Wie Flüsse große Felsen bewegen: Rollen, Saltation, Traktion

Mechanismen groben Sedimenttransports

Die Fähigkeit eines Flusses, große Felsen zu bewegen, hängt von Strömungsleistung (Abfluss × Gefälle) und der Partikelgröße, -dichte und -form ab. Drei Hauptmechanismen wirken:

1. Rollen & Rutschen (Bettlast – Grobstes)

Kugelige/teilkugelige Felsblöcke und Geröll rollen oder rutschen entlang des Betts, wenn Fluidwiderstand + Auftrieb > Partikelgewicht + Reibung. Erfordert hohe Sohleschubspannung (τ₀). Häufig in steilen, hochenergetischen Gebirgsbächen.

2. Saltation (Mittelgrobes)

Kiesel und Kies (2–256 mm) werden von turbulenten Wirbeln angehoben, bewegen sich in ballistischen Sprüngen (Trajektorien) und prallen auf das Bett – lösen andere Partikel aus. Diese „Hüpfbewegung“ ist der dominante Kies-Transportmodus.

3. Traktion (Schwerstes)

Große, platte oder kantige Blöcke, zu schwer zum Rollen/Saltieren, werden geschleppt (geschoben) entlang des Betts durch extreme Schubspannung. Bewegung ist intermittierend – Sekunden Bewegung, Minuten/Stunden Ruhe. Erfordert Hochwasserabflüsse.

Kernkonzept: Strömungsleistung & Kompetenz

• Kompetenz: Maximale Partikelgröße, die ein Fluss augenblicklich bewegen kann (Funktion von Fließtiefe & Gefälle).
• Kapazität: Gesamte Sedimentfracht (Masse/Zeit), die der Fluss transportieren kann.
• Kritischer Shields-Parameter (θcr): Dimensionslose Schwelle für Bewegungsbeginn (~0,03–0,06 für Kies).

Zusammenfassend: Rollen/Rutschen für runde Blöcke, Saltation für Kies, Traktion für massive Platten – alles angetrieben von der hydraulischen Muskelkraft des Flusses.