen und Uferabbrüche sowie Unterspülungen von Ufermauern und Brückenwiderlagern oder -pfeilern. Im zweiten Fall bleiben ebenso rasch Geschiebebänke liegen, die die Bäche aufstauen und zum Ausufern bringen.
In diesem Zusammenhang erweisen sich zu tief liegende Brücken als besonders heikel. Sie können den Geschiebetrieb hemmen, was zu einer Verstopfung des Brückendurchlasses führen kann. Der Ablauf ist meist folgender: Das Hochwasser schiesst samt den Feststoffen unter der Brücke durch, bis der Wasserspiegel oben an die Brücke schlägt. Dann erfolgt ein Rückstau, der das Hochwasser unmittelbar aufwärts der Brücke zum Ausufern bringt. Damit fehlt das ausufernde Wasser unter der Brücke, so dass dort der Geschiebetrieb nachlässt, was zur Bildung einer Geschiebebank führt und den Rückstau erhöht. Also ufert der Bach noch mehr aus usw. Schliesslich füllt die Geschiebebank den gesamten Brückendurchlass aus.
Bricht der Bach ganz oder teilweise aus seinem bisherigen Bett aus, nimmt er seine Feststoffe mit. Auf diese Weise werden auch Überschwemmungsflächen mit Geschiebe überdeckt. Allerdings geschieht das nicht so weitflächig wie beim Schweb, sondern eher am Rand des Baches. Dieses Überschottern — das mit zum Übersaren gehört — wirkt auf Verkehrswege, Gebäude und Kulturland verheerend.
Bei Wildbächen bewegt sich das Geschiebe, wie gesagt, sehr viel langsamer als die Strömung. Einzig das Schwemmzeug und der Schweb gehen mit der Strömung. Anders ist es, wenn sich im Bachbett ein Murgang bildet. Dann vermischen sich die Feststoffe mit dem Wasser zu einem Brei, in welchem diese Geschwindigkeitsunterschiede wegfallen. Die Frage, unter welchen Bedingungen ein Wildbach zum Murgang wird, ist noch nicht voll erforscht.
4. Die Eigenheiten eines Bachlaufs
Die klassische Einteilung eines Bach- oder Flusslaufs unterscheidet die drei Abschnitte Oberlauf, Mittellauf und Unterlauf. Im Oberlauf tieft sich das Gewässer ein, im Mittellauf bleibt es im wesentlichen unverändert und im Unterlauf höht es sich auf. Bei Wildbächen ist der Mittellauf oft kurz oder fehlt. Wie weiter oben geschildert, ist für die Änderungen des Bachbetts in erster Linie der Geschiebetrieb verantwortlich, der erst bei starken Abflüssen und eigentlichen Hochwassern einsetzt. Für die Form und die Höhenlage eines Gewässers sind folglich die Hochwasser massgebend.