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18952 UG 19.8.2004 16:34 Uhr Seite 2
KGS PBC PCP Forum 4 / 2004
Forum 4 / 2004
Internet Links (Auswahl)
4 / 2004
KGS PBC PCP
Forum
Kulturgüterschutz (KGS)
Protection des biens culturels (PBC)
Protezione dei beni culturali (PBC)
Protection of Cultural Property (PCP)
Bam (Iran), 2004
Inhalt www.seismo.ethz.ch/ Website Schweizerischer Erdbebendienst (SED) / Swiss Seismological Service
www.bwg.admin.ch/ Website des Bundesamtes für Wasser und Geologie.
Angegliedert ist die Koordinationsstelle für Erdbebenvorsorge (KSEV)
Theme: Earthquakes and cultural property
Contenu Contenuto Content
Thème: Séismes et biens culturels
Thema: Erdbeben und Kulturgüter
Tema: Terremoti e beni culturali
www.sgeb.ch/ Website der Schweizer Gesellschaft für Erdbebeningenieurwesen und Baudynamik
Bam (Iran), 2002
www.planat.ch/ Website der Nationalen Plattform Naturgefahren (PLANAT)
Titelbild / Couverture / Immagine di Bruno Hostettler 1
copertina / Cover Editorial www.bebende.ch/ Website zum Buch «Erdbeben in der Schweiz»
Im Dezember 2003 wurde die iranische Stadt www.iaee.or.jp/ Website der International Association for Earthquake Engineering (JAP)
Bam – ein UNESCO-Weltkulturgut – durch ein
Patrick Smit 5 www.eeri.org/ Website des Earthquake Engineering Research Institute, Oakland (USA)
Erdbeben weitgehend zerstört. Die Bilder Entstehung von Erdbeben
zeigen die historische Stätte vor (grosses Bild)
www.noezsv.at/wastun/erdbeben/erdbeben.htm Erdbeben-Website aus Österreich
und nach (kleiner Bildausschnitt) der
Katastrophe. Schweizerischer Erdbebendienst 18 www.zamg.ac.at/HistSeism/start_hist.html Hist. Erdbebenforschung in Österreich
Ein Vergleich der beiden Bilder verdeutlicht,
welche Bauteile bei Erdbeben besonders
Historische Erdbeben
www.seismo.uni-koeln.de/edu/ Erdbebenstation Bensberg, Deutschland
gefährdet sind (Erhebungen, Zinnen, Türme in der Schweiz
usw.). Negativ kann sich auch die Topographie
auswirken (z.B. Lage auf einem Hügel). Einführungen, Entstehung von Erdbeben, Glossar, Überblick über historische Erdbeben, Links usw.
Olivier Lateltin 29 www.iaag.geo.uni-muenchen.de/sammlung/Bebenallg.html
Le risque sismique et les www.g-o.de/index.php?cmd=focus_detail2&f_id=69&rang=3
En décembre 2003, la ville de Bam (Iran), qui
http://lbs.hh.schule.de/welcome.phtml?unten=/themen/erdbeben/beben-100.htm (Linksammlung)
fait partie du patrimoine mondial de l'UNESCO, mesures prises par la
a été en grande partie détruite par un séisme.
Les photos montrent la ville avant et après la
Confédération
catastrophe.
38
KGS Adressen
La comparaison des deux photos permet de
voir quels sont les éléments de construction
Hans Laupper
les plus touchés en cas de séisme (créneaux, Teilbericht
tours, etc). La topographie peut elle-aussi avoir
des répercussions négatives (p. ex. édifices
«Erdbeben und Kulturgüter»
situés sur une colline).
Rino Büchel 46 Adresses PBC Indirizzi PBC Addresses PCP
Nel dicembre del 2003, la città iraniana di Konkrete Massnahmen
Bam, patrimonio culturale dell'UNESCO, è
im engeren KGS-Bereich Bundesamt für Bevölkerungsschutz Web: www.bevoelkerungsschutz.ch
stata distrutta da un terremoto. Le immagini Kulturgüterschutz (Navigation: Kulturgüterschutz)
mostrano il sito storico prima e dopo la
Monbijoustrasse 51 A www.kulturgueterschutz.ch
catastrofe. 52
Da un confronto delle due immagini risulta
Thomas Wenk 3003 Bern
chiaramente che merli, torri, ecc. sono gli Erkenntnisse
elementi architettonici più minacciati in caso di Fax: +41 (0)31 324 87 89
terremoto. Anche la situazione topografica può
aus Ingenieurssicht
avere un'influenza negativa (per es. posizione
in cima ad una collina).
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Fachbereichs Kulturgüterschutz
Pierino Lestuzzi 59 Chef
Recherche parasismique Rino Büchel rino.buechel@babs.admin.ch 322 51 84
In December 2003, an earthquake ripped
through the Iranian city of Bam, a UNESCO
expérimentale en Suisse
world heritage site, causing widespread
Beitragswesen, Administration
damage. The pictures show the historic sites Verena Bigler verena.bigler@babs.admin.ch 323 94 01
before (large picture) and after (inset) the
Stefan Thurnherr 68
disaster. Kulturgüterverlust nach Erd- Ausbildung
A comparison of the two pictures clearly shows
what structures are at particular risk
beben: Versicherungsfragen Eveline Maradan rose-eveline.maradan@babs.admin.ch 322 52 56
(battlements, towers etc.). The topographical
features of the city, if it is located on a hillside
Roberto Piantoni 77 Sekretariat, Administration
for example, can exacerbate the situation. Denise Pittet denise.pittet@babs.admin.ch 322 52 74
Terremoto Puglia e Molise, 2002
Hans Schüpbach
Fotos: © Keystone Information, Internationales
(Silvio Fiore / AP Hasan Sarbakhshian) Links / KGS Adressen Umschlag Hans Schüpbach hans.schuepbach@babs.admin.ch 322 51 56Forum 4 / 2004
Bruno Hostettler
Editorial
Bewusster Umgang mit Naturgefahren,
auch im Kulturgüterschutz
Mit der durch die Plattform Naturgefahren (PLANAT)
neu erarbeiteten Strategie «Sicherheit vor Natur-
gefahren» soll der Schutz der Bevölkerung im Sinne
eines wirkungsvollen Risikomanagements optimiert
werden. Gleichzeitig soll die Koordination im Be-
reich der Vorbeugung verbessert werden. Auch der
im Auftrag des Bundesrates erstellte Bericht «Erdbe-
Bruno Hostettler ben und Kulturgüter» (vgl. S. 38–45 im vorliegenden
stellvertretender KGS Forum) ist in dieser Optik zu sehen.
Direktor des
Bundesamtes für
Bevölkerungs-
schutz (BABS)
und Mitglied der
PLANAT.
D ie Vorbeugung, als Teil einer Gesamt-
politik, ist auch im Bereich der Natur-
gefahren ein zentrales Anliegen der Gesell-
Gefahrenabwehr zu einer umfassenden Ri-
sikokultur, stattfinden muss. In Zukunft wird
es also nicht mehr darum gehen, wie wir
schaft. Damit soll ein Beitrag zum Schutz uns vor einzelnen Gefahren schützen sol-
der Menschen, der natürlichen Lebens- len, sondern welche Sicherheit zu welchem
grundlagen und der Sachwerte geleistet Preis erhältlich ist oder erhältlich sein soll.
werden. Da die für den Schutz zur Verfü- Obwohl der Vollzug der Massnahmen ge-
gung stehenden Mittel begrenzt sind, müs- gen Naturgefahren – insbesondere auch im
sen aber die einzelnen möglichen Schutz- Bereich Erdbeben – primär den Kantonen
massnahmen jeweils auf ihre grösstmögli- obliegt, hat der Bund in den vergangenen
che Wirksamkeit im Verhältnis zu den ein- Jahren wesentliche Impulse zu einem be-
gesetzten finanziellen Mittel überprüft wer- wussteren Umgang mit Naturgefahren ge-
den. Daraus geht klar hervor, dass auch im geben. Im Jahre 1997 hat der Bundesrat die
Naturgefahrenbereich ein Wechsel von ei- nationale Plattform Naturgefahren (PLANAT),
ner sektoriellen Behandlung zu einer inter- eine ausserparlamentarische Kommission,
disziplinären Planung, d.h. von einer reinen ins Leben gerufen. Als strategisches Organ
und als Koordinationsstelle im Bereich der
Impressum KGS Forum PBC PCP No. 4/2004 Vorbeugung vor Naturgefahren berät die
PLANAT die zuständigen Fachstellen sowie
© Bundesamt für Bevölkerungsschutz (BABS), den Bundesrat. Im Hinblick auf eine Stär-
Kulturgüterschutz (KGS), Bern 2004 kung des Risikobewusstseins hat sie als
Schwerpunkt ihrer Tätigkeit eine Strategie
Herausgeber/Editeur/Editore/Editor: Bundesamt für
«Sicherheit vor Naturgefahren» erarbeitet.
Bevölkerungsschutz (BABS), Fachbereich Kulturgüterschutz (KGS).
Konzept/Concept/Concetto/Concept: Rino Büchel, Hans Diese Strategie wurde im August 2003 vom
Schüpbach, Eveline Maradan, Verena Bigler, Denise Pittet. Bundesrat zur Kenntnis genommen; mit de-
Redaktion/Rédaction/Redazione/Editing+Layout: Hans ren Umsetzung hat man das Eidgenössi-
Schüpbach.
sche Departement für Umwelt, Verkehr,
Übersetzungen/Traductions/Traduzioni/Translations: Corinne
Aubert, Anne-France Marescot (f), Marinella Polli, Caroline Winiger Energie und Kommunikation (UVEK) beauf-
(i), Elaine Sheerin (e). tragt.
Auflage/Tirage/Tiratura/Edition: 3000; 4. Jahrgang.
Adresse/Adresse/Indirizzo/Address: BABS, KGS, Monbijoustrasse
Weil Erdbeben, mit sichtbaren Auswirkun-
51A, 3003 Bern. Tel. +41 (0)31 322 52 74. Fax +41 (0)31 324 87 89.
Web: www.kulturgueterschutz.ch ; www.bevoelkerungsschutz.ch gen, in unserem Lande eher seltene Ereig-
KGS Forum PBC PCP, No. 5: Dez./Déc./Dic./Dec. 2004 nisse sind, ist die Sensibilisierung für das
Erdbebenrisiko in der Bevölkerung gering.
1PCP PBC KGS
Dies führte dazu, dass die Erdbebenvorsor-
ge bisher stark vernachlässigt wurde.
Mit der vorliegenden Ausgabe des KGS Fo-
rums sollen die Auswirkungen von Erdbe-
ben auf Kulturgüter aufgezeigt, mögliche
Massnahmen zum Schutz und zur Behe-
bung von Schäden diskutiert und damit die
Verantwortlichen auf allen Stufen sensibili-
siert werden. Damit kann ein Beitrag zum
Schutz und zur Erhaltung des reichen und
vielfältigen kulturellen Erbes in unserem Land
geleistet werden. turels. En 1997, le Conseil fédéral a créé
une commission extraparlementaire, la
plate-forme nationale dangers naturels
(PLANAT). En tant qu'organe stratégique et
organe de coordination dans le domaine de
Prendre conscience des dangers la prévention des dangers naturels, PLANAT
naturels pour mieux protéger les biens conseille les services spécialisés et le Con- Ill. 1:
culturels Suite au
seil fédéral. En vue d'un renforcement de la
tremblement de
prise de conscience des risques existants, terre de 1964 à
La nouvelle stratégie «Sécurité face aux la plate-forme s'est fixé pour objectif princi- Sarnen (OW),
dangers naturels», développée par la plate- pal la création d'une stratégie nommée différents bâti-
forme «Dangers naturels» (PLANAT), devrait ments ont dû être
«Sécurité face aux dangers naturels». Cette
protégés.
permettre de mieux protéger la population stratégie a été soumise au Conseil fédéral Les fissures à la
grâce à une gestion des risques efficace. en août 2003. Le Département fédéral de fassade de l’église
En outre, PLANAT souhaite optimiser la co- l'environnement, des transports, de l'énergie sont bien percep-
ordination dans le domaine de la prévention. tibles à gauche de
et de la communication (DETEC) a été
la photo (Photo:
Le rapport «Séismes et biens culturels», chargé de la mise en œuvre. Archives fédérales
rédigé sur mandat du Conseil fédéral (cf. des monuments
pp. 38–45, Forum PBC), va également Etant donné que les séismes avec consé- historiques; AFMH).
dans ce sens. quences visibles sont rares dans notre
pays, la population est peu sensible aux
La prévention revêt une importance parti- risques de tremblement de terre. La pré-
culière dans le domaine des dangers na- vention en la matière a donc fortement été
turels. En effet, elle est indispensable à la négligée jusqu'ici.
protection des hommes, des bases d'exis-
tence et des biens matériels. Etant donné La présente édition de Forum PBC montre
que les fonds à disposition sont limités, il les effets des tremblements de terre sur les
est nécessaire de tester l'efficacité de biens culturels et présente les différentes
chaque mesure de protection existante en mesures de protection et de prévention exis-
fonction des moyens financiers pouvant être tantes dans le but de sensibiliser les res-
engagés. Il semble évident que le domaine ponsables à tous les niveaux et de contribuer
des dangers naturels ne doit plus être traité à la protection du patrimoine culturel très
au niveau sectoriel mais doit être planifié de diversifié de notre pays.
manière interdisciplinaire, ce qui signifie qu'il
faut passer de la simple défense contre les Bruno Hostettler
dangers à une véritable gestion des risques. Directeur suppléant OFPP,
A l'avenir, il ne s'agira plus de savoir comment membre PLANAT
nous devons nous protéger de chaque dan-
ger. Il faudra plutôt se demander quels moy-
ens de sécurité sont ou devraient être dis-
ponibles et à quel prix.
Bien que l'exécution des mesures en cas
de danger naturel – en particulier en cas de
séisme – incombe en premier lieu aux can-
tons, la Confédération a beaucoup investi
ces dernières années pour favoriser la prise
de conscience vis-à-vis des dangers na-
2Forum 4 / 2004
Calamità naturali
e protezione dei beni culturali
La nuova strategia «Al sicuro dai pericoli
naturali», elaborata dalla Piattaforma na-
zionale pericoli naturali (PLANAT), intende
migliorare la protezione della popolazione
grazie ad una gestione efficace dei rischi.
Nel contempo, la PLANAT mira ad ottimiz-
zare il coordinamento nel campo della pre-
venzione. Gli stessi obiettivi vengono posti
dal rapporto «Terremoti e beni culturali»
redatto su incarico del Consiglio federale ad una cultura del rischio radicata. In futuro
(v. pagg. 38–45). non si tratterà quindi più di valutare sem-
plicemente il modo in cui proteggersi da
La prevenzione riveste un ruolo centrale singole minacce, bensì quale sicurezza è
anche nell'ambito delle calamità naturali. o deve essere ottenibile a quale prezzo.
Essa è infatti indispensabile per contribuire Nonostante la realizzazione delle misure
alla protezione delle persone, delle basi di protezione dai pericoli naturali, in parti-
vitali naturali e dei beni materiali. Dato che colare nel campo dei terremoti, competa
i mezzi di protezione disponibili sono limi- principalmente ai Cantoni, negli ultimi anni
tati, il rapporto tra singola misura di prote- la Confederazione ha fornito importanti
zione e costi finanziari deve essere il più stimoli per rafforzare la consapevolezza del
possibile vantaggioso. Ne consegue che rischio costituito dalle calamità naturali. Nel
anche nel campo delle calamità naturali è 1997 il Consiglio federale ha istituito una
necessario passare da una visione setto- commissione extraparlamentare in materia,
riale ad una pianificazione interdisciplinare, la Piattaforma nazionale pericoli naturali
ossia dalle semplici misure di protezione (PLANAT). In qualità di organo strategico
e di coordinamento nel campo della pre-
venzione dei pericoli naturali, la PLANAT
funge da consulente degli enti competenti
e del Consiglio federale. Essa ha foca-
lizzato la sua attività su una strategia
denominata «Al sicuro dai pericoli naturali».
Il Consiglio federale ha preso conoscenza
di questa strategia nell'agosto del 2003, e
ha incaricato il Dipartimento federale del-
l'ambiente, dei trasporti, dell'energia e delle
comunicazioni (DATEC) di realizzarla.
Dato che i terremoti, in particolare quelli con
effetti visibili, sono estremamente rari nel
nostro Paese, la popolazione è poco sen-
sibile a questa minaccia. È per questo mo-
tivo che la prevenzione nel campo dei terre-
moti è stata finora molto trascurata.
La presente edizione di Forum PBC rac-
coglie testimonianze degli effetti dei terre-
moti sui beni culturali e dà spazio alla dis-
cussione sulle possibili misure di protezione
e di ripristino dei danni, nell'intento di sensi-
bilizzare i responsabili a tutti i livelli, e nella
speranza di contribuire alla protezione ed
alla conservazione del patrimonio culturale
del nostro Paese.
Bruno Hostettler
Vicedirettore UFPP, membro PLANAT
3PCP PBC KGS
A concerted approach to natural
hazard management also for cultural
property protection
The «Protection against Natural Hazards»
strategy developed recently by the National
Platform for Natural Hazards (PLANAT)
should optimise the protection of the popu-
lation in terms of effective risk management,
as well as improve the co-ordination of pre-
ventive measures. The report «Earthquakes
and Cultural Property» commissioned by the
Federal Council (cf. pp. 38–45) in this issue Although the execution of preventive mea-
of PCP Forum) fits into this context. sures, particularly in relation to earth-
quakes, primarily falls to the cantons, the
Natural hazard prevention, as part of overall Confederation has in recent years provided
prevention policy, is a central concern of so- real incentives for the development of a
ciety. It should help protect the population, concerted approach to natural hazards. For
its natural vital resources and its property. example, the Federal Council set up an ex-
Due to limited financial resources, individu- tra-parliamentary commission – the Natio-
al protective measures should be assessed nal Platform for Natural Hazards (PLANAT)
in terms of their possible effectiveness rela- in 1997. As the strategic body and co-
tive to the funding available. As a conse- ordination office for natural hazard pre-
quence, natural hazard prevention must shift vention, PLANAT advises the relevant
from a sectoral approach to interdisciplinary authorities and the Federal Council. To
planning, i.e. from pure hazard defence to a raise awareness of the risks involved, it
comprehensive risk management culture. In developed the «Protection against Natural
future, prevention should not only concern Hazards» strategy, which was approved by
protection from individual hazards, but also the Federal Council in August 2003. The
what level of security is or should be possible Federal Department for the Environment,
at what price. Transport, Energy and Communications
(DETEC) was put in charge of its imple-
mentation.
Since earthquakes of significant magnitude
rarely occur in Switzerland, the general pub-
lic is rather poorly informed of the risk they
pose. Consequently, earthquake mitigation
until now has been largely overlooked.
This issue of PCP Forum will examine the
impact of earthquakes on cultural property,
discuss possible measures to protect and
limit damage, and in doing so, raise aware-
ness of earthquake risks among those
responsible at all levels. It is hoped that this
will help protect and preserve Switzerland's
rich and diverse cultural heritage.
Bruno Hostettler
Deputy Director FOCP,
member of PLANAT
4Forum 4 / 2004
Patrick Smit
Entstehung und
Auswirkungen
von Erdbeben Dr. Patrick Smit
Stv C Einsatz,
Die Gefahren und Schrecken durch Erdbeben rings um das Projektleiter
Einsatzkonzept
Mittelmeer sowie in Kleinasien waren den einheimischen Erdbeben,
Menschen seit je bekannt. Die Ursachen dieser Katastrophen Bundesamt für
Bevölkerungs-
und auch die Ausbreitung der aus ihnen gewaltsam schutz (BABS),
hervorbrechenden Energie blieben aber bis in die Neuzeit Nationale Alarm-
zentrale (NAZ).
Gegenstand von phantasiereichen Spekulationen.
Entsprechend äusserte sich die Reaktion der Menschen lange
Zeit darin, das Phänomen Erdbeben in mythologische oder
religiöse Vorstellungen einzubauen. Der nachfolgende Beitrag
erklärt die Entstehung und die Auswirkungen von Erdbeben,
wie sie dem heutigen Stand der Forschung entsprechen.
A usgangspunkt der systematischen Un-
tersuchung von Auswirkungen solcher
Naturphänomena war das Erdbeben von Lis-
fassen die seismologischen Observatorien
die Auswirkungen jedes stärkeren Erdbe-
bens systematisch und klassifizieren diese
sabon vom 1. November 1755 (Magnitude z.B. mit Hilfe der europäischen makroseis-
ca. 8,7), welches in West-, Zentral- und mischen Skala, EMS-98 (Tab. 1, 2; S. 8/9).
Nordeuropa sehr gut verspürt wurde. In
«Candide» beschreibt Voltaire die katastro- Im Jahre 1761 erkannte der Engländer John
phalen Auswirkungen dieses Erdbebens: Michell aufgrund der Auswertung der Aus-
«... Ils sentent la terre trembler sous leurs wirkungen des Ereignisses in Lissabon, dass
pas; la mer s’élève en bouillonnant dans le sich die Erschütterungen von Erdbeben als
port, et brise les vaisseaux qui sont à l’ancre. elastische Vibrationen im Erdboden fortbe-
Des tourbillons de flammes et de cendres wegen. Der französische Physiker und Che-
couvrent les rues et les places publiques; miker Louis Gay-Lussac verglich 1823
les maisons s’écroulent, les toits sont erstmals die Energieausbreitung rings um
renversés sur les fondements, et les fonde- einen Erdbebenherd mit der Ausbreitung von
ments se dispersent; trente mille habitants Schallwellen in der Luft. Schliesslich wur-
de tout âge et de tout sexe sont écrasés den im Laufe des 19. Jahrhundert die unter-
sous des ruines. ... Voici le dernier jour du schiedlichen Erdbebenwellen identifiziert
monde! s’écriait Candide...». und physikalisch beschrieben (vgl. Abb. 5,
S.12).
Nach diesem Erdbeben wurden alle Ge- Mit Hilfe eines elektromagnetischen Seis-
meinden Portugals aufgefordert, die wäh- mographen registrierte Luigi Palmieri 1856
rend und nach dem Ereignis gemachten Be- erstmals seismische Bodenbewegungen,
obachtungen mittels Fragebögen zu be- die durch die vulkanischen Aktivitäten des
schreiben. Damit war die Methode der ma- Vesuvs verursacht wurden. Die ersten ar-
kroseismischen Beschreibung eines Erdbe- beitsfähigen Seismographen wurden um
bens eingeführt. «Makroseismisch» heisst, 1880 vom Amerikaner James Alfred Ewing
dass alle ohne Hilfe von Instrumenten ge- konstruiert. Die Aufzeichnung der Boden-
machten Wahrnehmungen zur Beschrei- bewegungen geschah über einen kippbaren
bung eines Erdbebens dazu dienen, um die mechanischen Hebel auf einer rotierenden
Fragen «wo», «wann» und «wie stark» sys- Kreisscheibe. Der englische Bergbauinge-
tematisch beantworten zu können. Heute er- nieur John Milnes erkannte gegen Ende des
5PCP PBC KGS
19. Jahrhunderts die Notwendigkeit von welt- Kontinente dank einer Reihe geophysika-
umspannenden Seismographennetzen zur lischer und geologischer Beobachtungen
systematischen Erfassung von Erdbeben- neuen Auftrieb. Sie bildeten den Grundstein
wellen, die eine unentbehrliche Grundlage für die Theorie der Plattentektonik, die seit
für die instrumentelle Lokalisierung von Erd- Ende der 1960er Jahre das geologische
beben sind. In der ersten Hälfte des 20. Jahr- Weltbild unserer Erde revolutionierte
hunderts waren in Zürich (Erdbebenwarte (Abb. 3, 4; S. 11).
Degenried), Basel (Sternwarte Binningen),
Neuenburg (Sternwarte) und Chur (Kantons- Die Gefährdung der Schweiz durch Erdbe-
schule) mechanische Seismographen mit ben ist je nach Region als klein bis mittel
grossen Pendelmassen (bis zu 20 Tonnen) einzustufen. Die Geschichte hat allerdings
in Betrieb, welche von den Schweizer Wis- gezeigt, dass zerstörende Erdbeben zwar
senschaftlern de Quervain und Piccard ent- selten, aber doch prinzipiell auftreten kön-
wickelt worden waren. nen. Jene Gebiete in denen heute Erdbe-
ben-Aktivität festzustellen ist, sind auch die
Trotz Einführung der seismographischen Gebiete in denen in Zukunft grössere Erd-
Registrierungen gegen Ende des 19. Jahr- beben zu erwarten sind. Zudem wird das
hunderts wurde die Stärke eines Erdbebens Risiko eines Schadens auch durch die Qua-
bis in die 1930er Jahre ausschliesslich mit lität der Bausubstanz (man denke vor allem
Hilfe der makroseismischen Skala beschrie- an ältere Gebäude) und die Dichte der Be-
ben. 1935 führte Charles Richter die Magni- siedlung und Industrialisierung bestimmt.
tude ein, welche aufgrund der maximalen Bezieht man diese Faktoren in eine Beur-
Amplituden auf Seismogrammen die Stärke teilung mit ein, ergibt sich ein beträchtliches
eines Erdbebens angibt. Im Gegensatz zur Schadenspotenzial durch Erdbeben in der
Intensität ist die Magnitude ein Mass für die Schweiz, das volkswirtschaftlich keinesfalls
mechanische Energie, die während eines vernachlässigt werden darf.
Erdbebens freigesetzt wird (vgl. Tab. 1).
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden Kenngrössen von Erdbeben
auch die ersten globalen Epizentrenkarten
veröffentlicht, die ausschliesslich auf makro- Nachfolgend werden zum besseren Ver-
seismischen Beobachtungen beruhten. Wie ständnis einige Begriffe erklärt, die in der
aus den modernen Karten der Erdbebenher- Seismologie zur Beschreibung eines Erd-
de hervor geht, die auf instrumentelle Daten bebenherdes gebräuchlich sind.
aufbauen, konzentrierten sich die Erdbeben
auf relativ schmale Gürtel rund um den Glo- Epizentrum und Hypozentrum
bus. Eine befriedigende Erklärung der Ver- Der Ort an der Erdoberfläche, senkrecht über
teilung der Erdbebenherde konnten die Wis- dem Erdbebenherd, wird als Epizentrum
senschaftler damals noch nicht geben. bezeichnet. Im Epizentrum starker Erdbe-
ben sind meist auch die grössten Schäden
Die Vorstellung driftender Kontinente geht zu verzeichnen. Das Hypozentrum, d.h. der
auf den deutschen Geophysiker, Meteoro- unterirdische Erdbebenherd, wird mittels in-
logen und Polarforscher Alfred Wegener strumenteller Aufzeichnungen ermittelt. Der
(1880–1930) zurück, der sich 1912 erstmals Erdbebenherd kann nur theoretisch als
gegen das fixistische Weltbild der damali- punktförmige Quelle angesehen werden,
gen Geologie aussprach. Er war der erste denn in Wirklichkeit besitzt er immer eine
Geowissenschaftler, der interdisziplinär ar- flächenhafte Ausdehnung, die von etwa zehn
beitete und Argumente aus allen Disziplinen Metern (für ein Erdbeben der Magnitude 3)
der Geowissenschaften zusammentrug, um bis zu mehreren hundert Kilometern (für ein
seine Vorstellungen von den driftenden Kon- Erdbeben der Magnitude 9) reicht.
tinenten zu beweisen. Alfred Wegener hatte
zwar gewisse Anfangserfolge, doch seine Mit seismischen Aufzeichnungen (Seismo-
mobilistischen Ideen eilten ihrer Zeit voraus grammen) von mindestens drei Stationen
und fanden bei der Mehrheit seiner Kolle- können die Koordinaten des Epizentrums
gen keine Zustimmung. Vor allem konnte und die Tiefe eines Erdbebenherdes be-
Wegener keine befriedigende Erklärung für stimmt werden. Die Zuverlässigkeit dieser
die Kräfte geben, die notwendig sind, um Bestimmung hängt neben der Lage der Sta-
die Kontinente zu bewegen. Erst Anfang der tionen und der Ablesegenauigkeit ganz ent-
1950er Jahre erhielt die Idee der driftenden scheidend von der Kenntnis der Struktur des
6Forum 4 / 2004
Untergrundes ab. Für Erdbeben in der den zunehmend, im Zürichsee- und Napf-
Schweiz wird mit den heute existierenden gebiet ca. 30 km mächtig ist.
permanenten seismischen Messnetzen eine
Lokalisiergenauigkeit von 1–2 km erreicht Magnitude
(Abb. 1 und 2). Seit etwa 1935 wird die Stärke eines Erdbe-
bens mittels der Magnituden-Skala (auch
Die Herdtiefe von Erdbeben reicht bis zu 700 Richter-Skala genannt) angegeben. Die
km. Neben den in allen Erdbebenzonen vor- Magnitude ist ein logarithmisches Mass für
handenen oberflächennahen Erdbeben die im Erdbebenherd freigesetzte Energie
Abb. 1, oben: (bis 30 km Tiefe) sind mitteltiefe (bis 150 und wird aus der maximalen Boden-
Permanentes km) und tiefe Erdbebenherde (bis 700 km) bewegung berechnet. Die maximale Ampli-
Erdbeben- allerdings nur in Gebieten zu finden, wo auf tude eines Seismogramms befindet sich
Stationsnetz des
Schweizerischen
Grund grossräumiger tektonischer Verschie- immer im Bereich der S- oder Oberflächen-
Erdbebendienstes bungen Teile der kalten, bruchfähigen Erd- wellen.
(SED). Sämtliche kruste ins Erdinnere abtauchen (z.B. Japan,
Stationen sind Fidji-Tonga Graben). Neben der Richter-Magnitude sind auch
durch ein
komplexes
noch andere z.T. zuverlässigere Methoden
Übermittlungsnetz Im Alpengebiet sind dagegen keine Erdbe- zur Berechnung der Magnitude im Gebrauch,
mit der ben festgestellt worden, die tiefer als 15–20 welche die Amplitude der P-WelIen (Raum-
Registrierzentrale km liegen. Bemerkenswert ist allerdings, wellen-Magnitude, mb) oder der Oberflä-
in Zürich
verbunden (SED,
dass in einigen Gebieten des Alpenvorlandes chenwellen (Oberflächenwellen-Magnitude,
2003). (Region Freiburg, Napfgebiet, Baselland, Ms) in bestimmten Frequenzbereichen be-
Zürichsee und Frauenfeld) Erdbeben in nützen.
Abb. 2, unten: 25–30 km Tiefe aufgetreten sind. Dies deu-
Starkbeben-
Messstationen in
tet auf tektonische Verschiebungen in loka- Die bei Erdbeben freigesetzten Energien
der Schweiz (SED, len Störungszonen der tieferen Erdkruste umfassen einen sehr grossen Bereich. Da
2003, ergänzt). hin, die bei Basel ca. 26 km und, nach Sü- eine Magnitudenstufe etwa einer Änderung
der Energie um den Faktor 32 entspricht,
wird bei einem Weltbeben der Magnitude 8
ungefähr eine Million mal mehr (seismische)
Energie freigesetzt als bei einem leichten
(immer noch spürbaren) Erdbeben der Ma-
gnitude 4. Es ist daher auch sofort einseh-
bar, dass selbst eine grössere Anzahl von
kleinen Erdbeben nicht die Rolle eines ein-
zigen starken Erdbebens beim Spannungs-
abbau in der Erdkruste ersetzen und so die-
ses verhindern kann. Das Auftreten kleiner
Erdbeben ist eher als Indiz für Ort und Wahr-
scheinlichkeit eines grösseren Erdbebens
zu werten als für einen wesentlichen Abbau
von Spannungen.
Intensität
Seit Mitte des 19. Jahrhunderts werden Erd-
beben mit Hilfe von verschiedenen Intensi-
täts-Skalen und der Beschreibungen der
beobachteten Auswirkungen bzw. Schäden
systematisch klassifiziert. In Europa wurde
1998 die zwölfstufige EMS-98 Skala (Euro-
pean Macroseismic Scale) eingeführt, die
heute in den meisten Ländern einheitlich in
Gebrauch ist. In den USA wird traditionell
die ebenfalls zwölfstufige MM-Skala (Modi-
fied Mercalli) benützt. Die Intensität wird
immer mit römischen Ziffern angegeben.
Meist sind die Skalen auf bestimmte typi-
sche Bauweisen in einem Land zugeschnit-
ten und lassen sich daher schlecht verein-
7PCP PBC KGS
Tab. 1:
Magnitude und
Intensität.
Die Parameter der
Bodenbewegungen
sind als Maximal-
beträge aufzufas-
sen und wider-
spiegeln nur
näherungsweise
die wirklichen
Verhältnisse. Der
Zusammenhang
zwischen Magni-
tude und den
anderen Mess-
grössen ist von der
Herdtiefe abhängig.
In der nebenste-
henden Tabelle
wurde eine
Herdtiefe von
10–15 km ange-
setzt.
Abkürzungen: terungen verstanden, die hauptsächlich
M = Magnitude von der Magnitude des Erdbebens und der
a = Beschleunigung
v = Geschwindigkeit Entfernung vom Erdbebenherd abhängt.
d = Verschiebung Sie beträgt in der Regel bei Magnitude 3
g = Erdbeschleunigung wenige Sekunden und bei einem mittel-
starken Erdbeben der Magnitude 5 höch-
heitlichen. In der Praxis werden in Publi- stens zwanzig bis dreissig Sekunden. Die
kationen oft die Epizentral-Intensität und mit Seismographen messbare, zum gros-
die maximal beobachtete Intensität gleich- sen Teil nicht spürbare zeitliche Länge ei-
gesetzt. Erstere ist ein Mittelwert aus einer nes Seismogramms ist allerdings wesent-
Vielzahl von Beobachtungen an verschiede- lich grösser. Dominierend sind hier die
nen Orten im Epizentralgebiet, letztere ist Oberflächenwellen, die zu einer relativ lang
eine Einzelbeobachtung, wobei die örtlichen andauernden seismischen Aufzeichnung
Bedingungen sehr wohl zu einem höheren beitragen. Sie sind wegen den niedrigen
Wert im Vergleich zur Epizentral-Intensität Frequenzen und folglich sehr kleinen Be-
führen können. Erfahrungsgemäss ist die schleunigungen praktisch nicht spürbar,
maximale Intensität bei einem Erdbeben oft können aber sehr wohl zu grossen Ver-
um 0,5–1 Einheit grösser als die Epizentral- schiebungen führen und sind daher vor al-
Intensität. Eine Ausnahme bildet der Fall, lem bei Bauwerken mit grösseren Dimen-
wenn die maximal beobachtete Intensität sionen (z.B. Brücken) von Bedeutung. An
weit weg vom Epizentrum liegt. Tab. 1 (oben) einigen Stauanlagen der Schweiz (z.B.
zeigt ungefähr das Verhältnis zwischen Ma- Wägitalersee) werden die Oberflächenwel-
gnitude und Intensität, in Tab. 2 (S. 9) findet len selbst sehr weit entfernter starker Erd-
sich eine vereinfachte Definition der EMS- beben z.B. in Japan oder Mittelamerika
98 Skala. regelmässig mit den kontinuierlichen Mes-
sungen der Lotabweichungen an fest in-
Dauer der Bodenerschütterung stallierten langen Pendeln erfasst.
Ein weiterer wichtiger, meist unterschätzter
Parameter für die Entwicklung eines Scha-
dens besteht in der Dauer der Erschütte-
rung. Darunter wird im engeren Sinn meist
die Dauer der starken, spürbaren Erschüt-
8Forum 4 / 2004
EMS-98
Intensität Beschreibung der maximalen Wirkungen
Inicht fühlbar.
IIkaum bemerkbar: Nur sehr vereinzelt von ruhenden Personen wahrgenommen.
IIIschwach: Von wenigen Personen in Gebäuden wahrgenommen. Ruhende Personen fühlen
ein leichtes Schwingen oder Erschüttern. Hängende Gegenstände schwingen leicht.
IV deutlich: Im Freien vereinzelt, in Gebäuden von vielen Personen wahrgenommen. Einige
Schlafende erwachen. Beobachter spüren leichtes Schwanken des Gebäudes. Die Erschüt-
terungen sind nicht angsterregend. Geschirr und Fenster klirren, Türen klappern.
V stark: Im Freien von wenigen, in Gebäuden von den meisten Personen wahrgenommen.
Viele Schlafende erwachen. Wenige werden verängstigt. Beobachter spüren starkes Schüt-
teln und Schwanken des Gebäudes. Hängende Gegenstände pendeln stark, kleine Objekte
werden verschoben. Türen und Fenster schlagen auf und zu. Fensterglas kann zerbrechen.
Flüssigkeit in vollen Behältern schwappt über. Tiere werden unruhig.
VI leichte Gebäudeschäden: Viele Personen erschrecken und flüchten ins Freie. Wenige
Personen verlieren das Gleichgewicht. Einige Gegenstände fallen um. An vielen Häusern,
vornehmlich in schlechterem Zustand, entstehen leichte Schäden, wie feine Mauerrisse und
das Abfallen von z.B. kleinen Verputzteilen. Grosstiere sind erschreckt.
VII Gebäudeschäden: Die meisten Personen erschrecken und flüchten ins Freie. Viele haben
Gleichgewichtsstörungen, speziell in oberen Stockwerken. Möbel werden verschoben. Ge-
genstände fallen in grossen Mengen aus den Regalen. Wasser schwappt aus grossen
Gefässen, Tanks und Pools. An vielen Häusern solider Bauart treten mässige Schäden auf
(kleine Mauerrisse, Abfall von Putz, Herabfallen von Schornsteinteilen). Vornehmlich Ge-
bäude in schlechtem Zustand zeigen grössere Mauerrisse und Einsturz von Zwischenwän-
den.
VIII schwere Gebäudeschäden: Viele Personen verlieren das Gleichgewicht. Möbel können
umfallen. Grosse Gegenstände fallen oder rutschen vom Tisch. Grabsteine werden versetzt
oder fallen um. An vielen Gebäuden einfacher Bausubstanz treten schwere Schäden auf,
d.h. Giebelteile und Dachgesimse stürzen ein. Einige Gebäude sehr einfacher Bauart stür-
zen ein.
IX zerstörend: Allgemeine Panik unter den Betroffenen. Personen werden zu Boden gewor-
fen. Viele Standbilder und Säulen fallen um. Wellen in weichen Böden sichtbar. Sogar gut
gebaute, gewöhnliche Bauten zeigen sehr schwere Schäden und teilweisen Einsturz tra-
gender Bauteile. Viele schwächere Bauten stürzen ein.
X sehr zerstörend: Viele gut gebaute Häuser werden zerstört oder erleiden schwere Beschä-
digungen.
XI verwüstend: Die meisten Bauwerke, selbst einige mit gutem erdbebengerechtem
Konstruktionsentwurf und -ausführung, werden zerstört.
XII vollständig verwüstend: Nahezu alle Bauwerke werden zerstört.
Tab. 2:
Vereinfachte
Definition der Entstehung von Erdbeben ten Zeitabständen immer wieder auftritt,
Europäischen dann spricht man von einem seismisch ak-
Makroseismischen Erdbeben sind Bruchvorgänge in der Erd- tiven Bruch bzw. Bruchsystem. Geologi-
Skala; EMS-98, vgl.
auch Tab. 1, S. 8
kruste als Folge von überhöhten Scherspan- sche Untersuchungen und instrumentelle
(GRÜNTHAL 1998, nungen im Gestein. Hervorgerufen werden Beobachtungen an bekannten Bruchsys-
modifiziert). die Spannungen durch langsame unter- temen (z.B. San Andreas Bruchsystem an
schiedliche Bewegungen in der Erdkruste der Westküste der USA) haben gezeigt,
und diese wiederum durch Konvektions- dass Spannungen in der Erdkruste prinzi-
strömungen im tieferen Erdmantel. Werden piell sowohl durch plötzlich auftretende Erd-
die Spannungen so gross, dass die Festig- beben als auch durch langsames, stetiges,
keit bestimmter Erdschichten, meist entlang nicht seismisches Kriechen wieder abge-
schon existierender Störungszonen, über- baut werden können. Die Zahl und Stärke
schritten wird, dann kommt es zu einem von Erdbeben in einem Gebiet hängt we-
räumlich mehr oder weniger ausgedehnten sentlich davon ab, wie schnell der Span-
Bruch. Wenn dieser Vorgang in bestimm- nungsaufbau vor sich geht.
9PCP PBC KGS
nen sind, ist weitgehend Definitionssache.
Nachbeben zeigen in der Regel mit fort-
schreitender Zeit abnehmende Stärke und
geringere Häufigkeit. Es gibt allerdings Aus-
nahmen von dieser Regel. Beispielsweise
traten vier Monate nach dem schweren Erd-
beben im Friaul (Norditalien) vom 6. Mai 1976
zwei Nachbeben von praktisch gleicher Stär-
ke wie das Hauptbeben auf (Magnitude 6,5).
Bei der Bestimmung der Gefahr durch Erd-
beben müssen die Auswirkungen von Nach-
beben berücksichtigt werden. Oft treffen sie
Die Lage eines Bruches sowie die Orien- ja schon durch das Hauptbeben geschwäch-
tierung der Verschiebung der angrenzen- te Bauten und können deshalb zum totalen
den Erdschollen kann bei einem sehr star- Einsturz der Bauwerke oder mindestens zu
ken Erdbeben oft anhand der sichtbaren weiteren Schäden führen. Die Wahrschein-
geologischen Phänomene an der Erdober- lichkeit ist jedoch gering, dass selbst star-
fläche ermittelt werden. Die grössten bis- ke Nachbeben weitere schwere Schäden
her beobachteten permanenten Verschie- verursachen oder ähnliche Auswirkungen
bungen traten 1906 bei einem Erdbeben haben werden wie das Hauptbeben. Nach-
der Magnitude 8,5 nördlich von San Fran- beben haben jedoch nachhaltige Auswirkun-
cisco (bis 6 m horizontal) und 1964 bei ei- gen auf die Rettungs- und Bewältigungs-
nem der Magnitude 9,2 in Alaska (bis 3 m arbeiten. Aus Sicherheitsgründen musste
vertikal) auf. Beim Weltbeben in Chile von etwa die Rettungskette Schweiz während
1960 (Magnitude 9,5) wurde der Bruch an ihres Einsatzes in Erzincan (Türkei, März
der Erdoberfläche auf einer Länge von 800 1992) die Rettung eines Verschütteten we-
km beobachtet. Bei den meisten Erdbeben gen der Gefährdung durch starke Nachbe-
dringt der Bruchvorgang allerdings nicht bis ben abbrechen.
zur Erdoberfläche durch und ist daher auch
nicht direkt sichtbar und messbar. In vielen
Fällen können aber die Dimension und der Plattentektonik
Mechanismus der Bewegung indirekt durch
die Auswertung instrumenteller Aufzeich- Das Prinzip der weltweiten plattentektoni-
nungen ermittelt werden. schen Verschiebungen beinhaltet, dass die
In der Schweiz sind aktive Brüche an der Erdoberfläche aus mindestens sieben gros-
Erdoberfläche ausserordentlich schwer zu sen und mehr als zehn kleinen ca. 100 km
entdecken. Der Grund dafür liegt hauptsäch- dicken Lithosphären-Platten besteht, die
lich in den grossräumigen geologischen sich mehr oder weniger unabhängig von ein-
Sedimentstrukturen, die vorhandene neo- ander bewegen und dabei von ausgedehn-
tektonische (aktive) Bruchsysteme im tiefe- ten Konvektionszellen im Erdmantel ange-
ren Untergrund überdecken können. Aus- trieben werden (Abb. 4).
serdem sind natürlich auch starke Erdbe- Das teilweise aufgeschmolzene, zähflüs-
ben mit entsprechend grossen Verschiebun- sige Magma lässt solche Konvektionszellen
gen sehr selten. aufgrund der ungleichmässigen Wärme-
verteilung im Erdinnern zu. Die in Richtung
Nachbeben und Betrag unterschiedlichen Bewegungen
Erdbeben, die häufig unmittelbar nach einem der Lithosphären-Platten führen in den Rand-
grösseren Erdbeben im selben Epizentral- bzw. Kontaktzonen zum stetigen Aufbau von
gebiet auftreten, bezeichnet man als Nach- Spannungen, die ruckartig und kontinuier-
beben. Das Zeitfenster für Nachbeben reicht lich abgebaut werden.
je nach Stärke des Hauptbebens von eini- Das deutlichste Kennzeichen der Platten-
gen Tagen bis zu einigen Monaten. Welche ränder ist die Anhäufung von Erdbeben und
Erdbeben noch unter Nachbeben einzuord- Vulkanen, die als grossräumig zusammen-
hängende, mehr oder weniger schmale Zo-
nen auf einer Weltkarte erscheinen. Die
weitaus aktivste Erdbebenzone der Erde
zieht sich rund um die Pazifische Platte und
erzeugt über 90% der weltweit freigesetz-
ten Erdbebenenergie.
10Forum 4 / 2004
Abb. 3, rechts:
Ungefährer Verlauf
der Plattengrenze
zwischen der
Eurasischen und
Afrikanischen Platte
sowie Richtung und
Drift-Geschwindig-
keit der Afrikani-
schen Platte. Im
Rheingraben bei
Basel bricht die
Eurasische Platte
auseinander
(Riftzone).
Abb. 4, unten:
Schematische
Darstellung der
Lithosphären-
Platten der Erde
(FRAMPTON et al.,
2000, modifiziert).
11PCP PBC KGS
Ausbreitung von Erdbebenwellen Abb. 5:
Schema zur
Ausbreitung der
Die von Erdbeben schlagartig freigesetzte unterschiedlichen
Energie breitet sich durch die Erde nach al- Erdbebenwellen.
len Seiten fort. Materialteilchen (man denke
an einen Würfel) werden angestossen und
nehmen portionsweise Energie auf, um dann
deformiert (zusammengepresst, auseinan-
dergezogen, verbogen oder verdreht) zu wer-
den. Dabei ändern sie ihre Form (Scherung)
und ihr Volumen (Kompression oder Stre-
ckung). Sie geben dadurch die Bewegungs-
energie an die benachbarten Teilchen wei-
ter und kehren gleichzeitig in einer gedämpf-
ten Schwingung zu ihrer ursprünglichen
Gestalt zurück (Elastizität). Alle Teilchen-
bewegungen überlagern sich zu einer Wel-
le. Je nach Art und Richtung der Teilchen-
bewegungen entstehen verschiedene Wel-
lenarten.
In der Seismologie unterscheidet man ent-
sprechend ihrem Ausbreitungsweg grund-
sätzlich zwischen Raum- und Oberflächen-
wellen. Raumwellen pflanzen sich durch das
Erdinnere fort. Je nach Schwingungsrichtung
treten Raumwellen entweder als Kompres-
sionswellen (P ➞ primär) oder als Scher- Entwicklung der Seismizität in einem Ge-
wellen (S ➞ sekundär) auf. Oberflächen- biet gemacht werden müssen. Dies ist auf
wellen werden bei Erdbeben mit geringer der Basis der Erdbeben-Geschichte eines
Herdtiefe beobachtet und breiten sich mit Landes nur sehr beschränkt möglich. Aus-
relativ geringer Geschwindigkeit entlang serdem sind statistische Modelle, die dies-
der Erdoberfläche aus. Theoretisch kann bezüglich die Zukunft beschreiben können
man die Oberflächenwellen je nach dem bisher nur im Ansatz und auch nur für lokal
Wellentyp in Rayleigh-Wellen und Love- sehr begrenzte Gebiete entwickelt worden.
Wellen einteilen. Während Rayleigh-Wel-
len elliptisch polarisiert sind, schwingen Unter dem Ausdruck Erdbeben-Risiko ver-
Love-Wellen horizontal und quer zur Aus- steht man ganz allgemein die Wahrschein-
breitungsrichtung. lichkeit eines Schadens oder eines Verlusts
infolge Erdbebens. Einer Definition der
UNESCO folgend, setzt sich das Risiko aus
Erdbeben-Gefährdung und Risiko drei multiplikativen Komponenten zusam-
men:
Aussagen über die Erdbeben-Gefährdung in * Gefährdung (Wahrscheinlichkeit für das
einem Gebiet sind bis heute vorwiegend sta- Auftreten von Erdbeben pro Zeiteinheit
tistischer Natur, d.h. mit der Angabe der zu in einem bestimmten Gebiet),
erwartenden Stärke eines Erdbebens an ei- * Anfälligkeit für Schäden (beeinflussbar
nem Ort ist immer die Wahrscheinlichkeit durch gezielte Vorkehrungen gegen
des Auftretens verbunden. Der Anschaulich- Schäden),
keit halber wird sehr oft auch von der rezi- * Quantitative Einschätzung der gefährde-
proken Grösse, der statistischen Wieder- ten Objekte (Bedeutung für die Allge-
kehrperiode gesprochen. Sinnvollerweise meinheit, ökonomische und soziologi-
sollten Karten, in denen die Erdbeben-Ge- sche Konsequenzen).
fährdung für ein Gebiet beschrieben ist, im-
mer einen vorausschauenden Charakter ha- Schadenbeben
ben. Sonst wäre die Aussage wertlos oder Erfahrungen haben gezeigt, dass bei einem
nur von historischem Interesse. Dies bedeu- Erdbeben der Magnitude > 5,5 vor allem
tet nun allerdings, dass mehr oder weniger dann mit Schäden grösseren Ausmasses
gesicherte Annahmen über die zukünftige gerechnet werden muss, wenn das Epizen-
12Forum 4 / 2004
trum direkt unter oder in der Nähe einer Würde sich das Basler Erdbeben von 1356
grösseren Stadt auftritt. Entscheidend ne- heute ereignen, wären Gebäudeschäden
ben der Nähe des Erdbebens ist ausser- von rund 45 Milliarden Franken zu erwar-
dem die Herdtiefe, die generell von 0–700 ten. Gemeinsam mit den Mobiliarschäden
km variieren kann. Es ist allerdings zu be- (15 Milliarden Franken), Infrastrukturschä-
merken, das tiefe Erdbeben (300–700 km) den (5–10 Milliarden Franken) sowie den
nur in wenigen Gebieten der Erde vorkom- durch Betriebsunterbrüche verursachten
men, vor allem in sogenannten Subduk- Kosten (10–15 Milliarden Franken) käme
tionszonen um den Pazifik, wie z.B. Fidji- man auf einen Gesamtschaden von rund
Tonga, Japan und an der Westküste Süd- 80 Milliarden Franken. Diese Summe ent-
amerikas. In praktisch allen Subduk- spricht knapp 20% des Bruttoinland-
tionszonen sind mitteltiefe Erdbebenherde produktes der Schweiz von 2002.
(80–300 km) zu beobachten, die, vor al-
lem wenn sie über Magnitude 7 liegen, zu Einfluss des Untergrundes
ausgedehnten Schadengebieten führen Ein oft unterschätzter aber wichtiger Faktor
können. bei der Bestimmung der Erdbeben-Gefähr-
dung besteht im Einfluss des Untergrundes.
Erdbeben in geringer Tiefe (bis 80 km) sind So werden z.B. durch mehr oder weniger
die weitaus häufigste Ursache für katastro- mächtige, lockere Bodenschichten beträcht-
phale Schäden. Das Schadensbild zeigt liche Veränderungen in der Frequenz und
Abb. 6: dabei im Epizentralgebiet die grössten Schä- Amplitude der ursprünglichen Bodenbewe-
Mutmassliche den, die aber mit zunehmender Entfernung gung hervorgerufen. Solche Resonanz-
Schadenverteilung,
wenn sich das
abnehmen. effekte können sowohl verstärkend als
Basler Erdbeben
von 1356 heute
ereignen würde
(aus: SCHMID,
SCHRAFT, 2000).
13PCP PBC KGS
auch abschwächend wirken und beziehen Nach einem Erdbeben
sich immer auf einen bestimmten charak- * Ruhe bewahren und dabei feststellen, ob
teristischen Frequenzbereich. Ebenso kön- jemand in der Umgebung verletzt wurde.
nen lang anhaltende hochfrequente Vibra- Erste Hilfe leisten.
tionen beim Zusammentreffen ungünstiger * Radio hören. Verhaltensanweisungen der
Verhältnisse im Untergrund (wie z.B. bei zuständigen Behörden befolgen.
sandigem Boden und hohem Grundwas- * Auf Nachbeben gefasst sein, daher sich
serspiegel) Bodeninstabilitäten erzeugen, selber und Verletzte schützen.
die zum totalem Verlust der Tragfähigkeit * Vorsicht vor herunterfallenden losen Tei-
für Bauten führen. len. Nicht an Aussenmauern aufhalten.
* Elektrizität, Strom, Wasser und Gas
überprüfen und bei Beschädigung abstel-
Verhaltensempfehlungen len (Haupthahnen, -sicherung).
* Gebäude und Umgebung auf mögliche
Erdbeben führen in den meisten Fällen nur gefährliche Schäden oder Feuerherde
zu kurz andauernden starken Erschütterun- überprüfen (einsturzgefährdete Bauwer-
gen, die spätestens nach einer Minute wie- ke, offene Kamine, elektrische Kurz-
der abgeklungen sind. schlüsse, beschädigte Gasleitungen).
Feuerherde löschen und der Polizei, Feu-
Vorsorge erwehr oder der bezeichneten Meldestel-
Im Voraus überlegen und besprechen, wie le mitteilen.
man sich bei einem Erdbeben in verschie- * Nicht sofort mit den Aufräumungsarbei-
denen Situationen verhalten würde. ten beginnen.
* Hauptschalter und -hahnen für elektri- * Nicht mit dem Auto herumfahren, um
schen Strom, Wasser und Gas kennen Schäden zu besichtigen. Lösch- und Ret-
und wissen wie man sie bedient. tungsaktionen dürfen nicht gestört wer-
* Gebäude und Wohnungen auf lockere den.
Kamine, Dachziegel und Verputzteile an * Nicht unnötig telefonieren, da das Netz
Wänden und Decken überprüfen und den Hilfs- und Rettungsdiensten zur Ver-
wenn nötig Schäden beseitigen lassen. fügung stehen muss.
* Aufhängung und Befestigung von schwe-
ren Lampen, Bücherregalen und ande-
ren gefährdeten Einrichtungsgegen- Bibliographie
ständen überprüfen. Mängel beheben,
evtl. Sicherungen anbringen. * FRAMPTON S., CHAFFEY J., HARD-
* Wichtige Telefonnummern gut sichtbar WICK J. und MCNAUGHT A. 2000: Na-
notieren (Polizei, Feuerwehr, Ambulanz tural Hazards. 2nd edition. Hodder &
usw.). Stoughton.
* Notgepäck (u.a. persönliche Ausweise, * GRÜNTHAL G. 1998 (Editor): Euro-
persönliche Medikamente) bereit halten. pean Macroseismic Scale 1998.
Cahiers du Centre Européen de Géo-
Während eines Erdbebens dynamique et de Séismologie, Conseil
* Im Innern von Gebäuden möglichst rasch de l’Europe, vol. 15, Bruxelles.
einen Platz aufsuchen, wo man gegen * SCHMID E., SCHRAFT R. 2000: Versi-
herabfallende Teile geschützt ist. Dies ist cherungsdeckungen sind heute unzurei-
z.B. in Türrahmen oder unter einem soli- chend – Was, wenn in der Schweiz die
den Tisch, Pult oder Bett. Erde bebt? Swiss Re, Zürich.
* Zum Schutze vor herabfallendem Mau-
erwerk, Verputz, Glas und unbefestigten
Einrichtungsgegenständen nicht zu den Dieser Text ist Bestandteil des Einsatz-
Ausgängen stürzen. konzeptes für den Fall eines Erdbebens
* Im Freien von Aussenwänden wegge- in der Schweiz, welches von der Arbeits-
hen (Abstand mindestens eine halbe gruppe «Einsatzkonzept Erdbeben» des
Gebäudehöhe). Offene Flächen aufsu- Bundes (BABS, BWG, SED) erarbeitet
chen. wurde (vgl. Beitrag Lateltin, S. 29–37,
Massnahme Nr. 7).
Kontakt:
Dr. Patrick Smit, smp@naz.ch
14Forum 4 / 2004
Tremblements de terre:
origine et manifestation Ce texte fait partie du plan d'intervention
en cas de séisme en Suisse élaboré
A l'origine de l'analyse systématique des par le groupe de travail «Concept d'in-
effets de ce phénomène naturel se trouve le tervention en cas de tremblement de
tremblement de terre de Lisbonne du 1er no- terre» de la Confédération (OFPP,
vembre 1755. D'une magnitude de près de OFEG, SSS), voir la contribution de
8,7, il a été ressenti en Europe occidentale, M. Lateltin, pp. 29–37, mesure no 7).
centrale et septentrionale. Suite à cet Personne de référence:
événement, toutes les communes du Por- Patrick Smit, smp@naz.ch
tugal ont été priées de consigner leurs
observations au moyen de questionnaires.
Ainsi est née la méthode d'enquête macro- Les premières cartes des épicentres des
sismique des séismes. Aujourd'hui, les ob- séismes mondiaux ont été publiées au début
servatoires sismologiques enregistrent du 20e siècle. Elles se basaient alors ex-
systématiquement les effets de tout clusivement sur des observations macro-
tremblement de terre d'une certaine im- sismiques. Comme l'indiquent les cartes
portance et les classent, p. ex. à l'aide de modernes de foyers sismiques, élaborées
l'échelle macrosismique européenne EMS- à partir de données instrumentales, les
98 (tableaux 1 et 2). tremblements de terre se concentrent autour
du globe sur des ceintures relativement
L'Anglais John Michell (1761) a découvert étroites.
que les secousses sismiques se propa-
geaient dans le sol sous forme de vibrations C'est à Alfred Wegener (1880–1930), géo-
élastiques et, en 1823, le physicien et chi- physicien, météorologue et chercheur polaire
miste français Louis Gay-Lussac a comparé allemand, que l'on doit la théorie de la dérive
pour la première fois la propagation d'énergie des continents. Il a été le premier géographe
autour d'un foyer sismique à celle des ondes à étayer sa thèse en travaillant de manière
sonores dans l'air. Au cours du 19e siècle interdisciplinaire et en réunissant des argu-
enfin, les diverses ondes sismiques ont été ments tirés de toutes les disciplines géo-
identifiées et décrites en termes physiques scientifiques. Mais c'est seulement au début
(cf. illustr. 5, p. 12). des années cinquante que l'hypothèse de
En 1856, Luigi Palmieri a été le premier à Wegener a suscité un regain d'intérêt, grâce
enregistrer les vibrations du sol au moyen à une série d'observations scientifiques. Ces
d'un sismographe électromagnétique, en dernières ont formé la base de la théorie de
mesurant celles engendrées par l'activité la tectonique des plaques, qui a révolutionné
volcanique du Vésuve. Les premiers sismo- les conceptions géologiques (illustr. 3 et 4,
graphes fiables ont été construits vers 1880 p. 11) à la fin des années soixante.
par l'Américain James Alfred Ewing. A la fin
du 19e siècle, l'ingénieur des mines anglais Pour la Suisse, les tremblements de terre
John Milnes a reconnu la nécessité d'un représentent une menace de faible à moy-
réseau mondial de sismographes pour en- enne en fonction des régions. L'histoire a
registrer les ondes sismiques de manière montré que les séismes destructeurs y
systématique, ces dernières constituant la étaient rares, mais cependant envisa-
base indispensable de la localisation des geables. Le risque de dommages est en
tremblements de terre au moyen d'appareils. outre déterminé par la qualité du matériel
Même s'il était possible d'effectuer des de construction (notamment pour les bâti-
enregistrements sismographiques dès la fin ments anciens) et par la densité de l'ha-
du 19e siècle, la force des tremblements de bitation et de l'industrialisation. Si l'on tient
terre a été décrite, jusque dans les années compte de ces facteurs dans l'évaluation des
1930, exclusivement au moyen de l'échelle risques dus aux tremblements de terre, il
macrosismique. En 1935, Charles Richter apparaît que les dommages potentiels en
a introduit la notion de magnitude qui, cal- Suisse sont considérables et que leurs
culée d'après les amplitudes maximales d'un conséquences sur l'économie ne doivent en
sismographe, indique la force d'un tremble- aucun cas être négligées.
ment de terre. A la différence de l'intensité,
la magnitude est la mesure de l'énergie
mécanique libérée lors d'un séisme (cf. ta-
bleaux 1 et 2, p. 8 et 9).
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