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18.07.2018 | Geotechnik | Im Fokus | Onlineartikel

Neues Kartenwerk zur Erdbebengefährdung

Autor:
Christoph Berger

Ein neues Kartenwerk ersetzt die bisherige Erdbebenzonierung in Deutschland. Grundlage dafür ist ein verbessertes Gefährdungsmodell und aktualisierte Datenbestände. Die Karten werden zudem Auswirkungen auf die Arbeit von Bauleitungen haben.

Die wichtigste Eingangsgröße in das neue Kartenwerk zur Erdbebengefährdung in Deutschland ist die Erdbebentätigkeit der letzten etwa 1.000 Jahre auf dem Gebiet der heutigen Bundesrepublik samt einer Umgebung von mindestens 300 Kilometern. Dazu studierten Forscher des Deutschen Geoforschungszentrums (GFZ) Quellen vieler historischer Beben. Dies geschah mit modernen statistischen Methoden und Auswerteverfahren von Datenbanken zu Starkbebenaufzeichnungen sowie einer engen Kooperation mit dem Bauingenieurwesen.

Empfehlung der Redaktion

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Seismische Schwingungserregung

Auf der Erde, die vor ca. 4,5 Mrd. Jahren durch Akkretion, d. h. Absturz und Verklumpung von Planetesimalen, entstand, laufen seither unablässig dynamische Prozesse ab. Die kalte, feste Erdkruste bewegt sich in Form von Platten (Tafeln, Schollen) …


Dabei zeigte sich unter anderem, dass mehr als sechzig Prozent der im bisherigen deutschen Erdbebenkatalog aufgeführten Schadenbeben in manchen Gebieten nie stattgefunden und somit als "Fake -Beben" in frühere Gefährdungsberechnungen eingegangen waren. Oft habe es sich um andere Naturereignisse wie Stürme, plötzliche Bodensenkungen oder Nachrichten entfernter starker Erdbeben gehandelt, so die Wissenschaftler. Später seien die Fehler dann einfach von Autoren und Chronisten übernommen worden. Die jetzt neu erstellten Gefährdungskarten wurden vom GFZ im Auftrag des Deutschen Instituts für Bautechnik und in enger Abstimmung mit Mitgliedern des entsprechenden DIN-Normenausschusses berechnet.

Eingang in neue DIN-Norm

"Die Neueinschätzung wird weitreichende wirtschaftliche Folgen haben", sagt Fabrice Cotton, Leiter der GFZ-Sektion Erdbebengefährdung und dynamische Risiken. Denn die Karten würden Bestandteil des Nationalen Anhangs (NA) der neuen DIN-Norm DIN EN 1998-1/NA werden. Die Bauleitung müsse daher darauf achten, Gebäude entsprechend den darin beschriebenen Lastannahmen erdbebengerecht auszulegen.

Das neue Kartenmaterial zeige, welche Bodenerschütterungen für verschiedene Schwingungsperioden in Deutschland für vorgegebene Wahrscheinlichkeiten zu erwarten seien – und die Zonierung weise solide und robuste Berechnungen auf. Um die Ursache und Verteilung von Erdbeben, die bautechnischen Regelwerke, baupraktische Berechnungskonzepte oder Erdbebenschutzsysteme geht es auch im Kapitel "Seismische Schwingungserregung" des Springer-Fachbuchs "Dynamik der Baukonstruktion". Zudem geht es auch im Kapitel "Geogene Gefahren" des Springer-Fachbuchs "Handbuch der Baugeologie und Geotechnik" unter anderem um erdbebensicheres Bauen, die Vorhersage von Erdbeben und Schwingungsübertragung auf Bauwerke.

Auswirkungen auf den Konstruktionsentwurf

Für die Praxis haben die neuen Karten laut den Forschern zur Folge, dass die Erdbebenlastannahmen in Form berechneter Bodenbeschleunigungen oberhalb eines Schwellwertes mit einer Überschreitenswahrscheinlichkeit von zehn Prozent innerhalb einer angenommenen Standzeit von 50 Jahren dem Konstruktionsentwurf zugrunde zu legen sind. "Weniger sperrig als die Angabe der Überschreitenswahrscheinlichkeit in Prozent innerhalb einer Standzeit ist die Angabe mittlerer Wiederholungsperioden erwarteter Bodenerschütterungen. Diese folgen aus den Gesetzen der Statistik. So ergibt die oben genannte Überschreitenswahrscheinlichkeit eine Wiederholungsperiode von 475 Jahren", sagt der Initiator und Projektleiter der Neueinschätzung, Gottfried Grünthal vom GFZ.

Solle die Sicherheit erhöht werden würden Karten für höhere Wiederholungsperioden berechnet: so für 975 Jahre und 2475 Jahre. Diesen würde entsprechen, auf die Standzeit von fünfzig Jahren bezogen, Wahrscheinlichkeiten von fünf oder nur mehr zwei Prozent für das Überschreiten der zugehörigen Bodenerschütterungen.

Weiterführende Themen

Die Hintergründe zu diesem Inhalt

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Geogene Gefahren

Quelle:
Handbuch der Baugeologie und Geotechnik

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Quelle:
Grundlagen der Geotechnik

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