Die Kenntnis über die Höhe des Risikos infolge von Naturgefahren ermöglicht die strategische Planung von Massnahmen und bietet eine effiziente Möglichkeit der Budgetierung. Die finanzielle Planung erfordert, ebenso wie die gesellschaftliche Verantwortung, die Sicherheit auf den Nationalstrassen mit den zur Verfügung stehenden Mittel zu gewährleisten und rational zu begründen, die Erarbeitung von Methoden und Werkzeugen zur Risikoermittlung und Risikobewältigung. Betrachtet man die hohe Anzahl an gefährdeten Streckenabschnitten und die hohen Kosten, die mit dem Bau und dem Unterhalt von Schutzeinrichtungen für Naturgefahren verbunden sind, so ist die Risikoermittlung nicht nur gesellschaftlich, sondern auch aus ökonomischen Gründen, erforderlich.
Die zurzeit angewendeten Methoden zur Risikoermittlung im Bereich der Naturgefahren haben prinzipielle Nachteile. Entweder sind die verwendeten Methoden zu stark vereinfacht, so dass die Unsicherheiten in den Aussagen zu gross sind. Mit diesen einfachen Verfahren kann lediglich ein Hinweis auf das Risiko berechnet werden, eine strategische Planung kann (und sollte) jedoch nicht auf den Resultaten dieser Verfahren basieren. Oder es gibt Verfahren, die spezielle Kenntnisse der probabilistischen Modellierung erfordern. Diese Verfahren ermöglichen die strategische Planung, sind aber relativ aufwendig und nur für spezielle Anwendungen und Fragestellungen sinnvoll und durchführbar. Für das Management eines grossen Portfolios an Objekten, wie es auch das ASTRA hat, ist eine strategische Planung notwendig – detaillierte Einzelstudien jedoch nicht für das gesamte Portfolio durchführbar.
Bei Fragestellungen bezogen auf das Portfolio von Objekten mit ähnlichen Charakteristiken besteht allerdings die Möglichkeit, ein detailliertes Modell für die Risikoanalyse einmal, mit einem gewissen Aufwand, generisch zu erstellen. Dieses kann dann für die Risikoermittlung des ganzen Portfolios angewendet werden. Generische Risikoermittlungsmodelle ermöglichen die schnelle und effiziente Risikoermittlung und bieten, aufgrund ihrer probabilistischen Basis, dem ASTRA alle Möglichkeiten der strategischen Planung.
Die allgemeine Methode zur generischen Modellierung wurde im Projekt AGB2002/020 [1] erarbeitet und steht zur Umsetzung bereit. Die Folgestudie zu diesem Projekt wird beantragt, um die Umsetzung in der Praxis zu gewährleisten und das Anwendungspotential der Ergebnisse zu illustrieren.
Das Ziel des Folgeprojektes ist es, ein generisches, Excel©-basiertes Modell zu entwickeln, mit dem das Risiko unter Verwendung der orts- und objektspezifischen Charakteristiken an Steinschlaggalerien berechnet werden kann. Ein weiteres Ziel dieser Folgestudie ist es, am Beispiel „Steinschlag“ zu zeigen, wie die generischen Modelle zukünftig auch für andere Sicherheitsbereiche zu entwickeln und anzuwenden sind.
Um das Risiko infolge Naturgefahren zu ermitteln, ist in der Regel eine Interaktion zwischen Naturwissenschaftlern und Ingenieuren notwendig. Diese Interaktion stellt sicher, dass die natürlichen Prozesse und das Gefährdungspotential adäquat beschrieben werden. Für Risikoanalysen infolge Steinschlags, bildet eine starke Interdisziplinarität zwischen Geologen und Ingenieuren die Basis. Im Projekt AGB2002/020 [1] wurden Grundlagen entwickelt, die es ermöglichen, auch qualitative Einschätzungen der Gefährdung durch Experten zu quantifizieren und diese Informationen direkt in die Risikoanalyse einfliessen zu lassen. Die zurzeit verwendeten Berechnungsmethoden lassen eine einfache direkte Anwendung der Ergebnisse des Projektes [1] noch nicht zu.
Diese Methodik, die alle Grundlagen bereitstellt, bietet die Möglichkeit der direkten und konkreten Anwendung für die Ermittlung des Steinschlagrisikos auf Galerien durch Umsetzung des folgenden Forschungs- und Entwicklungsbedarfs:
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dentifikation eines angemessenen Detailierungsgrades der Analyse in Abhängigkeit von der Fragestellung.
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Identifikation der massgebenden Parameter, die in die Risikoanalyse einfliessen.
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Umsetzung der üblichen deterministischen und qualitativen Einschätzungen über Steinschlaghäufigkeiten sowie den zur Verfügung stehenden Daten in probabilistischen Modellen, die eine Risikobeurteilung mit voller Berücksichtigung von Unsicherheiten ermöglichen und dadurch für strategischen Zwecke eingesetzt werden können.
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Anwendungsbezogene Umsetzung der Methodik in Microsoft Excel© Berechnungswerkzeugen.
Der Fokus der Anwendung wird dabei sowohl auf die Praxis als auch auf die Konsistenz, die Homogenität und die Vergleichbarkeit der Ergebnisse bei gleichem Detaillierungsgrad gelegt. Die probabilistische Analyse unter Verwendung von Bayes’schen Netzwerken läuft dabei im Hintergrund ab, so dass für den Anwender kein Fachwissen im Gebiet der probabilistischen Modellierung erforderlich ist. Es wird ein Dokument erstellt, das rein informativen Charakter. Die Grundlagen der Modellierung werden in einem Hintergrunddokument zusammengestellt.
