Frühwarnung bei Erdbeben macht Fortschritte

Eine zuverlässige Vorhersage von Erdbeben ist bis heute nicht möglich. Zu komplex sind die Vorgänge, die sich in der Erdkruste abspielen. So bleibt nur, sich am besten vor Erdbeben zu schützen. Dabei gelten neben dem erdbebensicheren Bauen Erdbeben-Frühwarnsysteme als beste Methode.

Im Fokus der Frühwarnung steht, ein Erdbeben bereits in der Nähe seines Zentrums zu erfassen  und die ermittelten Werte so schnell wie möglich in ein Datenzentrum zu übertragen.
Im Fokus der Frühwarnung steht, ein Erdbeben bereits in der Nähe seines Zentrums zu erfassen und die ermittelten Werte so schnell wie möglich in ein Datenzentrum zu übertragen.

(pg) Bei Erdbeben-Frühwarnsystemen gilt allgemein das stark erdbebengefährdete Japan als Vorbild. Das japanische System ermöglicht es, Schnellzüge anzuhalten, Gasleitungen zu unterbrechen, sensible industrielle Prozesse zu stoppen und - meist über Smartphone oder Fernsehen, die Bevölkerung zu warnen. Funktionieren Frühwarnsysteme richtig, geben sie Betreibern von anfälligen Industrieanlagen und der Bevölkerung je nach Distanz zum Bruch in der Erdkruste zumindest einige, möglicherweise entscheidende Sekunden Zeit.

Primärwellen schneller als Sekundärwellen

Im Fokus der Frühwarnung steht, ein Erdbeben bereits in der Nähe seines Zentrums zu erfassen  und die ermittelten Werte so schnell wie möglich in ein Datenzentrum zu übertragen. Alle Erdbeben-Frühwarnsysteme - neben Japan auch in der Schweiz, Taiwan, Mexiko oder der Türkei - machen sich dabei zunutze, dass bei einem Erdbeben die weitgehend ungefährlichen P-Wellen (Primärwellen) schneller unterwegs sind als die zerstörerischen seismischen Wellen, die sogenannten S-Wellen (Sekundärwellen). 

Bereits wenige Sekunden nach Beginn eines Erdbebens können so erste Warnungen übermittelt werden. Die Bevölkerung erhält möglicherweise über Leben und Tod entscheidende Sekunden, im Optimalfall auch Minuten, um sich vorzubereiten und zu schützen.

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Komplexe Prozesse

Was sich recht einfach anhört, ist jedoch sehr komplex. Denn beispielsweise können sich die durch ein Erdbeben hervorgerufenen Bodenbewegungen und auch deren Dauer je nach Ort stark unterscheiden, weil die Erdbebenwellen von der Beschaffenheit des Untergrundes beeinflusst werden. Ausserdem hat der bei einem Erdbeben stattfindende Bruchprozess selbst einen grossen Einfluss auf die Bereiche, in denen starke Erschütterungen auftreten.

Digitalisierung könnte Durchbruch bringen

Eine wichtige Rolle bei der Erdbeben-Frühwarnung dürften in Zukunft mobile Kommunikationsträger wie Smartphones spielen. Ein Beispiel ist die App «My Shake», die von Wissenschaftlern der University of California in Berkley und dem Forschungslabor der Deutschen Telekom im Silicon Valley entwickelt wurde: In jedem modernen Smartphone ist ein Sensor integriert, der die Bewegungen des Geräts in drei Dimensionen erfasst und als eine Art Seismometer fungiert. «My Shake» sucht in den Aufzeichnungen des Beschleunigungsmessers gezielt nach den für Erdbeben charakteristischen Wellenformen. 

Entdeckt das Programm nun ein erdbebenähnliches Signal, übermittelt es eine Nachricht an das Datenzentrum. Wenn dort in kurzer Zeit viele Meldungen eintreffen, fordern die Computer die kompletten Aufzeichnungen der Sensoren an und werten sie seismologisch in Bezug auf Erdbebenherd und Magnitude aus. Die Zukunft wird zeigen, wie sich solche Systeme für die Frühwarnung von Erdbeben einsetzen lassen. 

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