Wien bis Tokio: Städteplanung bei Erdbebengefahr

Das jüngste Erdbeben im italienischen Amatrice brachte einige Gebäude, wie auch diese Kirche, zum Einsturz.

Das jüngste Erdbeben im italienischen Amatrice brachte einige Gebäude, wie auch diese Kirche, zum Einsturz.

Die Erde bebt, Gebäude stürzen ein, Menschen werden verletzt. Erdbeben gibt es immer wieder. Welche Sicherheitsmaßnahmen können Bauingenieure und Architekten ergreifen?

In Folge des Erdbebens 1755 in Lissabon stellte die europäische Aufklärung die religiösen Begründungen für Naturkatastrophen in Frage. Die Wissenschaft trat in den Vordergrund. Geisteswissenschaften, allen voran die Philosophie, wie auch Naturwissenschaften, vor allem die Physik, suchten nach möglichen Erklärungen für die vermeintlichen "Strafen Gottes". Seither sind 261 Jahre vergangen. Erdbeben gab es im Laufe der Jahre viele. So auch kürzlich im italienischen Amatrice. Was hat sich in baulicher Hinsicht seit dem Beben von 1755 geändert?

Als das Kanto-Erdbeben 1923 Japan erschütterte, wurde Tokio fast dem Erdboden gleichgemacht. Das Beben löste mehrere Flächenbrände aus und zerstörte die Stadt fast vollständig. In Folge der Katastrophe wurden beim Wiederaufbau in Japan bauliche Maßnahmen ergriffen. So dürfen Gebäude in Tokio nicht mehr dicht an dicht nebeneinander gebaut werden, sondern müssen in einem sicheren Abstand zu einander errichtet werden. "Diese Vorkehrung rührt daher, dass im Fall eines Erdbebens die Gebäude in unterschiedlichen Frequenzen zu schwanken beginnen. Ein Gebäude könnte somit ein anderes zum Einsturz bringen", erläutert Thomas Rief von der Technischen Universität (TU) Wien.

Die intensive Auseinandersetzung mit der Gefahr von Erdbeben in Österreich begann erst 1972 mit dem Erdbeben in Seebenstein. Dieses Beben verursachte zahlreiche Gebäudeschäden in Wien. In der Folge wurden 1979 die baulichen Sicherheitsanforderungen für Gebäude verschärft. Seit 2009 müssen Neubauten verbindlich nach europäischer Norm gebaut werden.

Die Ruinen des Stadtteils Nihombashi in Tokio nach dem Kanto-Erdbeben 1923.

Die Ruinen des Stadtteils Nihombashi in Tokio nach dem Kanto-Erdbeben 1923.

"Das bedeutet, dass das Tragwerk eines Gebäudes einem Erdbeben soweit standhalten muss, dass es nicht komplett einstürzt. Ein Gebäude muss einem Erdbeben widerstehen können ohne dabei seinen inneren Zusammenhalt und eine Resttragfähigkeit zu verlieren. Es dürfen auch keine Schäden entstehen, die dazu führen, dass die Renovierungskosten im Vergleich zu den Baukosten unverhältnismäßig hoch wären", erklärt Andreas Kolbitsch, Professor an der TU Wien.

In Japan werden seit 1923 Vorkehrungen getroffen um im Ernstfall gerüstet zu sein. Straßenzüge wurden verbreitert und unterliegen einer bestimmten Norm. Auch auf der Ebene der Infrastruktur, die im Fall eines Erdbebens nicht mehr funktioniert, wird vorgesorgt. In Tokio gibt es in jeder Nachbarschaft Erstaufnahmezentren für Menschen, die bei Naturkatastrophen ihr Zuhause verlieren. "Solche Einrichtungen verunsichern die Bevölkerung zwar oft, sind im Ernstfall aber notwendig, weil sie ein totales Chaos verhindern", begründet Rief diese Sicherheitsvorkehrungen. Zu den Maßnahmen zählt auch die Bauhöhe von Gebäuden. "Die meisten Häuser in Tokio sind nicht höher als 300 Meter", beschreibt Rief das Stadtbild.

Altbauten und Gebäude, die vor 2009 gebaut wurden, werden in Österreich stetig überprüft. Dabei wird besonders darauf geachtet, Querwände zu verstärken. "Das ist speziell im Erdgeschoß eines Gebäudes notwendig. Auch das Fundament wird gegebenenfalls verstärkt um einen Totaleinsturz des Gebäudes zu verhindern. Ältere Gebäude werden regelmäßig auf ihre Standfestigkeit im Hinblick auf Erdbeben überprüft", begründet Kolbitsch dieses Vorgehen.

Die Erdbebengefahr in Österreich als Grafik dargestellt.

Bebenzonen Österreichs

Die Erdbebengefahr in Österreich.

Andreas Kolbitsch ist Professor am Institut für Hochbau und Technologie an der TU Wien.

Hochbauexperte Andreas Kolbitsch

Andreas Kolbitsch ist Professor am Institut für Hochbau und Technologie an der TU Wien.

Zur Einschätzung der Erdbebengefahr in einem bestimmten Land oder einer bestimmten Region, werden die Berechnungen von Geologen herangezogen. Um die Stärke und die Frequenz von Erdbeben in Österreich abschätzen zu können, werden Vergleichswerte der letzten Jahre von der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) herangezogen. "Bei der Gebäudekonstruktion wird mit den stärksten Erdbeben in der Region gerechnet. Es wird auch davon ausgegangen, dass diese häufiger auftreten als bisher gemessen wurde. Diese Einschätzungen dienen einer möglichst sicheren Gebäudekonstruktion, die auch im schlimmsten Ernstfall stand hält", ergänzt Kolbitsch. Laut Angaben der ZAMG sind das Inntal, das südliche Kärnten und die sogenannte Mur-Mürztal-Störung mit dem Wiener Becken besonders anfällig für Erdbeben (siehe Grafik).

Japan ist besonders erdbebengefährdet. Dennoch gab es 2011 nach dem Tohoku-Beben kaum Schäden. "Das liegt an der guten Vorbereitung und der Umsetzungen der Sicherheitsmaßnahmen. Das Um und Auf ist die Planung des Architekten, die dem Bauingenieur im Idealfall die Arbeit erleichtert", sagt Rief.

Eine der größten Gefahren bei Erdbeben sind herabfallende Gebäudeteile. "Stürzt ein Haus nicht komplett ein, sondern nur teilweise, ist die Gefahr von herabfallenden Hausteilen besonders groß für die Bewohner. Herabstürzende Rauchfänge und Zierelemente können Menschenleben kosten", warnt Kolbitsch.

Bei einem leichten Erdbeben im Jahr 2009 wurde die Fassade dieses Gebäudes in Mürzzuschlag in Mitleidenschaft gezogen.

Bei einem leichten Erdbeben im Jahr 2009 wurde die Fassade dieses Gebäudes in Mürzzuschlag in Mitleidenschaft gezogen.

Andreas Kolbitsch ist Professor am Institut für Hochbau und Technologie der Technischen Universität (TU) Wien.

Thomas Rief leitet das Japan Austria Science Exchange Center (JASEC) der TU Wien, das die wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen der TU Wien und japanischen Forschungseinrichtungen koordiniert und ist Lektor am Institut für Architektur und Raumplanung der TU Wien. Er beschäftigt sich mit Katastrophenvorbeugung und Sicherheit in Bauten .

Die folgenschwersten Erdbeben der Vergangenheit

1755: Lissabon, Portugal

Das Epizentrum des Erdbebens von Lissabon 1755 befand sich etwa 200km von der Küste entfernt. Es hatte eine Stärke von 8,7 auf der Richterskala. Das wohl folgenreichste Erdbeben der Geschichte löste nicht nur einen Großbrand und einen Tsunami aus, sondern sorgte auch für politische und gesellschaftliche Veränderungen.

1908: Messina, Italien

Es handelt sich um eine der schwerwiegendsten Naturkatastrophen des 20. Jahrhunderts. Bei dem Erdbeben von Messina wurden die italienischen Städte Messina, Palmi und Reggio Calabria fast vollständig zerstört. Laut Schätzungen verloren etwa 72.000 bis 100.000 Menschen ihr Leben.

Nach dem Erdbeben in Messina wird ein Gebäude wieder aufgebaut.

Nach dem Erdbeben in Messina wird ein Gebäude wieder aufgebaut.

2004: Indischer Ozean

Das Erdbeben das den indischen Ozean erschütterte und etwa 230.000 Todesopfer forderte, betraf mehrere Staaten in der Region. Das Epizentrum lag 85km vor der Insel Sumatra (Indonesien). Das Beben löste mehrere Tsunamis aus. Es handelt sich um das drittstärkste je gemessene Erdbeben der Geschichte.

Das Erdbeben im indischen Ozean zog mehrere Tsunamis nach sich und zerstörte weite Teile Sumatras.

Das Erdbeben im indischen Ozean zog mehrere Tsunamis nach sich und zerstörte weite Teile Sumatras.

2005: Kaschmir, Pakistan

Von dem Erdbeben in der Region Kaschmir waren die Länder Pakistan, Afghanistan und Indien betroffen. Das Epizentrum lag in der Stadt Muzaffarabad in der Region Kaschmir. Das Beben wies eine Stärke von etwa 7,7 auf der Richterskala auf. Zahlreiche Dörfer in den betroffenen Ländern wurden vollständig zerstört. Es gab etwa 87.000 Todesopfer.

Menschen warten nach dem Erdbeben in Kaschmir auf Hilfe und beten.

Menschen warten nach dem Erdbeben in Kaschmir auf Hilfe und beten.

2010: Port-au-Prince, Haiti

Das Epizentrum des starken Erdbebens lag etwa 25km vor der Hauptstadt Haitis, Port-au-Prince. Es forderte etwa 316.000 Todesopfer und gilt damit als das weltweit verheerendste Beben des 21. Jahrhunderts.

Das Erdbeben in Port-au-Prince hatte besonders für die arme Bevölkerung verheerende Auswirkungen.

Das Erdbeben in Port-au-Prince hatte besonders für die arme Bevölkerung verheerende Auswirkungen.