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Gemeinsam für bessere Risikovorsorge

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 27.07.2009 16:13

Erdbeben zählen zu den schwersten Naturkatastrophen, denen die Menschheit ausgesetzt ist. Eine Karte der seismischen Störungen zeigt überdies, dass viele Erdbebenzonen in Entwicklungsländern liegen, die nicht über die Mittel zum Zivilschutz verfügen, wie sie etwa Kalifornien oder Japan zur Verfügung haben. Ein internationales Projekt will jetzt Erdbebenrisiko-Informationen in einheitlichen Standards auf einer Open-Source-Plattform bereitstellen.

Rettungsmannschaften in der Trümmerwüste der iranischen Stadt Bam, die Ende 2003 von einem verheerenden Erdbeben heimgesucht wurdeAm 6. April 2009, frühmorgens um 3.32 Uhr bebte in den italienischen Abruzzen die Erde. Auf 6,3 auf der Magnitudenskala wurde das Beben später festgelegt. Das entspricht einem eher mittleren Beben. Der Geologische Dienst der USA USGS verzeichnet pro Jahr zwischen 120 und 180 Erdbeben mit einer Magnitude zwischen 6,0 und 6,9. Doch als sich in dem Gebiet um die Regionalhauptstadt L‘Aquila die Erde wieder beruhigte, zeigte sich, dass das Beben den Städten, Städtchen und Dörfern auf ganz unterschiedliche Weise mitgespielt hatte. Die Gemeinden im Tal des Aterno wie L‘Aquila selbst oder das völlig zerstörte Onna waren heftig getroffen worden, viele Ortschaften an den Hängen der Abruzzen waren dagegen glimpflich davon gekommen.

Weltkarte seismischer RisikenDas Phänomen ist bei allen Erdbeben zu beobachten - und es hat oft noch nicht einmal etwas mit den Bauwerken zu tun. „Wir sehen immer wieder bei Erdbeben, dass baugleiche Gebäude, die gar nicht weit auseinander liegen, sich völlig unterschiedlich verhalten“, berichtet Professor Jochen Zschau, Chef der Abteilung Erdbebenrisiko und Frühwarnung beim Deutschen Geoforschungszentrum in Potsdam. Der Schlüssel liegt im Untergrund: L‘Aquila und die Orte im Aterno-Tal sind auf Sedimenten des Flusses und eines verlandeten Sees gebaut. An den Hängen stehen die Häuser dagegen mehr oder weniger direkt auf dem Felsen. „Wir sehen immer wieder“, meint Zschau, „dass die Erschütterungen abhängig vom ganz lokalen Untergrund um den Faktor fünf oder sechs verstärkt werden können.“

Zerstörte Häuser im peruanischen Pisco nach einem schweren Erdbeben im August 2007 Eigentlich müsste daher in erdbebengefährdeten Gebieten ganz detailliert erkundet werden, wie der Untergrund im einzelnen aufgebaut ist. Doch solche Untersuchungen gibt es fast gar nicht. Zschaus Abteilung hat eine der ersten so genannten Mikrozonierungen für die deutsche Großstadt durchgeführt, die am stärksten erdbebengefährdet ist: Köln. So sollte getestet werden, wie aufwendig solche Untersuchungen sind. Das gesamte Projekt dauerte einige Jahre, die eigentlichen seismischen Messungen immerhin etliche Monate. „Das war ein Forschungsprojekt“, betont Zschau, „wenn so etwas mal operationell ist, geht das ganze natürlich viel schneller.“ Trotzdem hat Köln bislang erst eine Handvoll Nachahmer gehabt. „Wir selbst haben das zum Beispiel jetzt in Istanbul gemacht, in Zentralasien an verschiedenen Stellen, in Bischkek und Taschkent etwa“, so Zschau.

San Francisco BebenSolche Mikrozonierungen sind nicht nur langwierig, sondern auch teuer. Dennoch brauchen gerade Behörden in Entwicklungsländern wirksame Instrumente, um die Gefährdung durch Erdbeben abzuschätzen. Daher haben Forschungsinstitute, Regierungsbehörden und Industrieunternehmen das Konsortium „Global Earthquake Model“ (GEM) aus der Taufe gehoben. „Wir wollen die Erdbebenrisiken global mit höchstmöglicher Genauigkeit, aber auch einheitlichen Methoden darstellen“, so Zschau, der dem von der OECD angestoßenen Projekt von Beginn an angehört - zurzeit als stellvertretender Vorsitzender des Stiftungsrates.

Tsunami 2004Das Projekt hat für die kommenden fünf Jahre 35 Millionen Euro zur Verfügung und soll unter anderem dafür sorgen, dass nicht nur wohlhabende Regionen wie Japan oder Kalifornien vernünftig auf Erdbeben vorbereitet sind, sondern auch Regionen wie Sumatra, der Bosporus, oder eben Usbekistan und Kirgistan. Geplant ist ein ganzer Baukasten von Modellen und Datenbanken, aus dem betroffene Behörden, Organisationen und Personen, aber auch internationale Hilfsorganisationen oder Versicherungsunternehmen Informationen über das Erdbebenrisiko einer bestimmten Region gewinnen können. Dabei steht nicht nur die seismische Gefährdung im Mittelpunkt. Wie hoch die Gefahr eines Erdbebens ist, hat das „Global Seismic Hazard Assessment Project“ 2000 mit seiner Gefährdungskarte im Überblick dargestellt. In GEM sollen die regionalen Studien einfließen, die es für verschiedene Erdbebengebiete bereits gibt. So sind die hochindustrialisierten Zonen Kalifornien und Japan bereits gut erforscht, Sumatra wurde nach dem verheerenden Erdbeben von Weihnachten 2004 ein Schwerpunkt der internationalen Forschung und Istanbul mitsamt der gesamten nordanatolischen Verwerfung ist ein Schwerpunkt europäischer Erdbebenforschung. „Wir wissen aber, dass in vielen Fällen unser Wissen über die Komplexität des Störungssystems nicht ausreicht, um es in das Modell einzubeziehen“, so Zschau. In diesen Fällen kann GEM allerdings Methoden und Verfahren zur Verfügung stellen, mit denen Wissenschaftler vor Ort die Wissenslücken schließen können.

Frühwarnung ist keine VorhersageGenauso wichtig wie die naturwissenschaftliche Forschung ist allerdings der Blick auf die gefährdeten Bauten. „Das Risiko eines Erdbebens sagt einem aber, was passiert, wenn etwas passiert“, erklärt Jochen Zschau. Die Erdbewegung ist da nur ein Faktor, hinzu kommt eben, wie das betroffene Gebiet besiedelt ist. „Wenn ein Erdbeben in die Wüste fällt, passiert nichts“, so Zschau, „wenn es Tokio trifft, wird die ganze Weltwirtschaft betroffen sein.“ Die Vulnerabilität, die Verletzbarkeit der betroffenen Gesellschaft ist das entscheidende Kriterium. Da inzwischen über die Hälfte der Menschheit in Städten lebt, führt kein Weg an der Beobachtung der Ballungsräume vorbei.

Die aber kann nicht mit der klassischen Methode der zeitaufwändigen und kostspieligen Erhebung vor Ort erfolgen. Denn gerade in den Ländern der Dritten Welt läuft die Landflucht im rasanten Tempo, Städte wie Bombay oder Istanbul wachsen um mehrere 100.000 Einwohner pro Jahr. „ Wenn wir mit unseren klassischen Methoden dann versuchen, die Vulnerabilität der Infrastruktur zu bestimmen“, verdeutlicht Zschau, „stimmt es schon längst nicht mehr, wenn wir fertig sind.“ Daher setzt das GEM-Konsortium auf Fernerkundung, sprich den Einsatz von Satelliten. Bis die künstlichen Trabanten brauchbare Instrumente der Risikovorsorge sind, wird zwar noch einige Zeit vergehen, dennoch ist schon absehbar wie man die Himmelsspäher einsetzen kann. „Was man mit Sicherheit vom Satelliten aus machen kann, ist, dass man die Infrastruktur klassifiziert“, so Zschau.

Da viele bereits Instrumente an Bord haben, die bis auf den Meter genau die Oberfläche beobachten, kann man Höhe und in gewissen Grenzen auch Alter der Gebäude ermitteln. Industrieanlagen und große Infrastruktureinrichtungen lassen sich ebenfalls gut erkennen. „Wir haben in Istanbul mit solchen Untersuchungen begonnen und konnten zeigen, dass also mit wenigen Kalibrierungen am Boden eine große Region sehr gut untersucht werden konnte“, so Zschau. Das Verfahren wurde bereits in anderen Städten wie Bombay, Padang auf Sumatra oder in Süditalien eingesetzt. „Das hilft jetzt nicht viel, um ein einzelnes Gebäude zu betrachten“, so Zschau, aber man kann vom Weltraum aus die unterschiedlich dichte Bebauung unterscheiden und so abschätzen, wie groß die Verluste an Menschenleben und Material sein werden.

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