Die Harzer Rabenklippe im Unteren Okertal bei Goslar

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Das Okertal unterhalb der Talsperre verdankt seinen schluchtartigen Charakter und seinen Reichtum an Felsenklippen der Tatsache, dass es ein Granitmassiv durchschneidet. Der Okergranit stellt einen eigenen Intrusionskörper dar und ist nicht die unmittelbare Fortsetzung des Brockenplutons. Das Intrusivgestein stieg zum Ende der variszschen Faltung im Oberkarbon empor und drang in das gefaltete Gesteinspaket ein. Der Granit setzt, als ein in unverwittertem Zustand hartes Gestein, der Erosionskraft des Wassers großen Widerstand entgegen. Vorwiegend durch Hitzeeinwirkung des Magmenkörpers wurden auch die älteren devonischen bzw. unterkarbonischen Gesteine, in die die Schmelze eindrang, in ihrem mineralogischen Aufbau "kontaktmetamorph" verändert und dabei gehärtet. Tonige Gesteine und die unterkarbonischen Grauwacken wurden in zähe Hornfelse umgewandelt. Im Okertal treten so vielfältige Gesteinsvarietäten auf, die in zahlreichen Aufschlüssen studiert werden können. Die steil stehende Westflanke der Romkerhaller Mulde ist in der Rabenklippe gut aufgeschlossen (http://www.harzregion.de/geopark)

3D-Laser-Scan an der Felsformation "Rabenklippe"

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Aufgrund eines Felssturzereignisses an der B 498 im Bereich der "Rabenklippe" zwischen Goslar und dem Harzer Oker-Stausee wurde eine geotechnische Übersichtskartierung der betroffenen Felsformation ausgeführt. Auf der Grundlage der Kartierungsergebnisse wurden Empfehlungen zur Sicherung der Felsböschung erarbeitet. In einem nächsten Bearbeitungsschritt wurden die empfohlenen Schutzzäune mittels Steinschlagsimulationen in einem Planungsentwurf bemessen.

Aufnahme und Beschreibung des Trennflächengefüges

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Die Felskartierung beinhaltet die Erfassung und Beschreibung des Trennflächensystems sowie die fotografische Dokumentation typischer und für die geotechnische Beurteilung charakteristischer Felsstrukturen. Die Kartierungsergebnisse zeigen, dass der Fels einheitlich von drei Trennflächenscharen durchzogen wird, deren Orientierung vergleichsweise homogen ausgeprägt ist. Das aus dem dargestellten Trennflächengefüge resultierende Felssturzszenario der "Rabenklippe" zeigt eine südwestlich in Richtung der B 489 einfallende Hauptgleitfläche K1. Durch deren Klüftung und die annähernd senkrecht dazu streichenden, nach Nord-Nordwest einfallenden K2-Kluftflächen wird der Fels in prismatische Trennflächenkörper zerlegt, in denen durch die steil nach Ost bis Südost einfallenden Schichtung die potentiellen Abrissflächen vorgeprägt sind. Durch Witterungseinflüsse kommt es mit zunehmender Entfestigung zur Öffnung der Trennflächen und damit zum potentiellen Ablösen und Abstürzen einzelner Felsstrukturen.

Felsmechanische Nachweise und Steinschlagsimulationen

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Die felsmechanischen Berechnungen zur Simulation von Steinschlagereignissen dienen der Energieermittlung und sind die Grundlage der Bemessung von Steinschlagschutzzäunen. Für die Simulation wird das Berechnungsprofil in einzelnen Lamellen diskretisiert. Lamellenzahl und -weite werden in Abhängigkeit von der Hangform festgelegt und mit zunächst lamellenweise konstanten Oberflächeneigenschaften verknüpft. Die Simulation berechnet die Bahndaten eines Blocks nach den Bewegungsgesetzen und der Stosstheorie unter Berücksichtigung des Dralls. Die Berechnung erfolgt iterativ mit fester Zeitschrittlänge. Als Anfangsbewegung des Steinschlags ist Gleiten, Rollen, Kippen oder freier Fall möglich. Nach jedem Stoss mit dem Untergrund und bei jedem Lamellenwechsel wird der Bewegungszustand ausgewertet und die Folgebewegung mit der jeweils passenden Bewegungsform initialisiert.

Geotechnischer Entwurf des Sicherungskonzeptes

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Das Sicherungskonzept sieht eine gestaffelte Anordnung der Steinschlagbarrieren in drei Zaunfeldern vor. Dies ermöglicht eine Anpassung der Schutzbauwerke an die jeweilige morphologische Situation und eine entsprechend des örtlichen Gefahrenpotentials angemessene Dimensionierung. Grundlage der geplanten Felssturzsicherung ist das in Feldtests erprobte und zertifizierte Steinschlag Barrieren-System der RXI-Baureihe von GEOBRUGG. Das Funktionsprinzip beruht auf Stahlstützen, welche elastische Ringnetze an Tragseilen aufrecht in Position halten. Die Tragseile sind mittels Spiralseilankern im Boden fixiert. Die gewählten Zaunfelder haben einen Abstand von ca. 10 m untereinander und überlappen an den gemeinsamen Enden um jeweils ca. 5 m. Diese Anordnung ermöglicht eine spätere Begehbarkeit des Hanges und stellt somit die Wartungsmöglichkeit der Schutzbauwerke sicher. Die Überlappung und die Geländeorientierung der einzelnen Zaunfelder verhindert dabei, dass Felsblöcke zwischen diesen hindurch talwärts abgleiten können.