Vor kurzem geisterte ein Schreckensbild durch die deutschen Medien: Ein verheerendes Erdbeben der Magnitude 6,4 bedroht den Kölner Raum, hieß es allerorten, und kann dort Schäden bis zu 94 Milliarden Mark anrichten. Denkbar sei sogar ein Superbeben (Magnitude 6,7), bei dem Werte von 180 Milliarden Mark zu Bruch gehen würden. Auch die Hochhausmetropole Frankfurt am Main sei in Gefahr. Hier müsse man mit Schäden bis zu 36 Milliarden Mark rechnen.
Hysterie oder berechtigte Sorge? Die Warnung stammt immerhin von der weltweit größten Rückversicherung, der „Münchener Rück”. Wenn es um Naturkatastrophen geht, gilt der Versicherungsriese als profunder Kenner. So ist seine „Weltkarte der Naturkatastrophen” ein Standardwerk, auf das sich Experten rund um den Globus beziehen. Damit die Versicherten besser Vorsorge treffen können, beschäftigt der Konzern eigens Naturwissenschaftler, die verschiedenen wissenschaftlichen Gremien angehören und auf Fachtagungen gefragt sind.
Doch Deutschland ein Erdbebenland? Die vorgelegten Zahlen erschrecken: Bislang hat weltweit nur das Kobe-Erdbeben von 1995 Schäden von mehr als 100 Milliarden Mark angerichtet. Die prosperierende japanische Industrie- und Hafenstadt fiel dabei in Trümmer. In den USA liegt der Schadensrekord (beim berüchtigten Northridge-Beben in Kalifornien) bei rund 60 Milliarden Mark. Doch Japan und Kalifornien sind hochbrisante Erdbebenregionen, in denen es ständig rumort. Deutschland dagegen galt bislang als Hort seismischer Ruhe. Das letzte größere Beben mit der Magnitude 5,8 ereignete sich vor 23 Jahren in der Schwäbischen Alb. Wie das Beben im holländischen Roermond nahe der deutschen Grenze vor 9 Jahren (Magnitude 5,9) stand es in keinem Vergleich zu den verheerenden Erdstößen entlang der Pazifikküste (bis Magnitude 8,7).
Selbst die Assekuranz sah noch vor wenigen Jahren keinen Grund zur Sorge: Vor 1992 konnten sich Privatleute in den meisten Bundesländern gegen Erdbebenschäden nicht einmal versichern. Hintergrund: Erdbeben erschüttern vor allem die Nahtstellen der Erdkrustenplatten. Wo sich die kontinentgroßen Gesteinsplatten, die mit einer Geschwindigkeit von einigen Zentimetern pro Jahr über den zähen Gesteinsbrei des Erdmantels driften, in die Quere geraten, knirscht es. Wenn sich die Kolosse ineinander verzahnen und im Vorwärtsdrang hindern, bauen sich Spannungen auf, die sich irgendwann bei einem Erdbeben schlagartig entladen. Deutschland liegt weit von jedem Plattenrand entfernt. Die nächste Großplattengrenze verläuft durchs Mittelmeer und lässt vor allem Italien, Griechenland und die Türkei erzittern.
Allerdings gibt es weltweit auch immer mal wieder verheerende Erdbeben weitab der brisanten Plattengrenzen. So bäumte sich 1819 in der indischen Provinz Kutch der Boden gewaltig auf, und 1886 wurde die Stadt Charleston im US-Bundesstaat South Carolina völlig zerstört. Beide Beben waren stärker als der Schlag, der 1906 San Francisco – auf der bebengeschüttelten San-Andreas-Verwerfung – in Schutt und Asche legte.
Geowissenschaftler haben eine Erklärung für solche seismischen Sonderlinge gefunden, auf die etwa ein halbes Prozent der weltweit frei werdenden Erdbebenenergie entfällt: Die Platten der Erdkruste stehen unter Spannung, weil sie seitlich gedrückt werden. Sie sitzen – wie Treibeisschollen im Polarmeer – im Schraubstock ihrer Nachbarn. Die Spannung im Gestein kann über Jahrhunderte anwachsen, bis sie sich längs einer Schwächezone – meist einer alten Verwerfung – mit einem Erdbeben entlädt. In Deutschland liegen die Sollbruchstellen vor allem längs des Rheins.
Wie stark ein solches Beben werden kann, lässt sich nur empirisch abschätzen: Seismologen stöbern dazu in alten Chroniken und Kirchenbüchern nach historischen Katastrophen, bei denen unsere Ururgroßväter die angerichteten Schäden penibel aufgelistet haben. Heute ziehen die Forscher daraus Rückschlüsse auf die Intensität und Stärke der Stöße – auch ohne Seismometer-Daten. Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Hannover hat aus solchen Aufzeichnungen einen Erdbebenkatalog zusammengestellt, der zurückreicht bis zum Jahr 800 n.Chr., als Karl der Große zum Kaiser gekrönt wurde. Das stärkste historische Beben (geschätzte Magnitude: 6,1) in der Niederrheinischen Bucht, in der auch Köln liegt, ereignete sich demnach 1756. Der Rückblick gilt zugleich als Vorschau. Denn die Erfahrung lehrt: Wo einst starke Beben tobten, droht auch in Zukunft Gefahr. Wo dagegen lange Ruhe herrschte, wird auch künftig nichts passieren.
Doch die Zeitspanne von 1200 Jahren ist möglicherweise zu kurz, um die stärksten Stöße aufzuspüren. Heftige Intra-Platten-Beben könnten durchaus nur alle paar Jahrtausende auftreten. Die belgischen Paläoseismologen Camelbeeck und Meghraoui fanden vor kurzem Belege für solche Ausreißer. Sie hatten nicht in Chroniken gestöbert, sondern sich den Erdboden direkt angeschaut. Im Süden Belgiens, 40 Kilometer nordwestlich von Aachen, hoben sie quer zu einer Verwerfung, wo die Erde immer wieder leicht bebt, vier „Suchgräben” aus, jeweils 60 bis 80 Meter lang und 5 Meter tief. Der Grund: Da sich bei einem Erdbeben Gesteinsschichten gegeneinander verschieben, müsste sich der entstehende Bruch – wenn der Schlag stark genug war – bis zur Erdoberfläche durchpausen. Tatsächlich stieß das Forscherteam auf ein paar verräterische Versetzungen im Gestein. Fazit: In den letzten 10000 Jahren gab es mindestens 3 Erdbeben mit einer Magnitude von 6,3 oder mehr. Auf diese Daten stützt die Münchener Rück ihre Warnung.
Inzwischen sind auch andere Forscherteams, etwa vom Geologischen Dienst Nordrhein-Westfalens, am Buddeln. Das kann allerdings dauern – gibt es doch allein im Rheinland aktive Verwerfungen mit einer Gesamtlänge von rund 400 Kilometern. „Es ist wie die Suche nach einer Stecknadel im Heuhaufen”, meint Dr. Klaus Hinzen von der Erdbebenwarte Bensberg.
Trotz aller Panik: Die Gefahr eines starken Erdbebens auf deutschem Gebiet ist extrem gering, da sind sich alle Experten einig. Eine Magnitude größer als 7, wie sie am Pazifik häufig ist, gilt hier zu Lande als ausgeschlossen. Die stärksten Beben können höchstens ein Tausendstel so viel Energie freisetzen wie die schweren Stöße in Japan oder Kalifornien. Wenn die Münchener Rück dennoch vor Schäden von fast 200 Milliarden Mark warnt, reizt sie nicht nur die – mit erheblichen Unsicherheiten behafteten – belgischen Ergebnisse bis zum Anschlag aus. Vor allem ignoriert sie die Eintrittswahrscheinlichkeiten und überzeichnet damit die Gefahr. „Die Versicherung muss aufpassen, dass sie den Boden der Tatsachen nicht verlässt”, meint Klaus Hinzen. Und Dr. Günter Leydecker von der BGR hält das Münchener Szenario schlicht für „unrealistisch”.
Aus den belgischen Untersuchungen lässt sich eine Wiederholfrequenz von 3000 bis 5000 Jahren für ein Erdbeben der Magnitude 6,3 oder stärker ableiten. Ein GAU nach Münchener Planspiel – mit einem Bebenherd in 15 Kilometer Tiefe, einer Magnitude von 6,7 und einem Epizentrum im Kölner Ballungsraum – ist sogar noch viel unwahrscheinlicher. Daran wird sich auch kaum etwas ändern, wenn weitere prähistorische Beben aufgespürt werden.
Aufgebracht von den Horrormeldungen in den Medien, hat Ludwig Ahorner, emeritierter Professor für Geophysik an der Universität Köln, eine Art wissenschaftliche Gegendarstellung verfasst. Der Erdbebenexperte und Kenner des Kölner Raums ermittelte die Wahrscheinlichkeit eines Erdstoßes, wie ihn die Münchener Rück ihrem Szenario zu Grunde gelegt hat – und ging dabei tief in die Erdgeschichte zurück. Er nahm sich den so genannten Erft-Sprung vor, eine Verwerfung, die Köln gefährlicher werden kann als der Rurtalgraben, den Camelbeeck und Meghraoui untersucht haben. Aus der Verschiebung der angrenzenden Schollen während der letzten 700000 Jahre errechnete Ahorner zunächst eine mittlere Verschiebungsrate pro Jahr und daraus wiederum die gesuchte Eintrittswahrscheinlichkeit. Er kam auf eine Wiederkehrperiode von 18000 Jahren für ein Erdbeben der Magnitude 6,7, wobei er von den jeweils ungünstigsten Annahmen ausging. Ahorner: „Da ist es genauso wahrscheinlich, dass in der Eifel ein Vulkan ausbricht.” Alexander Allmann von der Münchener Rück, einer der Autoren der umstrittenen Studie, widerspricht nicht: „Wir haben auf Anfrage immer wieder gesagt, dass die Wiederholfrequenz im Rahmen von Zehntausenden von Jahren liegt.”
Die Eintrittswahrscheinlichkeit spielt bei Naturkatastrophen eine entscheidende Rolle. Ein vernichtender Kometen-Crash zum Beispiel lässt die meisten Menschen kalt – denn schließlich droht ein kosmischer Beschuss nur alle paar Jahrmillionen. Auch katastrophale Überschwemmungen sind selten. Ingenieure können unmöglich sämtliche Bauwerke gegen Jahrtausendgefahren auslegen. „ Man muss immer einen Kompromiss eingehen”, sagt Hinzen. So werden die Dämme am Rhein oder an der Oder zum Beispiel für ein Jahrhundert-Hochwasser bemessen, und normale Wohnhäuser sollen einem Erdbeben standhalten, wie es etwa alle 500 Jahre auftritt. Seltenere Ereignisse spielen nur eine Rolle, wenn es um den Bau von Atomkraftwerken, Staudämmen oder anderen hochsensiblen Anlagen geht.
Natürlich müssen Versicherungen die größte anzunehmende Katastrophe durchrechnen – nur so können sie Beiträge und Rücklagen kalkulieren. Doch für allzu brisant scheint die Münchener Rück ihr eigenes Planspiel nicht zu halten. An ihrer Tarifstruktur hat sie jedenfalls nichts geändert: „So seltene Ereignisse haben darauf keinen Einfluss”, meint Sprecher Anselm Smolka. Das Planspiel, so scheint es, ist vor allem ein Spiel mit der Angst – und das ist das Kapital der Versicherungen. „Wir haben die Studie nicht aus Geschäftsinteresse gemacht”, versichert Allmann zwar, doch „wenn sie zu mehr Versicherungsabschlüssen führt, ist das nicht schlecht”. Ziel sei gewesen, den Deutschen die Erdbebengefahr bewusst zu machen. Die reißerischen Presseberichte bezeichnet Allmann als „durchaus willkommenen Nebeneffekt”.
Immerhin hat die Münchener Rück mit ihrem Planspiel gezeigt, dass in Mitteleuropa viel Geld auf dem Spiel steht. Die Volkswirtschaften haben auf engstem Raum riesige Werte angehäuft, sodass selbst relativ harmlose Naturkapriolen erheblichen Schaden anrichten können. Das Beben in der Schwäbischen Alb, das 1978 Werte von rund 250 Millionen Mark zerstörte, würde die Anwohner nach Berechnungen der Münchener Rück heute rund zwei Milliarden Mark kosten.
In den gefährdeten Regionen – Kölner Bucht, Schwäbische Alb, Oberrheingraben und im Raum Leipzig bis zum Vogtland – ist deshalb durchaus Vorsorge nötig. „Wir sollten nicht aufgescheucht herumrennen, sondern diskutieren, was gemacht werden muss”, meint Prof. Peter Bormann, Seismologe am Geoforschungszentrum Potsdam. „ Man macht die Augen zu, wenn man sich nicht auf starke Erdbeben einstellt.” Er warnt vor unterdimensionierten Gebäuden und vor einem „Schlendrian” bei der Vorsorge. Auch Prof. Stavros Savidis, Experte für erdbebensicheres Bauen an der TU Berlin, bemängelt, dass der Schutz gegen Erdbeben hier zu Lande „veraltet und lückenhaft ist”. Für Brücken und chemische Anlagen fehlen zum Beispiel verbindliche Regeln für den Umgang mit dem „Lastfall Erdbeben”.
Doch das größte Versäumnis wird jetzt ausgeräumt: Experten haben sich auf eine Änderung der Erdbebennorm DIN 4149 geeinigt, die „allgemeine Hochbauten” betrifft, also vor allem Wohn- und Bürohäuser. Die Norm wird derzeit angepasst und europaweit vereinheitlicht. Der neue Text berücksichtigt erstmals die Wahrscheinlichkeit von Erdbeben und vor allem auch den Untergrund.
Denn der Boden, auf dem ein Gebäude gründet, hat erheblichen Einfluss auf die Intensität der Erschütterungen. So kann eine weiche Sedimentschicht die ankommenden Erdbebenwellen um ein Vielfaches verstärken. Die neue DIN 4149 fordert deshalb für Bauten in Gefahrenzonen eine bessere Armierung. Die Untergrundbeschaffenheit wird dabei in sechs Typenklassen eingeteilt. Das reicht zwar im Regelfall aus, doch eine genauere Kalkulation kann helfen, Baukosten zu sparen.
„Mikrozonierung” lautet die neue Losung der Erdbebeningenieure. Ein interdisziplinäres Forscherteam um Prof. Bormann hat sich die Kölner Bucht vorgenommen und in zwei Messkampagnen an insgesamt 550 Standorten im Abstand von ein bis drei Kilometern gemessen, wie sehr dort die Erdbebenerschütterungen jeweils verstärkt werden.
Langfristiges Ziel ist eine detaillierte Gefahrenkarte, auf der Ingenieure für jedes Baugrundstück ablesen können, welche Erdbebenfrequenz der Untergrund maximal verstärkt. Die Messungen ergaben für weite Teile Kölns einen kritischen Wert von 0,4 bis 0,8 Hertz (siehe Karte vorige Seite). Das entspricht etwa der Eigenfrequenz von 12- bis 25- geschossigen Gebäuden. Solche Hochhäuser würden hier bei einem Beben stark zu Schwingungen angeregt – und wären entsprechend einsturzgefährdet. Sie müssen also so elastisch gebaut werden, dass sie die Schwingungen dämpfen.
Das Projekt gehört zu einem breit angelegten Forschungsvorhaben vom „Deutschen Forschungsnetz Naturkatastrophen”, einem Zusammenschluss zahlreicher Institute. Mit der „Risikoanalyse Erdbeben” wollen die Experten nicht nur die Gefahren abschätzen, sondern auch die möglichen Schäden kalkulieren. Man kann gespannt sein, wie sich diese Ergebnisse von den Zahlen der Münchener Rück unterscheiden werden.
Kompakt
Die Meldung der renommierten Münchener Rückversicherung, dass bei einem Erdbeben in Köln Sachschäden entstehen würden wie beim verheerenden Kobe-Beben in Japan, schlug ein wie eine Bombe. Seismologische Nachuntersuchungen zeigen: Das Szenario ist überzeichnet. Die Wahrscheinlichkeit für ein großes Erdbeben in Deutschland ist äußerst gering. bdw-Community
LesenDas umfassendste, allgemein verständliche, aber doch ins Detail gehende Buch über Erdbeben in deutscher Sprache – leider nur noch in Bibliotheken erhältlich: Bruce A. BoltERDBEBEN Spektrum Akademischer Verlag 1995
Allgemein verständlicher kurzer Überblick:Rolf SchickERDBEBEN UND VULKANEC.H. Beck 1997, DM 14,80
ERDBEBENSICHERES BAUEN Planungshilfe für Bauherren, Architekten und Ingenieure, herausgegeben vom Baden-Württembergischen Wirtschaftsministerium, Richard-Wagner-Str. 15, 70184 Stuttgart
Hugo BachmannERDBEBENSICHERUNG VON BAUWERKENBirkhäuser 1995, DM 99,–
INTERNETRisikoanalyse Erdbeben vom Deutschen Forschungsnetz Naturkatastrophen:dfnk.gfz-potsdam.de/html/risikoanalyse_ erdbeben.html
Weltkarte der Erdbebengefährdung seismohazard.gfz-potsdam.deErweiterungstaste drücken, dann Projekte, GSHAP, Weltkarte… anklicken
Überblick über aktuelle Erdbeben und „Kleine Erdbebenkunde” für den Laien – Homepage der Erdbebenstation Bensberg der Universität Köln:www.erdbebenstation.de
Erdbebenkataloge für Deutschland und weitere Länder – Homepage der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe:www.bgr.de/quakecat
Klaus Jacob
