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Was ist Permafrost?

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Als Permafrost wird gefrorener Boden bezeichnet, der während des ganzen Jahres nicht auftaut (Temperatur unter 0°C). Um das Vorkommen von Permafrost zu erforschen, bohrt das WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF seit 1996 in Löcher von bis zu 60 m Tiefe und misst die Bodentemperatur. Ein Hauptthema der Permafrostforschung am SLF ist zur Zeit das Bauen im Permafrost.

 

In den Schweizer Alpen gibt es oberhalb von ca. 2400 m Permafrost. Rund 6% der Oberfläche der Schweizer Alpen liegen im Permafrost. Der Permafrost ist einige bis dutzende von Metern mächtig. Im Sommer tauen die obersten 3-6 m auf - die sogenannte Auftauschicht.

Permafrostböden können Eis enthalten und sind somit empfindlich auf Temperaturänderungen. Permafrost kann kriechen, wachsen und auch schmelzen. Das kann zu grossen Schäden an Bauten führen.

 
 

Auf dieser interaktiven Karte von Swisstopo geben die Farben Hinweise auf das potenzielle Vorkommen von Permafrost: Je dunkler die Farbe, desto wahrscheinlicher ist es, dass Permafrost vorhanden ist. 

 

Permafrost ist unsichtbar

In den Alpen befinden sich verschiedene Bauten im Permafrost: z.B. Bahnstationen, Masten, Restaurants oder Lawinenverbauungen. Ein Problem ist, dass Permafrost unsichtbar ist. Es empfiehlt sich daher, den Boden bei einem Bauprojekt den Boden vorher zu untersuchen.

In abgelegenen Gebieten sind Bohrung zur Erkundung der Bodeneigenschaften sehr teuer. Ist keine Strasse vorhanden, muss der Transport mit dem Helikopter gefolgen werden. Die Kosten für Erkundungsbohrungen sind hoch. Möglicherweise muss sogar auf den Bau verzichtet oder der eishaltige Boden entfernt werden. Doch die Reparaturen wären jedoch viel höher, wenn auf Eis gebaut und es zu Schäden an der Infrastruktur kommt würde.

 

Spezielle Bauweise

Im Permafrost muss der Baugrund daher genau untersucht werden und speziell angepasste Baumethoden und -materialien müssen angewendet werden. Gibt es keine andere Möglichkeit als auf Permafrostböden zu bauen, ist eine bewegliche Bauweise anzustreben.

Es gibt diverse technische Lösungen - z.B. flexible Bauten (Schneenetze auf schwimmenden Fundamenten, Masten auf Schienen oder bewegliche Bahnstationen etc.). Eine stetige Überwachung des Bodens und der Bauten ist nötig. Zudem sollte die Stabilität der Bauten möglichst dauerhaft überwacht werden.

 

Permafrost und Bauen im Permafrost: Bilder zur Forschung beim SLF in Davos