Der Schiefe Turm von Pisa ist weltberühmt für seine kritisch wirkende Lage – doch warum steht er denn überhaupt noch, obwohl die Region doch so oft von Erdbeben erschüttert wurde? Dieser Frage hat nun ein Team von Forschern und Bauingenieuren eine Studie gewidmet. Sie kommen zu dem überraschend wirkenden Schluss: Die Eigenschaften des Untergrunds, welche die Schieflage verursacht haben, sind auch für die Widerstandsfähigkeit des Turms gegenüber Erdbeben verantwortlich.
Buchstäblich schiefgegangen war schon der Bau des Glockenturms des Doms von Pisa: Bereits während der Errichtung Ende des 12. Jahrhunderts begann sich das Gebäude zu neigen. Trotzdem entschloss man sich nach einigem Zögern, den Bau doch noch zu vollenden: Seit über sechshundert Jahren steht das rund 57 Meter hohe Gebäude nun schief aber erstaunlich stabil neben dem Hauptbau des Doms.
Die Neigung wirkt kritisch: Sie beträgt etwa fünf Grad, was zu einer Verschiebung der Spitze im Vergleich zu einer senkrechten Lage von rund fünf Metern führt. Der Turm erscheint dadurch, als ob er jeden Moment umfallen könnte. Zur Verwunderung von Experten ist das aber bisher nicht passiert, und das, obwohl Pisa in einer Erdbebenregion Italiens liegt. Seit 1280 hat der Turm mindestens vier starke Erdbeben überstanden. Ein 16-köpfiges Forscherteam ist diesem Phänomen nun buchstäblich auf den Grund gegangen. Sie haben dem Turm und dem Untergrund, auf dem er steht, eine umfangreiche seismologische, geotechnische und strukturelle Untersuchung gewidmet.
Problem und Schutz zugleich
Wie sie berichten, zeichnet sich ab, dass das Überleben des Turms auf ein Phänomen zurückzuführen ist, das als dynamische Boden-Struktur-Interaktion (DSSI) bezeichnet wird. Die beträchtliche Höhe und Steifigkeit des Turms führt dabei in Verbindung mit der Weichheit des Fundamentbodens dazu, dass die Schwingungseigenschaften der Struktur in günstiger Weise beeinflusst werden. Letztlich haben die Effekte zur Folge, dass der Turm nicht mit den Bodenbewegungen eines Erdbebens mitschwingt. Den Wissenschaftlern zufolge führt die einzigartige Kombination der Faktoren beim Turm von Pisa zum Weltrekord beim DSSI-Effekt.
Der an der Untersuchung beteiligte Experte für Geotechnik und Bodenstrukturinteraktion George Mylonakis von der University of Bristol resümiert: “Ironischerweise haben die gleichen Untergrundmerkmale, welche die beträchtliche Schieflage des Turms verursacht haben, dem Bauwerk geholfen, die seismischen Ereignisse zu überstehen.”
Wenn Sie auch eine Frage oder einen Themavorschlag für unsere Rubrik „Nachgefragt“ haben, schicken Sie uns einfach eine E-Mail an: fragen@wissenschaft.de
Mehr Elektroschrott durch Künstliche Intelligenz
