Die Erdpyramiden vom Ritten sind berühmt, enenso die Formationen von Segonzano im Trentino und auch bei Toblach im Pustertal beeindrucken ganze Pyramidenfelder mit ihren Formen. In Steinegg, Percha, Terenten finden sich ebenso Erdpyramiden. Ihre Entstehung ist geologisch und geotechnisch faszinierend.
Erdpyramiden oder Erdsäulen sind turmartige Formen aus Lockergestein. Sie entstehen in erosionsanfälligen Ablagerungen wie Moränenmaterial, Mergel oder glazialen Schuttmassen.
Die Grundlage für die Bildung von Erdpyramiden ist ein Gemisch aus Ton, Schluff, Sand und größeren Gesteinsbrocken. Dieses Material ist inkonsolidiert, reagiert stark auf Durchfeuchtung und Austrocknung und wird leicht von Regenwasser ausgespült. Gleichzeitig sorgt der (bindige) Tonanteil für einen gewissen inneren Zusammenhalt und ermöglicht, dass das Material steil stehenbleiben kann.
Niederschläge wirken auf ungeschützte Flächen direkt ein. Wasser dringt in die Poren, schwemmt Feinteile aus und erzeugt Rinnen und Erosionskegel. Frost-Tau-Zyklen verstärken die Zerstörung, indem sie das Material auflockern. In Bereichen ohne besonderen Schutz wird der Hang kontinuierlich abgetragen.
Die typische Pyramidenform entsteht durch die Schutzwirkung eines großen Gesteinsblocks, der im Lockermaterial liegt. Dieser Stein wirkt wie ein „Regenschirm“.
Direkt unter dem Stein trifft kaum Niederschlag auf den Boden. Das reduziert die Auswaschung des Materials. Die Umgebung dagegen wird stärker erodiert, sodass sich ein Höhenunterschied ausbildet.
Der Schutzstein überträgt sein Gewicht auf die darunterliegende Erdsäule. Dadurch entsteht eine vertikale Druckspannung im Material. Diese Druckspannungen erhöhen den inneren Reibungswiderstand und die Kohäsionseffekte lokal. Unterhalb des Steins ist das Material gefestigter und widerstandsfähiger gegen seitliche Erosion als in der Umgebung.
Wasser, das an den Rändern abläuft, konzentriert sich neben der Säule und beschleunigt dort die Abtragung.
Solange der Schutzstein stabil aufliegt, bleibt die darunterliegende Säule erhalten und wächst relativ zur Umgebung in die Höhe. Fällt der Stein durch Unterspülung oder Instabilität herab, verliert die Säule sofort ihre Schutzfunktion: Ohne Deckstein ist sie dem Regen direkt ausgesetzt. Die Druckentlastung führt zusätzlich zu einer geringeren Standfestigkeit. In kurzer Zeit wird die Pyramide durch Erosion abgetragen.
Das Zusammenspiel aus Erosion (Materialabtrag) und Schutzwirkung (lokale Stabilisierung durch den Deckstein) führt zu den charakteristischen Formen der Erdpyramiden. Es handelt sich also um ein labiles Gleichgewicht: Die Pyramide existiert nur, solange der Schutzstein intakt und stabil ist.
Literatur:
[1] Karl August Redlich, Karl von Terzaghi, Robert Kampe: „Ingenieurgeologie“, Julius Springer Verlag, Wien und Berlin 1929
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