Unter Wasserdruck: Warum Berghänge abrutschen und wie man sie stoppen kann

An einem heißen Sommertag im Valle di Campo, einem Seitental des Maggiatals, Tessin, öffnet Thomas Schiesser eine Blechtür zur Unterwelt. Draußen zirpen Heuschrecken, Schmetterlinge flattern, drinnen ist es dunkel, muffig und es gluckert. Die Tür führt in einen Stollen. Es ist kühl, um die 15 Grad Celsius. Der Kreisoberförster dreht an einem Schalter, es klingt, als ob der Rotor eines Hubschraubers sich in Bewegung setzt. „Die Ventilationsanlage“, sagt Schiesser. „Wir müssen erst Luft reinlassen, bevor wir reingehen, es kann sonst gefährlich werden.“

Schiesser zeigt heute mit Stefano Daverio, dem zuständigen Geologen des Kantons, mit welchen Maßnahmen oberhalb von hier ein Erdrutsch gestoppt wurde. Er ist größer als im Schweizer Dorf Brienz, das im Frühsommer wegen eines drohenden Erdrutsches wochenlang evakuiert war – und das am Ende nur knapp einem großen Schuttstrom entging. 1,2 Millionen Tonnen herabstürzendes Gestein stoppten kurz vor den ersten Häusern und walzten nur einen Schuppen platt.

Was in den Meldungen nicht vorkam: Der eigentliche Brienzer Erdrutsch ist weit größer, der ganze Hang, auf dem der Ort steht, bewegt sich mit ein bis zwei Metern pro Jahr Richtung Tal. Daher rühren die meisten Schäden im Graubündner Bergdorf – Risse in den Häusern, schiefe Wände.

Kürzlich hat sich die Bevölkerung der Gemeinde Albula, zu der Brienz gehört, dafür ausgesprochen, dass unter dem Ort ein Entwässerungsstollen wie im Valle di Campo gebaut werden soll. Zustimmung von Kanton und Bund sind wahrscheinlich. Denn die Hoffnung besteht, dass sich durch einen Entwässerungsstollen nicht nur der Teil der Rutschung, auf der sich das Dorf befindet, abbremsen lässt, sondern künftig auch große Stürze von oberhalb in Richtung Brienz verhindert werden können. Im Untergrund hängen die Rutschungen oberhalb des Dorfes und unter diesem zusammen.

Wie in Brienz wussten die Bewohner in Campo und Cimalmotto wohl schon seit Jahrhunderten, dass sie auf unruhiger Erde gebaut hatten – nur warum sie sich bewegte, das war lange unklar. Man vermutete, dass der Rutsch etwas mit dem Bergbach Rovana zu tun hat, der unterhalb des steilen Abhangs fließt und der sich nach der Schneeschmelze und nach Starkregen in ein durchaus reißendes Gewässer verwandelt.

Es war Albert Heim, einer der Väter der Schweizer Geologie, der 1897 die Theorie aufstellte, dass Wasser im Inneren des Hangs den Rutsch verursache. Heute gilt diese Hypothese als gesichert – sowohl für die großen Hangbewegungen im Tessiner Valle di Campo als auch in Brienz.

Inzwischen haben die Ventilatoren eine Viertelstunde lang Frischluft in den Stollen geblasen. Thomas Schiesser und Stefano Daverio setzen ihre Schutzhelme auf und treten ein. Alle 20 Meter beleuchtet eine Neonröhre den dunklen Stollen, durch dessen Querschnitt ein Kleinwagen passen würde.

Der Stollen wurde 1,8 Kilometer weit in den Berg gesprengt und gebohrt, um Wasser abfließen zu lassen. An der rechten Seite verläuft eine etwa 30 Zentimeter breite Rinne, in der das dem Berg entzogene Wasser, 20 Liter pro Sekunde, nach draußen strömt. Es ist das Gleitmittel, das 800 Millionen Kubikmeter des Berghangs ins Rutschen bringen könnte, wenn es hier nicht abgeleitet würde.

Auf den ersten Blick unterscheiden sich die Rutschhänge in Campo Vallemaggia im Tessin und Brienz deutlich. Im Valle di Campo verläuft die abrutschende Talflanke relativ flach, in Brienz hingegen im oberen Teil zunächst steil, um dann beim Dorf abrupt zu verflachen. Dieser Geländeknick spiegelt sich auch in der unterirdischen Gleitfläche.

„In dieser Knick-Zone wird in Brienz Kalk- und Dolomitgestein stark zerbrochen“, erklärt Simon Löw, emeritierter Professor für Ingenieurgeologie an der ETH Zürich, der beide Rutschungen untersucht hat. In den entstehenden großen Poren bildet sich ein Wasserreservoir. „Dieses Wasser drückt nach unten“, erklärt Löw. „Es staut sich aber im Untergrund, weil die Schichten darunter weitgehend wasserundurchlässig sind.“

In der feuchten, lehmigen Sedimentschicht bildet sich deshalb eine Gleitschicht, der sogenannte Rutschhorizont. Er selbst ist bereits kaum wasserdurchlässig, wird aber zusätzlich von einer noch weniger durchlässigen Schieferschicht nach unten abgedichtet.

Geologisch ist die Situation in Campo ganz anders. Hier besteht die Rutschung selbst aus Schiefer- und Gneisplatten. Bereits am Straßenrand kann man sehen, dass diese schief aufgeschichtet sind – und zwar in einem Winkel, der recht exakt der Hangneigung entspricht. Tief im Untergrund gibt es auch hier (wie in Brienz) eine Schicht aus zerriebenem Gestein, die kaum wasserdurchlässig ist. Unter hohem Druck staut sich das Wasser und lässt die Schiefer- und Gneisplatten gen Tal gleiten.

Stefano Daverio führt weiter durch den Stollen. Von der Decke hängen jetzt kleine Tropfsteine, die aus Beton tropfendes Wasser hinterlassen hat. „Entscheidend, um den Rutsch zu stoppen, ist nicht die Menge des abgelassenen Wassers, sondern die Verringerung des Wasserdrucks“, erklärt Stefano Daverio. Je niedriger der Druck in den Gesteinsporen, desto größer die Reibung in der Gleitfläche – und desto niedriger die Geschwindigkeit, mit der sich der Berg bewegt.

Wo genau sich die rutschige Schicht im Berghang befindet, untersuchten Geologen in den 1980er-Jahren mit senkrechten Tiefbohrungen von der Oberfläche aus. Fotos von damals zeigen, dass das Wasser aus den Löchern sprudelte, so sehr stand es unter Druck.

„Zuerst hoffte man, dass ein Stollen schon ausreichen werde, um genügend Wasser aus dem Berg zu holen und den Rutsch zu stoppen“, sagt Stefano Daverio. „Aber das war nicht der Fall.“ Es brauchte noch zusätzliche Drainagebohrungen, wie sich noch zeigen sollte.

Er geht weiter, immer tiefer in den Berg hinein. Wände und Decke des Stollens zeigen den gebrochenen Fels, der zumeist nicht mit Beton überzogen ist. An einer Stelle sind zwei dicke Metallstifte, Gebirgsanker, mittlerweile verrostet, ins Gestein getrieben, um dieses zu halten. „Die Sicherheitsmaßnahmen sind hier der Mindeststandard: Es gibt normalerweise keine Menschen.“

Der Stollen wurde durchschnittlich 30 Meter unterhalb des Rutschhorizonts gegraben, in das feste Gestein, keinesfalls bis in die instabile Schicht hinein. „Nicht zu nah zum Rutschhorizont, um die Sicherheit zu gewährleisten. Und nicht zu weit weg, um den Berg effizient entwässern zu können“, sagt Daverio.

Dann bleibt er stehen, zeigt auf einen Schlauch, der aus der Decke kommt. „Hier wurde die Gleitmasse von unten angebohrt.“ Aus dem armdicken Schlauch strömt etwa so viel Wasser wie aus einem geöffneten Wasserhahn und fließt in die Rinne am Boden. „An 23 solcher Stellen wurde nach oben gebohrt, um Wasser abzulassen und den Druck zu verringern.“

In Brienz ist die Situation ähnlich. Dort haben Arbeiter zunächst einen Sondierstollen in den Hang getrieben. Er ist 635 Meter lang und befindet sich ebenfalls 30 Meter unter dem Rutschhorizont. Auch hier erreichte man alleine damit keine Entwässerung, auch hier entschied man sich deshalb, zusätzliche Drainagebohrungen nach oben zu machen.

„Dies ist in Brienz allerdings besonders schwierig“, sagt Andreas Huwiler, Geologe vom Amt für Wald und Naturgefahren des Kantons Graubünden in Chur. „Die Gleitfläche befindet sich in einem 10 bis 15 Meter mächtigen Rutschhorizont aus sehr zähem Lehm, der die Tendenz hat, das Bohrloch immer wieder zu verschließen.“ Zudem bewegt sich der Rutschhorizont noch mit anderthalb Metern pro Jahr, dadurch können Bohrlöcher auseinandergerissen werden und somit verschlossen werden.

Momentan gebe es deshalb bislang nur zwei Bohrlöcher in die Rutschmasse, aber weitere seien in Planung. Doch auch Löcher, die nicht bis in die Rutschmasse gehen, sondern nur in den Fels darunter, helfen bereits. „Dieses Gestein enthält fast kein Wasser“, sagt Huwiler. „Wenn wir also nur wenig Wasser herausholen, senkt das den Druck bereits enorm.“ Denn dann bieten die einzigen Poren, die von Wasser gefüllt werden können, wieder Platz. Der Druck sei im Gestein durch die Bohrungen bereits um fünf Bar reduziert worden – das entspricht dem einer 50 Meter hohen Wassersäule. „Wir sind sehr zuversichtlich, dass wir das Rutschen damit im Laufe des Sommers bremsen können“, sagt Huwiler.

Um zu erkennen, dass die Bohrungen Wirkung zeigen, hilft den Geologen und Ingenieuren, dass sich Druckveränderungen im Gestein nur sehr langsam ausbreiten. Damit sie sich aneinander angleichen, braucht es Monate. „In den vergangenen beiden Jahren hat sich die Geschwindigkeit des Rutsches halbiert – aber nur im Westen, wo wir den Sondierstollen gebaut haben“, sagt Huwiler. „Im Osten hat sich die Geschwindigkeit des Rutsches nicht verändert – und in der Vergangenheit hat sich die gesamte Rutschfläche immer gleich schnell bewegt.“ Das spricht dafür, dass die Bohrungen die Rutschung bereits verlangsamen.

Im Valle di Campo führt Stefano Daverio weiter durch den Stollen. Aus dem Fels vor ihm ragt ein Metallrohr, das mit einer kreisrunden Anzeige endet. „Neben der Durchflussmenge der Abflüsse messen wir ständig den Wasserdruck im Gestein, um zu prüfen, ob es Schwankungen gibt“, erklärt Stefano Daverio.„Wenn der Druck ansteigt, zum Beispiel weil ein Loch verstopft ist, können wir neue Löcher bohren.“ So könnte der Druck wieder gesenkt, eine etwaig erhöhte Rutschgeschwindigkeit wieder verlangsamt werden.

Bislang aber, so zeigte gerade erst wieder die jährliche Überprüfung, funktioniert der Stollen einwandfrei. Die Betriebskosten sind gering, etwa 100.000 Euro pro Jahr, inklusive aller Überprüfungen. Es wirkt, als habe sich die Investition gelohnt – 13 Millionen Schweizer Franken kostete der Drainagestollen Anfang der 90er-Jahre.

In Brienz wurden bereits 13 Millionen für den Sondierstollen ausgegeben, weitere 40 Millionen sind notwendig, um daraus einen funktionierenden Entwässerungsbau zu machen. Doch im Valle di Campo stellt der Stollen nur einen Teil eines größeren Projekts dar. Denn die dortige Rutschung bedeutete nicht nur eine lokale Gefahr, sondern eine Bedrohung für das gesamte darunter liegende Maggiatal.

Das Horrorszenario vor dem Bau war: große Mengen an Wasser im Oberlauf der Rovana, die unterhalb der Rutschung fließt, und gleichzeitig ein massiver Erdrutsch, der deren Ablauf blockieren würde. Auf diese Weise hätte sich ein Damm bilden können, der unter dem Druck des Wassers brechen und das Tal hätte überfluten können. Als Konsequenz hätte eine Welle der Verwüstung bis nach Locarno am Lago Maggiore entstehen können. Diese Gefahr wurde gebannt mit dem Bau eines weiteren Tunnels, einer Art Bypass für die Rovana.

Blickt man vom Ausgang des Drainagestollens nach oben in Richtung gegenüberliegende Talseite, sieht man etwa 200 Meter oberhalb eine Öffnung in der Felswand. Hier endet der Umgehungsstollen für die Rovana. Im Moment fällt nur wenig Wasser die Felswand hinab, weil es seit Wochen trocken ist. Aber bei Starkregen oder während der Schneeschmelze donnern hier regelrechte Wassermassen herunter. Bei Hochwasser nimmt der Tunnel die größte Menge des Wassers der Rovana auf, bis zu 2000 Liter pro Sekunde. Sein Durchmesser ist viermal so groß wie jener des Drainagestollens.

Durch den Bau dieser beiden Tunnel ist es fast unmöglich geworden, dass sich im Valle di Campo ein künstlicher See bilden und die darunter gelegenen Gebiete bedrohen könnte. Solche Baumaßnahmen könnten in Zukunft noch häufiger gefragt sein. Denn der Klimawandel verursacht neue Rutschungen, etwa in vergletscherten Gebieten.

So zieht sich zum Beispiel der Große Aletschgletscher jedes Jahr in der Folge der Erderwärmung um etwa 50 Meter zurück. Dadurch reduziert sich auch der Druck des Eises auf die angrenzende Bergflanke der Moosfluh – und diese rutscht immer stärker ab. Ein ähnlicher Prozess, wie er wohl auch in Brienz und Campo Vallemaggia vor 13.000 bis 14.000 Jahren stattgefunden hat, als zu Ende der letzten Eiszeit die Gletscher schmolzen.

„Im Jahr 2016 haben sich bei der Moosfluh mehrere Gleitschichten entwickelt“, sagt Löw. „Die Moosfluh stellt heute ein Anfangsstadium einer Rutschung dar, die noch keine mächtige Gleitschicht besitzt.“ Brienz und Campo Vallemaggia seien dagegen eine alte Rutschung – mit mächtiger Gleitschicht, da sie sich schon viele Hundert Meter talabwärts bewegt haben.

Das Schmelzwasser des großen Aletschgletschers fließt über den Fluss Massa ab, der ein paar Kilometer später zur Energiegewinnung zum Gibidum-See aufgestaut wird. „Man kann sich ein Extremszenario vorstellen, bei dem ein Felssturz von der Moosfluh die Massa aufstaut, ein solcher Damm bricht, der Stausee unterhalb aber zu klein ist, um die Wassermassen aufzuhalten“, sagt Simon Löw. So könnten auch Siedlungen unterhalb gefährdet sein. Tunnelsysteme wie im Vallemaggia könnten vorbeugen, falls die Gefahr als real erkannt würde.

Im Valle di Campo fährt Stefano Daverio nun seinen Dienstwagen das Tal aufwärts, riesige Baumkronen, mächtige Stämme, alle Schattierungen von Grün – man fühlt sich an Bergregenwälder in den Tropen erinnert. Dann wird das Gelände offener, er hält den Wagen an. In wenigen Kilometern Entfernung ist der steile Abhang zu sehen, wo sich durch den Rutsch früher oft Gestein löste und ins Tal donnerte. „Als ich vor 24 Jahren hierherkam, war der Hang kahl und grau, nur Schutt“, sagt Kreisoberförster Thomas Schiesser. Nun wirkt es, als sei er mit Bäumen fast zugewachsen, nur drei graue Zungen aus Fels und Geröll sind zwischen dem grünen Bewuchs noch zu sehen, weil sich der Hang kaum noch bewegt.

15 Minuten Fahrt weiter talaufwärts im Weiler Cimalmotto steht ein Ferienhaus nur 20 Meter entfernt von der einstigen Abbruchkante. Die Häuschen im Ort sind hübsch hergerichtet, Risse oder schiefe Wände, wie sie in Brienz häufig zu sehen sind, sind kaum zu beobachten. Nur in den Mauern der Kirche finden sich ein paar zugegipste Wunden des einstigen Rutsches – zwischen 1892 und 1995 bewegte sie sich 30 Meter Richtung Tal. Doch seitdem der Stollen in den Berg getrieben wurde, sind es nur noch wenige Millimeter pro Jahr.

Die Straße hinunter hört man Jauchzen und Schreien, Kinder beschießen sich mit Wasserpistolen. Dieses kleine Dorf scheint gerettet – ein weiteres in Graubünden könnte folgen.