Trockenmauern als Stützmauern

Eric Vincens betont in seinem Artikel, dass Trockenmauern seit Jahrhunderten ein integraler Bestandteil der Landschaftsgestaltung sind. Sie dienen dazu, natürliche Hänge zu stützen, Erosion zu verhindern und landwirtschaftliche Flächen zu ermöglichen. Berühmte Beispiele finden sich in der Festung Sacsayhuamán (15. Jahrhundert) oder in japanischen Burgen wie der Matsuyama-Burg (17. Jahrhundert). Diese Mauern haben sich selbst bei starken Erdbeben als äußerst robust erwiesen. Dennoch ist die Bauweise der meisten Trockenmauern eher rudimentär. Sie sind oft aus unregelmäßig geformten Steinen gebaut, was sie porös und durchlässig macht und ihnen erlaubt, Wasser durchzulassen.

Historische Nutzung und aktueller Zustand

Trotz ihrer historischen Bedeutung hat der Einsatz von Trockenmauern im frühen 20. Jahrhundert stark abgenommen, als Mauerwerk mit Mörtel und Stahlbetonstrukturen an Bedeutung gewannen. Heute sind etwa 18 % der Stützmauern in Frankreich und rund 9.000 km solcher Mauern in Großbritannien erhalten geblieben. Leider haben viele dieser Mauern über die Jahre wenig Pflege und Reparatur erfahren, was ihren aktuellen Zustand verschlechtert hat. Es gibt kaum wissenschaftliche Standards für die Konstruktion, Wartung und Reparatur dieser Bauwerke, was zu einem Verlust des Wissens über ihr mechanisches Verhalten führte.

Neue Forschung und experimentelle Ansätze

In den letzten Jahrzehnten hat eine neue Forschungsrichtung versucht, die Lücke zwischen dem empirischen Wissen der Steinmetze und einer rationalen wissenschaftlichen Erkenntnis zu schließen. Zwei Forschungsgruppen, eine aus Frankreich (ENTPE) und eine aus Großbritannien (Universität Bath), haben umfassende experimentelle Studien durchgeführt. Diese Studien zielten darauf ab, das Verhalten von Trockenmauern unter Last zu verstehen und Modelle zu entwickeln, die ihre Stabilität besser vorhersagen können.

Typen von Trockenmauern und Versagensmechanismen

Der Autor beschreibt zwei Haupttypen von Trockenmauern: solche, die Hänge stützen (slope-retaining walls), und solche, die Straßen stützen (highway-retaining walls). Erstere tragen die Last des Erdreichs und verhindern Erosion, während letztere zusätzlich die Last von Fahrzeugen tragen müssen. Bei beiden Mauertypen wurden zwei Hauptversagensmechanismen identifiziert: Gleiten und Kippen. Bei einem Gleiten-Versagen bewegt sich die Mauer entlang ihrer Basis, während bei einem Kippen-Versagen die obere Mauer sich nach vorn neigt und umfällt.

Modellierung und Simulation

Zur Modellierung des Verhaltens von Trockenmauern unter Last wurde die Diskrete-Elemente-Methode (DEM) eingesetzt. Diese Methode simuliert die Bewegung und Interaktion einzelner Steine in der Mauer. Dabei zeigte sich, dass Trockenmauern durch ihre poröse Struktur und die Reibung zwischen den Steinen Energie dissipieren können, was große Verformungen vor einem Versagen ermöglicht. Die Forschung hat gezeigt, dass eine sorgfältige Kalibrierung der lokalen mechanischen Eigenschaften der Steine notwendig ist, um genaue Vorhersagen über das Verhalten der Mauer zu treffen.

Praktische Anwendungen und Zukunftsperspektiven

Die Erkenntnisse aus diesen Studien sind nicht nur theoretisch, sondern haben praktische Anwendungen. Durch die verbesserten Modelle können Ingenieure und Bauherren besser verstehen, wie Trockenmauern gewartet und repariert werden müssen, um ihre Stabilität zu gewährleisten. Besonders in Regionen, in denen Trockenmauern ein wichtiger Bestandteil der Landschaft sind, wie in den Apenninen oder den Weinbaugebieten Südwestdeutschlands, ist dieses Wissen entscheidend für ihren Erhalt.

Wenn du den Artikel auf Englisch und in voller Länge lesen möchtest, findest du ihn hier.