Murgang (Übermurung)

Murgang während der Unwetter 2005 in Brienz (Bild: TBA Kt. Bern)
Bildquelle: TBA Kt. Bern

Grundlagen

Ein Murgang ist ein schnell fliessendes Gemisch aus Wasser sowie feinem und grobem Erd- und Gesteinsmaterial. Geläufige Bezeichnungen sind auch Mure, Schlammstrom, Schlammlawine, Geröll-Lawine oder Rüfe. Murgänge treten in Gerinnen (Gewässerbett von Wildbächen) und an steilen Hängen auf (vgl. Hangmuren) und können viel Geschiebe (Kies, Schotter und Blöcke), Erdmaterial und Holz mit sich führen. Weil in der Regel keine ausreichende Vorwarnzeit besteht, kommen zum Schutz von Gebäuden nur permanente bauliche Massnahmen in Frage, allenfalls kombiniert mit Nutzungsanpassungen.

Empfohlenes Schutzziel: Das Gebäude bleibt bis zum 300-jährlichen Murgang intakt und schützt die sich darin befindenden Personen.

Fachbegriffe

Murgänge in Gerinnen sind sehr gefährlich, weil sie hohe Geschwindigkeiten bis 70 km/h erreichen und viel Masse mit sich führen können. Oft reissen sie seitlich und von der Sohle weiteres Material mit (vgl. Ufererosion bei Hochwasser). Im flacheren Gelände oder bei seitlicher Ausbreitung verringert sich die Geschwindigkeit auf 7 bis 25 km/h bei Fliesshöhen von 0.5m bis 3m. Verliert ein Murgang an Geschwindigkeit und an Wasser, kann er sich ablagern und damit den Ausbruch nachfolgender Murgänge verursachen.

Tritt ein Murgang über das Gerinne hinaus, spricht man von Übermurung. Ausschlaggebend für die Wirkung eines Murgangs auf ein Hindernis sind das mitgeführte Material, die Geschwindigkeit beim Anprall sowie das dynamische Umfliessen des Feststoff-Wassergemischs. Auch die Stosskraft einzelner grosser Blöcke oder Baumstämme kann massgebend sein. Je nach Lage und Form wird ein Gebäude lediglich um- oder überflossen. Heftiger ist der direkte Anprall, gerade bei grossen Gesteinsblöcken oder Baumstämmen. Grössere Murgänge in den Alpen haben Geschiebevolumen von einigen 100'000 m3 talwärts transportiert, kleine Murgänge lediglich einige 100 bis 1'000 m3.

Hangmuren (auch "spontane Rutschungen" genannt) können an steilen Hängen entstehen, wenn der Untergrund Schichten geringerer Festigkeit aufweist und stark durchnässt ist. Das Losbrechen der wassergesättigten Erdmasse erfolgt plötzlich. Der hohe Wasseranteil führt zu einer sehr schnellen Bewegung und zur vollständigen Umlagerung des Bodenmaterials. Die Einwirkung auf Gebäude ist mit der Übermurung aus Gerinnen vergleichbar, wobei Hangmuren eher feinkörnig sind.

Sowohl für Murgänge in Gerinnen als auch für Hangmuren ist keine Vorwarnung möglich. Die Ausnahme bilden Wildbäche, in denen flussaufwärts Sensortechnik installiert werden kann und wenn die Vorwarnzeit entsprechend lang ist. Solch aufwändige Installationen werden nur in Ausnahmefällen vorgenommen, z.B. wenn dadurch ein ganzes Dorf geschützt oder ein Verkehrsweg bei einem Ereignis gesperrt werden kann.

Intensitätsparameter zur Bemessung

Zur Bemessung von Gebäudeschutzmassnahmen braucht es Angaben zu Fliesshöhe und Fliessgeschwindigkeit eines möglichen Murganges. Alternativ kann der Druck senkrecht auf ein Hindernis zur Bemessung verwendet werden. Diese Angaben sind den Intensitätskarten und dem technischen Bericht zur Gefahrenkarte zu entnehmen. Existieren keine Intensitätsangaben, so sind diese durch eine Fachperson zu bestimmen.

Gefährdungsbilder

Die folgenden Gefährdungsbilder beschreiben den Anprall und das Umfliessen von Murgängen und Hangmuren auf Gebäude.

Gefährdungsbild 1: Murgang prallt auf Gebäude

Das Gemisch aus Wasser und Feststoffen prallt an ein Gebäude und staut auf (Stauhöhe). Massgebend ist der entstehende Druck auf der Gebäudeaussenseite. Dieser Druck hängt von der Dichte und Geschwindigkeit des Murgangs sowie vom Zufliesswinkel ab. Zusätzlich ist der Anprall grösserer Elemente (Steine, Baumstämme) zu berücksichtigen.

Gefährdungsbild 2: Murgang umfliesst Gebäude dank Ablenkungsbauwerk

Fliesst ein Murgang schräg auf ein Ablenkbauwerk (beispielsweise Spaltkeil, Leitmauer oder -damm) zu und umfliesst es, wirkt ein um den Ablenkwinkel a reduzierter Druck auf das Ablenkbauwerk. Der Winkel a darf höchstens 30° betragen, da die Ablenkwirkung sonst verloren geht und es sich um einen Anprall handelt (Gefährdungsbild 1). Zudem muss der Spaltkeil ausreichend hoch sein, damit er nicht überflossen werden kann. Wichtig ist, bei jeder Schutzmassnahme die Verlagerung der Gefährdung auf andere Grundstücke zu vermeiden.

Schadenarten-/ursachen

Gersau, 2005: Zerstörung der Wandkonstruktion durch eine Hangmure mit hohem Anteil an Erdmaterial. Quelle: Th. Egli, Egli Engineering AG
Bildquelle: VKG
Bondo, 2017: Grosser Schaden an technischer Infrastruktur. Quelle: VKG
Gersau, 2005: Zerstörung der Wandkonstruktion durch eine Hangmure mit hohem Anteil an Erdmaterial. Quelle: Th. Egli, Egli Engineering AG

Schutzmassnahmen

Konzeptionelle und verstärkende Massnahmen können das Personen- und Sachwertrisiko erheblich senken. Schutz für ein Gebäude erreichen Sie beispielsweise, indem Sie es optimal im Gelände platzieren oder eine geeignete Gebäudeform und -ausrichtung wählen. Vermeiden Sie Öffnungen in der murgangseitigen Aussenwand oder schützen Sie sie entsprechend. Sehen Sie zudem im Bereich der betroffenen Aussenwände nur Räume mit kurzer Aufenthaltsdauer von Personen vor. Planen Sie Aussenwände und Öffnungen in verstärkter Bauweise und dichten Sie den potentiell betroffenen Bereich ab.

Vorschläge für den Schutz einzelner Bauteile und zum konzeptionellen Vorgehen: Gebäudeschutz

Normen und Richtlinien

Allgemeine Bau- und Tragwerksnormen

Allgemein

SIA 480 (2016): Wirtschaftlichkeitsrechnung für Investitionen im Hochbau. Schweizerischer Ingenieur- und Architekten-Verein, Zürich.

Tragwerksnormen

SIA 260 (2013): Grundlagen der Projektierung von Tragwerken. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 261 (2014): Einwirkungen auf Tragwerken. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 261/1 (2003): Einwirkungen auf Tragwerke – Ergänzende Festlegungen. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein. Zürich.

SIA 267 (2013): Geotechnik. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 267/1 (2013): Geotechnik - Ergänzende Festlegungen. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 269 (2011): Grundlagen der Erhaltung von Tragwerken. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 269/1 (2011): Erhaltung von Tragwerken - Einwirkungen. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich

SIA 465 (1998): Sicherheit von Bauten und Anlagen. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 469 (1997): Erhaltung von Bauwerken. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

Bauproduktenormen mit Anforderungen betreffend Murgang und Hochwasser (Auswahl)

Aussenwandsysteme

ÖNORM B 1300 (2012): Objektsicherheitsprüfungen für Wohngebäude – Regelmässige Prüfroutinen im Rahmen von Sichtkontrollen und zerstörungsfreien Begutachtungen, Grundlagen und Checklisten

Türen, Fenster, äussere Abschlüsse

SIA 331 (2012): Fenster und Fenstertüren. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 342 (2009): Sonnen- und Wetterschutzanlagen. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 342.017 (2015): Abschlüsse aussen – Leistungs- und Sicherheitsanforderungen. (SN EN 13659). Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 343 (2014): Türen und Tore. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 343.061 (1999): Türblätter – Ermittlung der Widerstandsfähigkeit gegen harten Stoss. (SN EN 950). Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 343.102 (2000): Tore – Widerstand gegen eindringendes Wasser – Klassifizierung. (SN EN 12425). Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 343.111 (2000): Tore – Widerstand gegen eindringendes Wasser – Prüfverfahren. (SN EN 12489). Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

Ift – Richtlinie FE-07/1 (2005): Hochwasserbeständige Fenster und Türen. Anforderungen, Prüfung, Klassifizierung.

Dach- und Fassadenbekleidungsprodukte

SIA 329 (2012): Vorhangfassaden. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 271 (2007): Abdichtungen von Hochbauten. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 270 (2014): Abdichtungen und Entwässerungen - Allgemeine Grundlagen und Abgrenzungen. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 281 (2013): Dichtungsbahnen - Kunststoff- Dichtungsbahnen, bitumenhaltige Dichtungsbahnen und Ton-Dichtungsbahnen Produkte- und Baustoffprüfungen, Werkstoffbezeichnungen. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

Abdichtungsbahnen

SIA 281.001 (2013): Abdichtungsbahnen – Bitumenbahnen mit Trägereinlage für Dachabdichtungen - Definitionen und Eigenschaften (EN 13707).

SIA 280.101 (2012): Abdichtungsbahnen – Kunststoff- und Elastomerbahnen für Dachabdichtung – Definitionen und Eigenschaften (EN 13956).

Fugenabdichtungen

SIA V118/274 (2010): Allgemeine Bedingungen für Abdichtung von Fugen in Bauten – Vertragsbedingungen zur Norm Sia 274:2010. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 274 (2010): Abdichtung von Fugen in Bauten – Projektierung und Ausführung. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

Grundwasserabdichtungen

SIA 272 (2009): Abdichtungen und Entwässerungen von Bauten unter Terrain und im Untertagbau. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

Abwassertechnik

SIA 190.122 (2002): Rückstauverschlüsse für Gebäude – Teil 2: Prüfverfahren (SN EN 13564-2). Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 190.123 (2003): Rückstauverschlüsse für Gebäude – Teil 3: Güteüberwachung (SN EN 13564-3). Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

VSS-102 (2002): Entwässerungsrinnen für Verkehrsflächen – Klassifizierung, Bau und Prüfungsgrundsätze, Kennzeichnung und Beurteilung der Konformität (SN EN 1433).

SIA 190.254 (2015): Abwasserhebeanlagen für die Gebäude- und Grundstücksentwässerung – Bau- und Prüfungsgrundsätze – Teil 4: Rückflussverhinderer für fäkalienfreies und fäkalienhaltiges Abwasser (SN EN 12050-4).

SSIV-10 (2000): Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden – Teil 3: Dachentwässerung, Planung und Bemessung (SN EN 12056-3).

SSIV-12 (2000): Schwerkraftentwässerungsanlagen innerhalb von Gebäuden – Teil 5: Installation und Prüfung, Anleitung für Betrieb, Wartung (SN EN 12056-5).

SN 592 000 (2012): Anlagen für die Liegenschaftsentwässerung – Planung und Ausführung.

SN 640 350 (2001): Oberflächenentwässerung von Strassen; Regenintensitäten. Vereinigung Schweizerischer Strassenfachleute VSS.

SIA 318 (2009): Garten- und Landschaftsbau. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

SIA 118/318 (2009): Allgemeine Bedingungen für Garten- und Landschaftsbau – Vertragsbedingungen zur Norm SIA 318:2009. Schweizerischer Ingenieur- und Architektenverein, Zürich.

EN 752 (2008): Entwässerungssysteme ausserhalb von Gebäuden.

Technische Richtlinien (Auswahl)

Allgemein

HEV (2016): Paritätische Lebensdauertabelle. Hauseigentümerverband Schweiz / Schweizerischer Mieterinnen und Mieterverband. (Online-Tool)

SVGW (2010): Richtlinie für Gasleitungen. Richtlinie G2. Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches, Zürich.

SVGW (2013): Richtlinie für Wasserverteilung. Richtlinie W4 - Planung, Projektierung sowie Bau, Betrieb und Unterhalt von Trinkwasserversorgungssystemen ausserhalb von Gebäuden. Schweizerischer Verein des Gas- und Wasserfaches, Zürich.

Entwässerung

Suissetec (2016): Richtlinie „Dachentwässerung“ . Schweizerisch-Liechtensteinischer Gebäudetechnikverband, Suissetec. (auch als Web-App erhältlich)

Suissetec/VSA (2012): SN 592000:2012: Anlagen für die Liegenschaftsentwässerung – Planung und Ausführung.

VSA (1996): Planung der Liegenschaftsentwässerung. Informationsforum der VSA Fachgruppe „Liegenschaftsentwässerung“, Olten.

VSA (2002): Regenwasserentsorgung: Richtlinie zur Versickerung, Retention und Ableitung von Niederschlagswasser in Siedlungsgebieten. Verband Schweizer Abwasser- und Gewässerschutzfachleute, Zürich. (Update 2008 zur Richtlinie)

Glas

SIGaB (2007): Sicherheit mit Glas. Dokumentation, Schweizerisches Institut für Glas am Bau, Schlieren.

Holz

Lignum (2012): Holzbautabellen – Handbuch für die Bemessung. Lignum, Zürich. (Lignum-"Holzbautabellen 2" online)

Lignum (1999): Fassadenverkleidungen aus unbehandeltem Holz. Lignatec Nr. 8, ISSN 1421-0320, Zürich

Literatur

Littérature générale

ASTRA (2012): Naturgefahren auf den Nationalstrassen: Risikokonzept. Methodik für eine risikobasierte Beurteilung, Prävention und Bewältigung von gravitativen Naturgefahren auf Nationalstrassen, Bundesamt für Strassen, Bern.

BAFU [Hrsg.] ( 2016): Schutz vor Massenbewegungsgefahren. Vollzugshilfe für das Gefahrenmanagement von Rutschungen, Steinschlag und Hangmuren. Bundesamt für Umwelt, Bern. Umwelt-Vollzug Nr. 1608: 98 S.

Egli, Th. (2005): Wegleitung Objektschutz gegen gravitative Naturgefahren. Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen, Bern.

PLANAT (2009): Risikokonzept für Naturgefahren. Nationale Plattform Naturgefahren, Bern.

Präventionsstiftung der Kantonalen Gebäudeversicherer (2014): Prevent-Building – eine Methodik und ein Werkzeug zur Beurteilung der Wirksamkeit und Zumutbarkeit von Objektschutzmassnahmen an Gebäuden gegen gravitative und meteorologische Naturgefahren. Bericht Phase 1 mit Anpassungen aus Phase 2. Arbeitsgemeinschaft Prevent-Building: WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF, Egli Engineering AG, Geotest AG, B,S,S,. Volkswirtschaftliche Beratung, Version 12.05.2014. (Download)

Suda J. und Rudolf-Miklau F. (Hrsg.) (2012): Bauen und Naturgefahren, Handbuch für konstruktiven Gebäudeschutz. Springer, Wien.

Staub, B. (2017): Gebäudeschutz gegen Naturgefahren. FAN Agenda 2/2017. Fachleute Naturgefahren Schweiz. (Download)

Hochwasser / Murgang

BWW (1997): Empfehlungen Berücksichtigung der Hochwassergefahren bei raumwirksamen Tätigkeiten. Bundesamt für Wasserwirtschaft / Bundesamt für Raumplanung / Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft, EDMZ, Bern.

Böll, A. (1997): Wildbach- und Hangverbau. Bericht Nr. 343, Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, Birmensdorf.

BWK (2005): Mobile Hochwasserschutzsysteme - Grundlagen für Planung und Einsatz. Bund der Ingenieure für Wasserwirtschaft, Abfallwirtschaft und Kulturbau (BWK), Sindelfingen.

Egli, Th. (1996): Hochwasserschutz und Raumplanung. ORL-Bericht Nr. 100, vdf Hochschulverlag an der ETH, Zürich.

FEMA (1986a): Floodproofing Non-Residential Structures. Publication No. 102, Federal Emergency Management Agency, Washington D.C.

FEMA (1986b): Retrofitting Flood-prone Residential Structures. Publication No. 114, Federal Emergency Management Agency, Washington D.C.

Fachkommission Technischer Elementarschutz (FTE) (2012): Themenblatt 1-1, Bewertung der Erstellungssicherheit von temporären Objektschutzmassnahmen, Bern. (Excel Bewertungsblatt)

GEO (2000): Review of Natural Terrain Landslide Debris-Resisting Barrier Design. Geotechnical Engineering Office, Geo Report No. 104, Civil Engineering Department, the Government of the Hong Kong Special Administrative Region.

Hochwasserschutzfibel (2008): Bauliche Schutz- und Vorsorgemassnahmen in hochwassergefährdeten Gebieten. 2. überarbeitete und ergänzte Auflage.

IKSR (2002): Hochwasservorsorge – Massnahmen und ihre Wirksamkeit. Internationale Kommission zum Schutz des Rheins, Koblenz.

Kohli, A. (1998): Kolk an Gebäuden in Überschwemmungsebenen. Mitteilung Nr. 157, Versuchsanstalt für Wasserbau, Hydrologie und Glaziologie, ETH, Zürich.

Kölz, E., In-Albon, Ch. (2012): Statische Probleme bei Hochwasserschutzmassnahmen, Risk&Safety AG, Aarau. (unveröffentlicht).

Rickenmann, D. (2014): Methoden zur quantitativen Beurteilung von Gerinneprozessen in Wildbächen. WSL Berichte, Heft 9, 2014. ISSN 2296-3456

Rickenmann, D. (1995): Beurteilung von Murgängen. Schweizer Ingenieur und Architekt, Nr. 48, Zürich.

Suter, U. (2013): Definition der Schutzhöhe beim Objektschutz Hochwassergefahren, Suter Hydro Engineering AG, Meilen.

USACE (1992): Flood Proofing Regulations. US Army Corps of Engineers, Publication No. 1165-2-314, US Government Printing Office, Washington.

Vanomsen, P. (2011): Wasserdichte Türen und Fenster – Übersicht der Normenwerke und ausgewählte Bauprodukte, Egli Engineering AG, St. Gallen und Bern.

VDI (2004): Schutz der Technischen Gebäudeausrüstung – Hochwasser. Verein Deutscher Ingenieure, VDI Richtlinie 6004, Düsseldorf.

VKF/BWG (2004): Entscheidungshilfe Mobiler Hochwasserschutz. Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen, Bern, Bundesamt für Wasser und Geologie, Biel.