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Erdbebenschäden: Welche Bauweise ist sicherer?

Auch wenn grosse Ereignisse selten vorkommen, kann in der Schweiz immer und überall die Erde beben. Bauweise sowie entsprechende Präventionsmassnahmen können die Sicherheit vor Erdbebenschäden bei Gebäuden erhöhen.

Vor allem die nordamerikanische Leichtrahmenbauweise wird bezüglich Erdbebensicherheit sehr gut bewertet, eine auch in der Schweiz zunehmend eingesetzte Technik.
Vor allem die nordamerikanische Leichtrahmenbauweise wird bezüglich Erdbebensicherheit sehr gut bewertet, eine auch in der Schweiz zunehmend eingesetzte Technik.

(mb) Bei einem Erdbeben kommt es zu schnellen Bewegungen des Bodens, wobei die horizontalen Bewegungen in der Regel stärker sind als die vertikalen. Diese Bewegungen des Bodes versetzen Gebäude in Schwingung. Je nach Intensität des Bebens und nach Konstruktionsweise wird ein Gebäude dadurch mehr oder weniger stark beschädigt. Durch die Bauweise und sowie entsprechende bauliche Massnahmen lässt sich die Sicherheit vor Schäden erhöhen.  

Präventionsmassnahmen bei geringfügig höheren Kosten

Erhöhte Sicherheit ist keineswegs eine Frage der Kosten. Dies gilt vor allem für Neubauten. Lediglich ein bis zwei Prozent der Baukosten sind für Massnahmen für die Erdbebensicherheit zu reservieren, also 5'000 bis 10'000 Franken bei einem Einfamilienhaus. Bei Erneuerungen ist dieselbe Sicherheit nicht für dieses Geld zu haben. Geeignet sind deshalb Gesamtsanierungen, bei denen die Massnahmen mehr oder weniger integraler Teil des Projekts sind. Welche Massnahmen haben ein gutes Kosten-Nutzen-Verhältnis? Welche Bauweise ist sicher? 

Weicher Sockel vermeiden

Häufig finden sich im Erdgeschoss grosse Räume  ̶  Wohnzimmer und Repräsentationsräume. In den oberen Geschossen sind deutlich mehr Zwischenwände eingebaut, die das Gebäude versteifen. Allerdings ergibt sich daraus eine stabile Schachtel auf einem «weichen» Sockel. Bei einem neueren Einfamilienhaus ist diese Struktur ausgeprägt. Kommt hinzu, dass die südlichen und westlichen Aussenwände überwiegend verglast sind. Einzig der gemauerte oder betonierte Kern mit dem Eingang und den Nassräumen wie WC und Küche sind erdbebensicher. Schon deshalb eignen sich diese Räume für einen Rückzug bei Gefahr oder nach einem Vorbeben.

Mischbauweisen eher unsicher

Im Ratgeber des Bundesamts für Umwelt, Bafu, schneiden Mischsysteme aus Stützen und Mauerwerk schlecht ab. Die Bauweise entspricht dem Ausfachen von Rahmen mit Back- oder Kalksandsteinen. Nach Einschätzung des Bafu würde die Ausfachung bei einem Beben «herausfallen». Der klassische Riegel ist also kein sicheres System.

Generell sollten massive Bauten mit Stahlbetonwänden versteift werden. Da die Betonteile teuer sind, werden häufig zwei kleinere, raumhohe Betonwände in das Mauerwerk integriert  ̶  je ein Wandteil in die beiden Hauptrichtungen. Häufig werden diese versteifenden Betonteile mit dem Treppenhauskern kombiniert.

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Flexible Holzbauten sind sicherer

Helmut Prion von der British-Columbia-Universität in Kanada hat das Standvermögen von Holzbauten bei Erdbeben untersucht und dazu das Ereignis im Januar 1995 in Kobe, Japan, genutzt. Weil Holzhäuser flexibler als Massivbauten sind, also eher Verformungen ohne Bruch zulassen, sind sie deutlich erdbebensicherer. Vor allem die nordamerikanische Leichtrahmenbauweise wird sehr gut bewertet, eine auch in der Schweiz zunehmend eingesetzte Technik. Diese Holzrahmen werden in der Fabrik vorfabriziert und, oft mitsamt den Fenstern, auf die Baustelle transportiert. Je nach Gefährdung lassen sich die Rahmen zusätzlich versteifen, mit Drahtseilen sogar sehr kostengünstig. Derart versteifte Holzrahmen entsprechen der Bauweise mit Wandscheiben, eine Bauweise, die ebenfalls im Trend ist.

Fehlertoleranz und Versteifungen 

Aus den Forschungsresultaten lässt sich eine generelle Empfehlung ableiten: Häuser mit Fehlertoleranz sind sicherer, vor allem jene, die Verformungen zulassen, ohne in sich zusammenzufallen. Falls das Projekt ein starres Massivhaus vorsieht, sollte diese Stabilität auch Beben überdauern. Fazit: Moderne Holzbauten sind in der Regel erbebensicherer, Mauerwerksbauten nur mit gut verankerten Versteifungen, vorzugsweise aus Beton.

Bei der Ertüchtigung von alten Häusern sind, analog zum Neubau, Versteifungen und Verstärkungen von Aussen- und Innenwänden prioritär. Dies kann durch den Einzug von Tafeln oder Wandscheiben respektive mit Seil- oder Profil-Versteifungen erfolgen.

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