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Ziel des Projekts ist es, eine Reflexion einzuleiten und einen Prototyp zu bauen, der es erlaubt, die Einwirkungen von Murgängen auf ein bestehendes Gebäude – reale Schäden, die an einem realen Gebäude nach einem realen Ereignis auftreten – möglichst genau zu bewerten. Als Ergebnis des Projekts soll eine Software entstehen, mit welcher die Bewertung des Schadens an einer realen Struktur (z.B. aus Stahlbeton oder Holz) nach einem gegebenen Murgang unter Berücksichtigung des Grenzzustandes (Bruch) möglich ist.
Hierzu wurde wie folgt vorgegangen:
- Auswahl mehrerer Gefahrensituationen aus einer Menge von dokumentierten Murgangereignissen und/oder auf Basis von Naturgefahrenkarten sowie Definition der Topographie, Stratigraphie und der Ereignisse, die zur Auslösung der Murgänge führen;
- Konstruktion eines 2D-Finite-Elemente-Modells, das die Topographie, Stratigraphie und die hydrogeologischen Bedingungen der verschiedenen Gefahrensituationen reproduziert. Einführung von Ereignissen, wie z.B. schweren Regenfällen, die einen Anstieg des Grundwasserspiegels bewirken, und Identifizierung des Mechanismus des Hangversagens als Folge dieses Ereignisses, um das potenziell zerstörerische Volumen des Murgangs zu bestimmen;
- Konstruktion eines Modells zur Ausbreitung der Murgänge entlang des Hangs, das die hydromechanische Kopplung und die Feinbestimmung der Aufprallkraft auf das bedrohte Gebäude berücksichtigt;
- Konstruktion eines dritten Modells, das die reale Struktur des bedrohten Gebäudes (Stahlbeton, Bewehrung, Holz, nichtlineares Verhalten der verschiedenen Materialien) darstellt, Anwendung der Aufprallkraft und Vorhersage der Verletzlichkeit des Gebäudes nach diesem Aufprall, entsprechend der berechneten Verschiebung;
- Validierung des Ansatzes durch den Vergleich der vom Modell geschätzten Schäden mit den in mehreren realen Fällen durch Murgänge verursachten Schäden. Der Vorteil und die Originalität dieses Ansatzes liegt in seinem quantitativen, physischen Charakter. Er beruht auf der Darstellung der verschiedenen Phänomene durch eine Folge von numerischen Modellen und geht über den aktuellen Stand der Technik hinaus, da die Vorhersage ausschliesslich über die Anwendung dieser Modelle erfolgt.
Erdrutsche und Murgänge gehören in der Schweiz zu den häufigsten Naturgefahren, aber auch zu jenen, deren Vorhersage und Modellierung am kompliziertesten sind. Gemäss einer Medienmitteilung vom April 2018 hat die Schweizer Regierung im Rahmen des Projekts „Optimierung von Warnung und Alarmierung“ die notwendigen Massnahmen zur Warnung bei Rutschungen bewilligt. Gemäss Experten [CH-2018 – Klimaszenarien für die Schweiz] werden die Niederschläge in Zukunft in Häufigkeit und Intensität zunehmen und die Gefahr von Erdrutschen und Schlammlawinen steigen. Die meisten Kantone haben ihre Gefahrenkarten gerade erst fertiggestellt und es geht nun darum, die Bedeutung dieser Gefahren für die gebaute Umwelt zu evaluieren.