Gletscherschwund und neue Seen in den Schweizer Alpen
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Gletscherschwund und neue Seen in den
Schweizer Alpen
Perspektiven und Optionen im Bereich Naturgefahren und Wasserkraft
Wilfried Haeberli, Anton Schleiss, Andreas Linsbauer, Matthias Künzler, Michael Bütler
des noch verbleibenden alpinen Eisvolu-
Zusammenfassung mens bereits bis zur Jahrhundertmitte ab-
Mit fortschreitendem Temperaturanstieg und Gletscherschwund bilden sich in Hoch- schmelzen und auch grosse Gletscher in
gebirgen weltweit viele neue Seen. Modellrechnungen zeigen, dass sich die heute der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts
noch existierenden Gletscher-Landschaften der Schweizer Alpen bei realistischen bis auf kleine Reste verschwinden dürften
Szenarien der Klimaentwicklung in den kommenden Jahrzehnten für wohl sehr lange (z.B. Haeberli and Hoelzle 1995, Jouvet et
Zeit zu Fels-Schutt-Seen-Landschaften mit stark erhöhter Abtragsdynamik verwan- al., 2011, Huss, 2012). Das hochsommer-
deln werden. Im Projekt NELAK (Neue Seen als Folge der Entgletscherung in den liche Wasserangebot dürfte dadurch in
Alpen) des Nationalen Forschungsprogramms 61 «Nachhaltige Wassernutzung» kontinentaler Dimension beeinflusst wer-
werden Grundlagen für den Umgang mit dieser absehbaren Entwicklung erarbeitet. den (Huss, 2011).
Von besonderem Interesse sind im Hinblick auf die anstehenden Neukonzessionie- Als Folge der Gletscherschmelze
rungen im Bereich der Wasserkraft dabei Synergiepotenziale von multifunktionalen bilden sich neue Seen (Frey et al., 2010).
Projekten für Energieproduktion, Sedimentrückhalt und Hochwasserschutz. Letzterer Diese neuen Seen beschleunigen den Eis-
betrifft vor allem die langfristig ansteigende Wahrscheinlichkeit von grosskalibrigen zerfall noch zusätzlich. Jüngste Beispiele
Sturzereignissen in Seen unmittelbar unterhalb von zunehmend eisfrei werdenden aus der Schweiz sind der «Gletschersee»
Steilflanken mit tendenziell abnehmender Stabilität. Komplexe Rechtsfragen stehen beim «Unterer Grindelwaldgletscher», der
an und eine frühzeitige Planung ist angezeigt See am Triftgletscher, die neuen Seen auf
dem Glacier de la Plaine Morte, im Vorfeld
des Palü- und Gauligletschers (Bild 1) oder
1. Einleitung et al., im Druck) verlieren die Gletscher der der gegenwärtig rasch wachsende See an
Der Schwund der Gebirgsgletscher ist ein Alpen gegenwärtig (2011) im Mittel jährlich der Zunge des Rhonegletschers. Als Folge
weltweites Phänomen (WGMS 2008) und etwa 40 km2 ihrer Fläche von noch rund des fortgesetzten Gletscherschwundes
scheint mit zunehmender Geschwindigkeit 1800 km2 und etwa 2 km3 ihres Volumens dürften innerhalb der nächsten Jahre und
abzulaufen (WGMS 2011). Dies ist primär von noch rund 80 ± 20 km3. Die Intensität Jahrzehnte zahlreiche weitere neue Seen
eine Folge des globalen Temperaturan- der Schmelzprozesse führt dabei zuneh- entstehen. Diese Seen stellen ein ernst zu
stiegs, der wiederum immer stärker durch mend zu Zerfallserscheinungen des Eises. nehmendes Gefahrenpotenzial dar (Künz-
Einflüsse des Menschen (v.a. Treibhaus- Modellrechnungen verschiedener Kom- ler et al., 2010, Schaub et al., im Druck),
gase) auf den Strahlungshaushalt der Erde plexität für realistische Szenarien weiterer eröffnen gleichzeitig aber auch neue Per-
gesteuert wird. Nach den neuesten Hoch- Erwärmung ergeben seit vielen Jahren spektiven für die Wasserkraft (Terrier et
rechnungen (Haeberli et al., im Druck; Paul übereinstimmend, dass wesentliche Teile al., 2010) und den Tourismus (Müller et
Bild 1. Gauligletscher mit dem entstehenden See im Vorfeld, aufgenommen vom südlichen Seeufer (Foto: Bruno Petroni,
«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 2, CH-5401 Baden 93
August 2009, Quelle: swisseduc.ch).
al., im Druck), wobei komplexe Rechtsfra- gralen Analyse, hier speziell im Hinblick 2009) oder empirischen Schubspannungs-
gen entstehen. Das Projekt NELAK1 (New auf Möglichkeiten der Kombination von werte als Funktion des durch die Höhener-
lakes in deglaciating high-mountain areas: Hochwasserschutz und Wasserkraft. We- streckung des Gletschers beeinflussten
climate-related development and challen- sentliche Vorarbeiten wurden bereits im Massenumsatzes verwendet (Linsbauer et
ges for sustainable use) des Nationalen Rahmen der Projekte «Klimaänderung und al., 2009). Weil die Komponenten des Glet-
Forschungsprogramms 61 «Nachhaltige Wasserkraft» (vgl. Beiträge in WEL 4-2011) scherfliessens (Eisdeformation und ba-
Wassernutzung» erarbeitet in interdiszi- sowie «Klimaänderung und Hydrologie» sales Gleiten) nicht realistisch quantifiziert
plinärer Zusammenarbeit und in engem (CCHydro)2 geleistet. werden können, sind die absoluten Werte
Kontakt mit Institutionen der Politik, der der so geschätzten Eisdicken mit Unsi-
Privatwirtschaft und betroffener NGOs 2. Neue Seen cherheiten von rund ± 20–30% behaftet.
eine entsprechende Wissensbasis als Ent- Digitale Geländemodelle ermöglichten es Die daraus berechneten räumlichen Muster
scheidungsgrundlage für die zukünftige in den letzten Jahren, Eisdicken für Ge- von Eisdicken und entsprechenden Glet-
Planung. Der Gesamtbericht soll im Jahr birgsgletscher detailliert zu berechnen. Im scherbett-Topographien sind jedoch pri-
2012 publiziert werden. Im vorliegenden Prinzip basieren die verwendeten Ansätze mär über die basalen Schubspannungen
Artikel werden zentrale Aspekte der Na- auf einer vereinfachten Inversion des Eis- mit der in den Geländemodellen enthal-
turgefahren und der Wasserkraft heraus- Fliessgesetzes (Spannung als Funktion tenen Oberflächenneigung verknüpft und
gegriffen. Die gemeinsame Betrachtung von Massenumsatz und Fliessen). Dabei daher robust. Mit dem GIS-basierten An-
dieser beiden Aspekte zeigt die Vorteile werden die über Oberflächenprozesse satz von Linsbauer et al. (2009) wurde ein
der im Projekt NELAK angestrebten inte- geschätzten Massenflüsse (Farinotti et al. digitales Geländemodell der gesamten
Schweizer Alpen «ohne Gletscher» erstellt.
Dieses Geländemodell enthält im Bereich
der heutigen Gletscherbetten 500–600 ge-
schlossene Depressionen oder «Übertie-
fungen» mit einer Gesamtfläche von rund
50–60 km2, in denen sich in absehbarer
Zukunft Seen bilden könnten (Bild 2). Die
grössten Durchschnittstiefen solch poten-
zieller Seen liegen bei 100 m, die meisten
potenziellen Seen sind jedoch im Schnitt
weniger als 50 m tief. Rund ein Drittel aller
Übertiefungen weist ein Volumen von über
1 Mio m3 auf, etwa 40 haben ein Volumen
von über 10 Mio m3 und potenzielle Seen
mit Volumen über 50 Mio m3 sind bei den
Gletschern Aletsch, Gorner, Otemma,
Corbassière, Gauli und Plaine Morte zu er-
warten. Im verkarsteten Gebiet der Plaine
Morte ist eine langfristige Seebildung frag-
Bild 2. Modellierte Übertiefungen (~ potenzielle Seen) in den heute eisbedeckten lich. Das Gesamtvolumen der potenziellen
Gletscherbetten der Schweiz. Die Übertiefungen sind klassifiziert nach ihrem Volumen Seen beträgt etwa 2 km3 oder rund 3% des
(Kreisgrösse) und dem erwarteten Zeitpunkt ihrer Freilegung (Kreisfarbe). Übertiefun- heutigen Gletschervolumens der Schweiz.
gen mit einem Volumen < 1 Mio m3 sind nicht dargestellt. Modell und Berechnung: Die entsprechende Wassermenge liegt in
Linsbauer et al. (2009). Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (BA110005). der gleichen Grössenordnung wie ein jähr-
Bild 3a, links. Kavernenbildung infolge subglazialer Ablation durch einen Schmelzwasserbach am Gletscherbett unter der Zunge
des Morteratschgletschers. (Foto: Jürg Alean, Februar 2009, Quelle: swisseduc.ch). Bild 3b, rechts. Kollaps-Erscheinung am Stein-
gletscher (Foto: Esther Peguiron, Institut de Géologie, Université de Neuchâtel, September 2004).
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licher Gletscherabfluss bei heute typisch
negativer Massenbilanz (Eisdickenverlust)
von rund 1 m/Jahr. Offen bleiben die Fra-
gen, ob allenfalls schluchtartige Entwäs-
serungsrinnen vorhanden sind und wie
schnell vor allem seichte Seen mit Sedi-
menten gefüllt würden. Das Modellresultat
entspricht in diesem Sinn wohl eher einer
Maximalvariante der möglicherweise ent-
stehenden Seen. Am Gletscherrand mo-
dellierte Seen müssen mit besonderer
Vorsicht interpretiert werden, da es dort
wegen der problematischen Neigungsbe-
stimmung zu Modellartefakten kommen
kann (Paul und Linsbauer, 2012).
Die zur Verfügung stehende Pla-
nungszeit bis zur allfälligen Entstehung der
neuen Seen muss mit plausiblen Szenarien
des Gletscherschwundes abgeschätzt
werden. Damit verbunden ist eine ganze Bild 4. Abflusskurve beim Ausbruch des temporären Gletschersees am Unteren Grin-
Kette von Unsicherheiten hinsichtlich der delwaldgletscher vom 30. Mai 2008. Die progressive Erweiterung des Abflusskanals im
natürlichen Klimaschwankungen, der zu- Eis-/Felstrümmerdamm ist mit mehreren plötzlichen Durchbrüchen nach vorüberge-
künftigen Treibhausgas-Emissionen, der hendem Rückstau kombiniert. (Diagramm: Nils Hählen, Oberingenieurkreis I Kanton
Reaktion des Klimas auf veränderte Treib- Bern, 2008).
hausgaskonzentrationen und der Reak-
tion der Gletscher auf sich verändernde
Klimabedingungen. Vereinfacht werden
oft Temperatureffekte für die Entwicklung
der Gletschermasse betrachtet (z.B. Oerle-
mans, 2001, 2005). Da die Lufttemperatur
tatsächlich alle Faktoren der Energie- und
Massenbilanz – über die Schnee/Regen-
grenze auch die Akkumulation – beeinflusst
(Ohmura, 2001), liefern solche Näherungen
erster Ordnung bereits entscheidende In-
formation. Bei einem Temperaturanstieg
von mehreren °C spielen beispielsweise
Veränderungen des Niederschlags nur
noch eine untergeordnete Rolle (Zemp et
al., 2006). Neben der Frage nach der an-
zunehmenden Klimaentwicklung sind bei
langfristigen Abschätzungen des Glet-
scherschwundes Unsicherheiten der be-
rechneten Gletscherszenarien primär
durch Schwierigkeiten der Parametrisie-
rung – vor allem der nur grob geschätzten
Eisdicke, der Akkumulation von Schnee
und der Veränderung der Albedo – gege-
ben. Die durch Staubeintrag seit 2003 ein-
getretene massive Reduktion der Albedo
an den Oberflächen der Alpengletscher
(Paul et al., 2005; Oerlemans et al., 2009)
dürfte nachhaltig sein und die Energiebi-
lanz gegenüber früheren Bedingungen für
viele Jahre wenn nicht Jahrzehnte stark ver-
ändern. Weitere selbstverstärkende Rück-
koppelungsprozesse werden beobachtet
(Paul et al., 2007): die neuen Seen selber
können infolge ihrer niedrigen Albedo Bild 5a, oben. Jährliches Zuflussvolumen in den Mauvoisin-Stausee (gemittelt über
und ihrer Fähigkeit zur Erwärmung über fünf Jahre) gemäss verschiedenen Klimaszenarien.
0 °C mit effizienten Zirkulationsprozessen Bild 5b, unten. Hydraulisches Regime des Mauvoisin-Zuflusses (gemittelt über fünf
und Kalbungsvorgängen am Eisrand die Jahre) für das Szenario ETHZ.
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Schwundprozesse drastisch beschleuni- In Anbetracht der mit den Szenarien nimmt aber mit wachsender Anzahl neuer
gen. Wenn der Dickenschwund der Glet- des Gletscherschwundes verbundenen Seen und weiter schwindendem Eis zu. Vor
scher schneller ist als die Längenänderung Unsicherheiten wird der Zeitraum der neu allem wird diese Gefahr voraussichtlich für
durch den Rückzug der Zunge, verstärken entstehenden Seen nicht in Jahreszahlen viele Jahrzehnte, wenn nicht sogar Jahr-
sich subglaziale Schmelzprozesse durch sondern in Worten ausgedrückt, nämlich hunderte andauern. Man kann die neuen
Kavernenbildung (Bild 3a) und Eindringen «bevorstehend», «in der ersten Hälfte des Seen deshalb nicht einfach sich selber
von Warmluft im Sommer, was zu beschleu- 21. Jahrhunderts» und «nach der Jahrhun- überlassen. Die Gefahr von vermehrten
nigendem Einsinken der Oberfläche und zu dertmitte». Ausschlaggebend sind dabei Bergstürzen und Seeausbrüchen wie auch
Kollaps-Erscheinungen (Bild 3b) des Eises die maximalen und minimalen Schwundra- die Möglichkeit des Hochwasserschutzes
führen kann. Entgegengesetzt – also den ten aus den oben geschilderten Modellan- durch Retentions-Massnahmen müssen
Eisschwund verlangsamend – wirkt die bei sätzen. Aus Bild 2 wird deutlich, dass ein insbesondere auch im Zusammenhang
abnehmender Gletscherfläche und eisfrei wesentlicher Teil der neuen Seen bereits in mit dem weiteren Betrieb oder Ausbau von
werdenden Felsflanken tendenziell zuneh- den kommenden Jahrzehnten entstehen Kraftwerken im Hochgebirge berücksich-
mende Schuttbedeckung. Mit dem Absin- dürfte. tigt werden.
ken der Gletscheroberfläche erhöht sich ei- Flutwellen und Murgänge als Folge
nerseits die Lufttemperatur und damit der 3. Das Gefahrenpotenzial von Seeausbrüchen im Hochgebirge kön-
Schmelzvorgang an der Gletscherober- neuer Seen nen über grosse Distanzen schwere Schä-
fläche, andererseits kann sich aber auch Mit fortgesetztem Gletscherrückgang bil- den anrichten. Hochwasserabflüsse aus
der Schattenwurf umliegender Berge ver- den sich die neuen Seen mehr und mehr entsprechenden Grossereignissen können
stärken. Die Summe der Effekte muss für am Fuss von extrem steilen und oft ver- dabei das Ausmass von Niederschlags-
jeden Gletscher individuell betrachtet wer- eisten Bergflanken. Die Stabilität dieser hochwassern bei weitem übersteigen und
den, wirkt sich aber insgesamt wohl deut- Steilflanken nimmt mit dem Eisschwund den Charakter von Flutwellen und Murgän-
lich beschleunigend auf den Eisschwund langfristig ab, was zu grosskalibrigen Sturz- gen nach Dammbrüchen annehmen, wie
aus. Effekte verzögerter Reaktion hängen ereignissen mit weit reichender Schwall- sie im Rahmen von Sicherheitsbetrach-
primär mit der latenten Energie des Eises und Flutwellenbildung in Seen führen kann tungen für künstliche Stauseen in Betracht
zusammen und spielen bei grossen Glet- (Haeberli and Hohmann, 2008). Die Wahr- gezogen werden. Da der Alpenraum einem
schern und relativ kurzen Zeitintervallen scheinlichkeit solch potenzieller Katastro- grossen Siedlungsdruck unterworfen ist,
(wenige Jahrzehnte) eine Rolle. phen mag derzeit noch klein erscheinen, befinden sich Bevölkerung und Infrastruk-
tur oft unweit potenziell gefährlicher Seen.
Um entsprechende Gefahrenpotenzi-
ale und Risiken abzuschätzen, müssen
komplexe Situationen und Prozessketten
für Bedingungen weit jenseits des histo-
rischen Erfahrungsbereiches in integrativer
Art erfasst und nach Möglichkeit quantita-
tiv modelliert werden. In der Schweiz ist zu
dieser Problematik eine international an-
erkannte Wissensbasis erarbeitet worden.
Neuere Übersichten dazu geben Haeberli
et al. (2007, 2010), Huggel et al. (2004) oder
Kääb et al. (2005a, b). Zeitlich rückwärts
orientierte und einseitig auf Gletscher ein-
geengte Konzepte (Raymond et al., 2003)
sind hier nicht zielführend.
Ausbrüche von Hochgebirgsseen
können durch verschiedene Kombinati-
onen von Dispositions- und Auslösepro-
zessen verursacht werden (Haeberli, 2010).
Seen mit massiven Gletscherdämmen bre-
chen «hydraulisch» durch Anhebung der
Eisbarriere und progressive Erweiterung
von Kanälen im oder unter dem Eis aus. Bei
Eistrümmerdämmen von Eislawinen kann
es auch zu «mechanischem» Bruch mit
plötzlichen und besonders hohen Abfluss-
Spitzen kommen. Kombinationen der bei-
den Ausbruchsarten sind ebenfalls möglich
Bild 6a, oben. Übersichtskarte des potenziellen neuen Stausee im Vorfeld des Glacier (Bild 4). Breschenbildung und rasche Ent-
du Corbassière mit dem möglichen Pumpspeicherwerk zur Verbindung mit dem Stau- leerung von moränengestauten Seen kann
see Mauvoisin. Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (BA110005). durch progressiven Grundwasserfluss (pi-
Bild 6b, unten. Profil entlang des möglichen Pumpspeicherwerkes zwischen Glacier du ping), rückschreitende Erosion am Über-
Corbassière und Stausee Mauvoisin. lauf oder instabile Steilböschungen der
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Dammflanken ausgelöst werden, wobei all Gruber and Haeberli, 2007; Haeberli et al., testen reichende Schadenpotenzial wohl
diese Phänome bei hohem Wasserspiegel 1997; Harris et al., 2009; Huggel, 2009). mit grossen Stürzen in Seen am Fuss von
zusammenspielen können. Grundsätzlich Die komplexen thermischen Bedingungen Steilflanken verbunden.
können alle Seen innerhalb der Reichweite hochalpiner Gipfel können in entspre- Für die Gefahrenprävention steht
von Eis-, Fels- und Bergstürzen oder Morä- chenden Rechenmodellen der Wärmedif- in der Schweiz bereits heute eine ganze
neninstabilitäten als Folge entsprechender fusion in ihren wesentlichen Zügen simu- Palette möglicher Massnahmen zur Ver-
Impulse überschwappen oder sogar ganz liert werden (Noetzli and Gruber, 2009) und fügung (vgl. Berichte der Nationalen Platt-
ausgepresst werden. Prozesse der Hang- mögliche Sturzbahnen können mit Modell- form Naturgefahren PLANAT5). Diese
Destabilisierung sind mit Erwärmungsten- rechnungen abgeschätzt werden (Noetzli Palette reicht von der visuellen Beo-
denzen verbunden (a) über die Span- et al., 2006; Romstad et al., 2009, Schnei- bachtung bis zur instrumentierten Über-
nungsumverteilung nach abnehmender der, 2011). Auf internationaler Ebene de- wachung/Frühwarnung, vom passiven
Stützwirkung durch Gletscher (z.B. Sturz finierte der International Working Group Schutz durch Freihalten von gefährdeten
in der Eiger-Ostflanke nach massivem on Glacier and Permafrost Hazards4 (GA- Zonen oder kurzfristiger Evakuation bis zu
Gletscherschwund) und (b) über die Erwär- PHAZ) der International Association of Cry- baulichen Eingriffen (Überflutungsschutz,
mung, den Eisverlust und die zunehmende ospheric Sciences (IACS/IUGG) und der Retention). Retentionsmöglichkeiten als
Durchlässigkeit für Wasser des wärmer International Permafrost Association (IPA) langfristige Schutzmassnahme sind im Zu-
werdenden Permafrostes. In letzter Zeit grundsätzliche Prinzipien und Standards sammenhang mit dem Kraftwerksbetrieb
scheinen sich im Permafrost-Bereich des bei der Behandlung solcher Probleme. besonders interessant.
Hochgebirges grosse Sturz-Ereignisse mit Mögliche Ausbruchsmechanismen
Volumina über 105 bis 106 m3 zu häufen und entsprechende Schadenpotenziale 4. Wasserkraft
(Fischer et al., 2012). Das jüngste Ereig- sind Veränderungen in der Zeit unterwor- Die Wasserkraft ist der Hauptpfeiler der
nis wurde am Pizzo Cengalo3, Bergell, am fen. Von den grossen Moränen der kühleren schweizerischen Elektrizitätsversorgung
27. Dezember 2011 beobachtet und hatte nacheiszeitlichen Perioden haben sich die und wird auch in Zukunft die wichtigste
ein Volumen von 2–3 Millionen m3, das rasch reagierenden Alpengletscher be- und effizienteste erneuerbare Energie in
durchaus vergleichbar ist mit dem Volu- reits zurückgezogen. Brüche von Morä- der Schweiz bleiben. Mit dem Rückzug
men vieler neu entstehender Seen. Neben nendämmen stehen deshalb weniger im der Gletscher verändern sich die Zuflüsse
der geologischen Beschaffenheit und der Vordergrund der Betrachtung. Eisdämme zu den Stauseen. Seit etwa 30–40 Jahren
Neigung ist der Eisschwund nur ein Ein- können bei Seen lokal bedeutend sein, die sind die Zuflüsse zu den Stauseen ange-
fluss in der für längerfristige Hanginstabili- sich an Gletscheroberflächen bilden: z.B. wachsen. Dieser Trend wird dank der Glet-
täten im Hochgebirge massgeblichen Fak- Grindelwald (Werder et al., 2010), der Lago scherschmelze je nach Klimaszenarien in
torenkombination. Er ist jedoch derjenige Effimero am Ghiacciao del Belvedere, Ma- den nächsten 10 bis 30 Jahren anhalten.
Faktor, der sich zurzeit am schnellsten und cugnaga/Italien (Kääb et al., 2004), der Anschliessend werden die Zuflüsse mit
massivsten ändert. Eine Abschätzung des Lac de Rochemelon in Frankreich (Vin- dem fortschreitenden Verschwinden der
Gefahrenpotenzials durch einen grossvo- cent et al., 2010), oder die neuen Seen auf Gletscher stark und längerfristig irreversi-
lumigen Sturz muss versuchen, kritische der Plaine Morte. Sie dürften wegen des bel abnehmen (Bild 5). Die dabei neu ent-
Faktorenkombinationen zu definieren. generellen Gletscherschwundes in den stehenden Seen, welche höher als die be-
Eine rasch zunehmende wissenschaftliche kommenden Jahrzehnten jedoch eine stehenden Stauseen liegen, könnten mit-
Literatur liefert dazu wichtige Grundlagen sukzessiv kleiner werdende Rolle spielen. helfen, die heutige Stromproduktion aus
(Davies et al., 2001; Fischer et al., 2010; Auf die Dauer ist das grösste und am wei- Wasserkraft aufrecht zu erhalten. Durch
den Bau von neuen Talsperren kann das
Volumen dieser natürlichen Seen ver-
grössert werden und zur Produktion von
Spitzenenergie aber auch zu Pumpspei-
cherung von temporär überschüssiger
Wind- und Sonnenenergie verwendet
werden. Die Speicherfunktion der beste-
henden und zukünftigen Stauseen ist für
den Wasserhaushalt in der Schweiz von
grösster Bedeutung, da diese nach dem
Abschmelzen der Gletscher deren Spei-
cherfunktion übernehmen müssen. Neben
der sicheren Stromversorgung werden die
Stauseen zukünftig vermehrt zur Anreiche-
rung der Gewässer in lang andauernden
Trockenperioden sowie zum Hochwas-
serschutz beitragen müssen. Die Gefahr
von unkontrollierten Ausbrüchen sowie
das Überschwappen bei Felsstürzen und
Bild 7. Übersichtskarte des potenziellen neuen Stausees im Vorfeld des Gauliglet- Erdrutschen in diese neu entstandenen
schers mit dem möglichen Speicherkraftwerk zur Verbindung mit dem Grimselsee Gletscherseen kann mit dem Bau von Tal-
(Option B) oder der möglichen Überleitung des Wassers (Option A) in den Grimselsee. sperren reduziert werden, welche kontrol-
Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (BA110005). lierte Überläufe sowie genügend Freibord
«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 2, CH-5401 Baden 97
gegen Impulswellen haben. In diesem
Sinne können neue Stauseen mit Vorteil
Mehrzweck- und Synergieprojekte sein.
Nicht zuletzt müssen die neuen Stauseen
so konzipiert sein, dass sie auch die ver-
stärkte Sedimentzufuhr nach Abschmel-
zen der Gletscher mit entsprechenden
Spülvorrichtungen beherrschen können.
An zwei Fallstudien wurde das en-
ergiewirtschaftliche Potenzial der neuen
Gletscherseen untersucht. Dabei wurden
die Einzugsgebiete mit allen bestehenden
und zukünftigen Anlagen in einem hydrolo-
gisch-hydraulischen Abflussmodell (Rou-
ting System 3.0) nachgebildet. Nach einer
Eichung mit Messungen der Abflüsse und
der Gletscherentwicklung für die letzten
rund 30 Jahre wurden vier verschiedene
Klimaszenarien simuliert. Für die Energie-
produktion wurde ein spezielles Simula-
tionsmodul entwickelt, welches basie-
rend auf den Spotmarktpreisen (EEX) die
Stromproduktion unter bestimmten Rand-
bedingungen wie Speicherinhaltsentwick-
lung wirtschaftlich optimiert. Sich selbst
verstärkende Rückkoppelungseffekte wie
etwa die in jüngsten Jahren eingetretene
Albedo-Reduktion der Gletscheroberflä-
Bild 8a, oben. Übersichtskarte des aufgestauten Triftsees mit dem möglichen Speicher- chen oder die zunehmende subglaziale
kraftwerk. Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (BA110005). Ablation sind noch nicht berücksichtigt.
Bild 8b, unten. Profil entlang des möglichen Speicherkraftwerkes zwischen Triftsee Der Gletscherschwund könnte in Wirklich-
und Innertkirchen. keit deshalb auch dramatischer ausfallen.
Im Fallbeispiel Mauvoisin hat sich
gezeigt, dass ein neuer See «Corbas-
sière» mit einer relativ kleinen Staumauer
zu einem bedeutenden Speicher von
rund 50 Mio m3 Inhalt aufgestaut werden
könnte. Neben der zusätzlichen Saison-
speicherung kann die Gefällsstufe von
durchschnittlich 600 m für ein Pumpspei-
cherwerk von 500 MW genutzt werden
(Bild 6). Dieses Pumpspeicherkraftwerk
Mauvoisin-Corbassière wäre bereits bei
den heutigen Strompreisen wirtschaftlich
und würde die bestehenden Anlagen ener-
giewirtschaftlich erheblich aufwerten.
Beim Kraftwerkskomplex Ober-
hasli (KWO) geht es um zwei neue Seen bei
den Gletschern Gauli und Trift. Der Gauli-
see müsste mit einer kleinen Mauer gesi-
chert werden. Das Wasser könnte direkt
mit einem neuen Kraftwerk in den beste-
henden Grimselstausee turbiniert werden
(Bild 7). Beim neuen Triftsee erweist sich
als wirtschaftlichstes Projekt der Bau einer
110 m hohen Talsperre mit einem Stausee
von 105 Mio m3 Inhalt. Das Wasser könnte
zur Erzeugung von Spitzenenergie in einer
neuen Zentrale bei Innertkirchen turbiniert
werden (Bild 8). Mit einer Beileitung des
Bild 9. Blick auf den «Unteren Grindelwaldgletscher» mit dem Fiescherhorn im Hinter- Wassers aus dem Steingletscher könnte
grund (Foto: Wilfried Haeberli, 2009). der Zufluss zum neuen Triftsee noch er-
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höht werden. Die beiden Anlagen könnten den, kann die geschädigte Person den fi- vor Gefahren, zur Stromproduktion oder für
die regulierbare Leistung bei den KWO nanziellen Schaden zivilrechtlich evt. auf den Tourismus geplant, sind Interessen-
um insgesamt 500 MW erhöhen. Sie wür- eine haftpflichtige Person bzw. Behörde konflikte zwischen Nutzung und Schutz zu
den auch die Energiewirtschaftlichkeit der überwälzen. Dazu müssen die Vorausset- beachten. Vorgängig ist eine eingehende
heutigen Anlagen sowie diejenigen des ge- zungen spezieller Haftungsnormen (z.B. Analyse der tatsächlichen und rechtlichen
planten Ausbaues KWO plus verbessern. allgemeine Verschuldenshaftung, Haftung Voraussetzungen zu empfehlen, um Pro-
des Werkeigentümers bei Werkmängeln, bleme und mögliche Konflikte rechtzeitig
5. Rechtliche Fragen Vertragshaftung oder Staatshaftung) er- zu erkennen bzw. zu verkleinern. In recht-
Die mit Gletscherseen verbundenen Ge- füllt sein. Auch pflichtwidriges Untätigblei- licher Hinsicht sind die gesetzlichen Vor-
fahren (Flutwellen, Hochwasser, Mur- ben (Unterlassung) vermag beim Vorliegen gaben der Raumplanung, des Natur- und
gänge) werfen die Frage auf, wer für einer Rechtspflicht (Garantenstellung) Heimatschutzes, des Gewässer- und Um-
Schutzmassnahmen zugunsten von Be- haftungsrechtliche Konsequenzen auszu- weltschutzes, des Wasser- und Transport-
völkerung, Siedlungen und Infrastrukturen lösen. Ein allfälliges Selbstverschulden des rechts massgeblich. Für grosse Bauvorha-
verantwortlich ist. Die Rechtsgrundlagen Geschädigten führt mindestens zu einer ben mit überörtlicher Bedeutung besteht
zu den Naturgefahren sind uneinheitlich Reduktion des Schadenersatzes. Verlet- eine Planungspflicht (auf Ebene Richtpla-
und zersplittert. Massgebend ist vorlie- zungen der Sorgfaltspflicht können auch nung bzw. Nutzungsplanung). Kleinere
gend die Wasserbau- und Waldgesetz- strafrechtliche Sanktionen (z.B. Busse, Bauprojekte ausserhalb der Bauzonen er-
gebung. Nicht ausdrücklich gesetzlich Freiheitsstrafe) nach sich ziehen. fordern eine Ausnahmebewilligung, wel-
verankert ist das heute angewendete in- Werden im Bereich von Gletscher- che Standortgebundenheit und eine um-
tegrale Risikomanagement (Prävention, seen bauliche Massnahmen zum Schutz fassende Interessenabwägung bedingt.
Intervention, Wiederinstandstellung). Pri-
oritär sind raumplanerische, sekundär
bauliche Massnahmen. Die zuständigen
Behörden haben Ereigniskataster und
Gefahrenkarten zu erstellen, nach Objekt-
kategorien abgestufte Schutzziele zu defi-
nieren sowie Mess- und Frühwarnsysteme
einzurichten. Entsprechende Erkenntnisse
sind in der Richt- und Nutzungsplanung
von Kantonen und Gemeinden zu berück-
sichtigen. Dies geschieht mittels verschie-
dener Gefahrenzonen (Verbots-, Gebots-
und Hinweiszone) und Vorschriften in den
Bau- und Zonenreglementen. Um vorhan-
dene Hochwassergefahren zu reduzieren,
müssen die Gewässerräume ausgeweitet,
Abflusskorridore freigehalten und Rück- Bild 10. Überblick über die Region um den Aletschgletscher. Dargestellt sind die mo-
halteräume geschaffen werden. Je nach dellierten Gletscherbetten (die Gletscher vollständig entfernt) mit den darin detektier-
Umständen dürfen lokal keine Bauzonen ten Übertiefungen (potenzielle zukünftige Seen). Reproduziert mit Bewilligung von
ausgeschieden werden, sind Rück- oder swisstopo (BA110005).
Auszonungen vorzunehmen bzw. Nut-
zungsbeschränkungen oder Auflagen zu
verfügen. Bauliche Schutzmassnahmen
setzen voraus, dass deren Errichtung für
die Behörden zumutbar ist und dass öko-
logische Anforderungen eingehalten wer-
den.
Den Betreibern von Stauanlagen
obliegen speziell geregelte Sorgfalts-
pflichten. Die offiziellen Kategorien von
Wanderwegen sind so anzulegen und zu
unterhalten, dass Wandernde vor über-
raschenden, fallenartigen Gefahren ge-
schützt sind. Schutzmassnahmen müs-
sen zumutbar sein. Sie können nur verlangt
werden, wenn die Gefahr den verantwort-
lichen Behörden und Organisationen be-
kannt war bzw. sein musste. Die Eigenver-
antwortung spielt gerade auf Wanderwe-
gen eine wichtige Rolle. Bild 11. Die modellierten Gletscherbetten der Region Mattmark. In der Bildmitte das
Ereignen sich im Zusammenhang Bett des Allalingletschers mit zwei grösseren modellierten Übertiefungen (potenzielle
mit Gletscherseen Unfälle oder Schä- Seen). Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (BA110005).
«Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 2, CH-5401 Baden 99
Steilflanken mit Hängegletschern ausdeh-
nen (Bild 9). Später werden wohl weitere
Seen in grösserer Höhe und ebenfalls un-
terhalb grosser Steilflanken entstehen.
Das Gefahrenpotenzial wird sich dadurch
langfristig erhalten oder sogar steigern. Mit
dem Ausbau (tiefere Niveaus) des bereits
erstellten Entwässerungsstollens kann
dieser Entwicklung begegnet werden.
Die grössten beiden neuen Seen
mit Flächen von je etwa 2 km2 könnten
um die Jahrhundertmitte am Aletsch-
gletscher entstehen (Bild 10). Diese Seen
kommen in die Nähe grosser Steilflanken
zu liegen. Im Auslaufbereich möglicher
Flutwellen liegt eine Stadt (Brig), die Seen
können deshalb nicht einfach sich selber
überlassen werden. Retentionsmöglich-
keiten bestehen aber bereits heute mit
Bild 12. Die modellierten Gletscherbetten der Monte-Rosa-Region. Der potenzielle dem Gebidem-Stausee. Die Situation ist
Gorner-Stausee würde sich an der Stelle der heutigen Zunge des Gornergletschers vor allem auch deshalb sehr speziell, weil
befinden, nicht weit oberhalb von Zermatt zwischen Gornergrat und Kleinem Matte- der Aletschgletscher als grösster, in den
rhorn. Reproduziert mit Bewilligung von swisstopo (BA110005). kommenden Jahrzehnten jedoch wohl zu-
nehmend zerfallender Alpengletscher zen-
Die Nutzung von Gletscherseen für die Ganz besonders gilt dies für kombinierte traler Teil des UNESCO Welt-Naturerbes
Wasserkraft setzt die Erteilung von was- Projekte hinsichtlich Hochwasserschutz, Jungfrau-Aletsch ist. Eine Vergrösserung
serrechtlichen Konzessionen und einer ge- Wasserkraft, Wasserversorgung und Tou- des Gebidem-Stausees könnte allenfalls in
wässerschutzrechtlichen Bewilligung zur rismus. Die bevorstehenden Neukonzessi- Betracht gezogen werden, wobei die stark
Wasserentnahme (Restwassermengen) onierungen im Bereich Wasserkraft bieten zunehmende Sedimentzufuhr wie heute
voraus. Da viele bestehende Konzessionen für derartige Überlegungen einen wich- mit regelmässigen Spülungen zu bewäl-
in den kommenden Jahrzehnten ablaufen tigen Rahmen. tigen wäre.
werden, stellt sich die brisante Frage, ob Am Rhonegletscher dürften sich im Die Zunge des Allalingletschers
diese Konzessionen erneuert werden oder Laufe der kommenden Jahrzehnte meh- zieht sich aus der Steilzone zurück, aus der
ob die Werke z.B. infolge Heimfalls an die rere Seen mit relativ flachen und deshalb die Katastrophenlawine von 1965 abge-
Gemeinwesen übergehen werden. wenig gefährdeten Seitenflanken bilden. gangen ist. Sie wird hinter einem Felsriegel
Zahlreiche Gletschergebiete liegen Der unterste See wächst bereits heute hin- wahrscheinlich noch in der ersten Jahrhun-
im Schutzbereich von Landschaften von ter einem Felsriegel mit wunderschönen derthälfte eine Übertiefung mit möglicher
nationaler Bedeutung (BLN-Gebiete), von Gletscherschliffen. Die entsprechende Seebildung freigeben (Bild 11). Dieses
bundesrechtlich geschützten Auenland- Landschaft ist ein attraktiver Ausgleich Becken hätte ein Retentionspotenzial hin-
schaften, Mooren, Moorlandschaften, für das schwindende Eis, hat aber auch sichtlich eines Sees, der sich bei fortge-
Jagdbanngebieten. Zu erwähnen ist das wasserwirtschaftliches Potenzial. Selbst setztem Gletscherrückgang später direkt
UNESCO Welterbe Jungfrau – Aletsch, mit einer kleinen Staumauer von weniger am Fuss der Steilflanken am Allalinhorn bil-
wo mit der Zeit grosse Seen entstehen als 20 m Höhe, welche zur Sicherung des den könnte. Eine Nutzung mit einem Klein-
dürften. Auch kantonale oder kommu- Sees gegen Schwallwellen ohnehin nötig kraftwerk wäre denkbar. Zudem könnte
nale Schutzgebiete sind zu beachten. wäre, könnte ein Stauvolumen von 40 bis der See auch zur vermehrten Pistenbe-
Solche Schutzgebiete sind möglichst un- 60 Mio. m3 der Wasserkraftnutzung zu- schneiung herangezogen werden.
geschmälert zu erhalten. Schutzbauten, geführt werden. Die energiewirtschaftlich Seen dürften sich auch bilden,
Staudämme und Verkehrsinfrastrukturen beste Lösung wäre, das Wasser mit einer wenn die flache Zunge des Gornerglet-
sind dort nicht oder nur eingeschränkt rea- Stufe direkt in den Räterichbodensee zu schers abschmilzt. Am heutigen Gletscher-
lisierbar. Es ist zu bedenken, dass der Bau turbinieren, allenfalls kombiniert mit einem ende ist ein klassisches Beispiel für einen
von Infrastrukturen später meistens Folge- Pumpspeicherwerk. Das Wasser könnte von einer tiefen Schlucht durchschnit-
erschliessungen nach sich zieht. Eingriffe dann in den nachfolgenden Kraftwerk- tenen Felsriegel zu beobachten. Würde
im Gebirgsraum hinterlassen deutliche stufen bis nach Innertkirchen mehrfach diese Situation technisch genutzt, könnte
Spuren (Landschaftsbild, Boden, Gewäs- genutzt werden. Für einen Transfer von mit einer Fläche von ca. 4 km2 und einem
ser, Fauna, Flora). Nutzung und Schutz der Wasser aus dem Rhonegebiet ins Aare- Volumen von rund 350 Mio m3 eine der
Gletscherseen sind jeweils sorgfältig ab- resp. Rheingebiet wären aber bedeutende grössten Stauhaltungen der Alpen entste-
zuwägen, so dass schöne Hochgebirgs- rechtliche und ökologische Hindernisse zu hen (Bild 12). Entscheidend wäre dabei die
landschaften intakt erhalten bleiben. überwinden. Frage, wie man ein derart grosses Volu-
Der jetzt durch einen Felsstollen men füllt, wie ein solches Projekt in das
6. Perspektiven regulierte See am Unteren Grindelwald- bestehende Kraftwerksnetz einzufügen
Die neuen Seen bieten ein weit offenes Feld gletscher könnte sich in den kommenden wäre und welche Funktionen hinsichtlich
für die Entwicklung optimaler Nutzung. Jahren nach hinten an den Fuss gewaltiger Hochwasserschutz und Trinkwasserver-
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sorgung wahrgenommen werden könnten. mountain glaciers: a pilot study with the Euro- G., Semino, P. and Tamburini, A. (2004): Gla-
Auf jeden Fall wäre ein solch grosser neuer pean Alps. Annals of Glaciology 21: p. 206–212. cier hazards at Belvedere glacier and the Monte
Stausee als strategische Wasserreserve in Russian translation in: Data of Glaciological Stu- Rosa east face, Italian Alps: Processes and miti-
der Schweiz für die Energienutzung will- dies, Moscow, 82, 116–124. gation. In: Tenth International Symposium Inter-
kommen, aus restlilcher Sicht jedoch pro- Haeberli, W. and Hohmann, R. (2008): Climate, preavent 2004, Riva, Italy, 6–78.
blematisch. glaciers and permafrost in the Swiss Alps 2050: Kääb, A., Huggel, C., Fischer, L., Guex, S., Paul,
Viele Fragen sind offen, und in man- scenarios, consequences and recommenda- F., Roer, I., Salzmann, N., Schlaefli, S., Schmutz,
chen Fällen sind sie wohl auch kontrovers tions. In: Ninth International Conference on K., Schneider, D., Strozzi, T. and Weidmann, Y.
zu diskutieren, so z.B. bezüglich Land- Permafrost. Institute of Northern Engineering, (2005a): Remote sensing of glacier- and per-
schafts- und Gewässerschutz. Gerade University of Alaska, Fairbanks, pp. 607–612. mafrost-related hazards in high mountains: an
im Hochgebirge lassen die zunehmenden Haeberli, W., Clague, J.J., Huggel, C. and Kääb, overview. Natural Hazards and Earth System
Veränderungen hochkomplexer natür- A. (2010): Hazards from lakes in high-mountain Sciences 5 (4), 527–554.
licher und sozio-ökonomischer Systeme glacier and permafrost regions: Climate change Kääb A., Reynolds, J. M. and Haeberli, W.
die Zeit für offenen Diskurs zu strittigen effects and process interactions. In: Avances de (2005b): Glacier and permafrost hazards in high
Fragen immer knapper werden. Projekte la Geomorphología en España, 2008–2010, XI mountains. In: Huber, U. M., Burgmann, H. K. H.
bei wachsender Unsicherheit sorgfältig Reunión Nacional de Geomorphología. Sol- and Reasoner, M. A. (eds.): Global Change and
abzuwägen wird deshalb immer schwie- sana, pp. 439–446. Montain Regions (A State of Knowledge Over-
riger. Bei kumulativen Stresskombinati- Haeberli, W., Wegmann, M. & Vonder Mühll, D. view). Springer, Dordrecht, 225–234.
onen nehmen zudem die Freiheitsgrade für (1997): Slope stability problems related to gla- Künzler, M., Huggel, C., Linsbauer, A. and
lösungsorientierte Entscheidungen ab. Die cier shrinkage and permafrost degradation in Haeberli, W. (2010): Emerging risks related to
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102 «Wasser Energie Luft» – 104. Jahrgang, 2012, Heft 2, CH-5401 BadenSie können auch lesen
