Die Erdbebenkatastrophe 1356 in Basel eine Beurteilung im Kontext der regionalen seismischen Gefährdung

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Florian Gerhardt
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1 «cogito-preis 2014» Die Erdbebenkatastrophe 1356 in Basel eine Beurteilung im Kontext der regionalen seismischen Gefährdung Donat Fäh Schweizerischer Erdbebendienst an der ETH Zürich Numerische Modellierung des Erdbebens von 1356 (Oprsal et al., 2005)

2 Erdbebenwirkung: Was passiert bei einem Erdbeben (Quelle, Abminderung, Standorteinfluss, Wirkung)

3 Makroseismische Skala Europäische Makroseismische Skala (EMS) 1998 Intensität I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Definition (Kurzform) nicht fühlbar kaum bemerkbar schwach deutlich stark leichte Gebäudeschäden Gebäudeschäden schwere Gebäudeschäden zerstörend sehr zerstörend verwüstend vollständig verwüstend Die Intensität beschreibt die Erschütterungswirkung an der Erdoberfläche an einem Standort Die ausführliche Skala EMS unterscheidet: a) Verletzbarkeitsklassen (A-F) b) Schadensgrade (1-5) EMS (1998): European Macroseismic Scale Grünthal, G. et al. (eds.)

4 Bekannte Schadenbeben Sie definieren die seismische Gefährdung L Aquila 2009 (AP Photo/Guardia Forestale) ? L'Aquila 2009 (AP Photo/Alessandra Tarantino)

5 Bebenhäufigkeit und Wirkung 1) Mw (Intensität VIII-IX) ist die typische Stärke, wie sie in der Schweiz ca. alle 100 Jahre erwartet werden muss. 2) Das Erdbeben von Basel (Mw 6.6, Intensität IX) ist das grösste historische Erdbeben in der Schweiz. 3) Seit den letzten grossen Beben hat sich die Infrastruktur und deren Lage stark verändert: Es wird dort gebaut, wo früher nicht gebaut werden konnte. 4) Es werden Auswirkungen wie beim Erdbeben von L Aquila 2009 (Mw 6.3) erwartet: Ähnliche Mauerwerksgebäude in der Schweiz.

6 Das 14. Jahrhundert: Hungersnot, Pest, Naturkatastrophen Schumacher 1878/ swisstopo Heute Merian, 1615

7 Was geschah am 18.Oktober 1356? "der gröst erdbidem, der in disen landen ie gehört wart" Kombinierte Analyse der Resultate aus: Paläoseismologie Archäologie Geschichtsforschung Bauingenieurwesen Seismologie Konstanzer Weltchronik (Ende 14.Jahrhundert)

8 Was geschah am 18.Oktober 1356? Ablauf rekonstruiert aus Beobachtungen aus Konstanz 12:00-17:00 3 starke Vorbeben 17:00 Erstes Schadenbeben (Intensität VIII, Mw=5.4) 17:00-24:00 5 starke Vor/Nachbeben 22:00 Zweites Schadenbeben (Intensität IX, Mw=6.6)... Grosse Anzahl Nachbeben über Monate

9 Paläoseismologische Untersuchungen Steinschlag,Wackelsteine, Reinachverwerfung Reinachverwerfung (Ferry et al., 2005) Schürch&Becker (2005) Direktivität & Abstrahlung?

10 Archäologie und Gebäudeinventar Analyse der archäologischen Informationen für Burgen Analyse in der Gebäudedatenbank (BS) für die Gebäude in Basel: Inventar der Gebäude, welche das Beben ganz oder teilweise überstanden haben. Beurteilung historischer Bilder von Gebäuden (Türme der Stadtmauer) Schätzung der Schäden und der Gebäudeverletzbarkeit Analyse der archäologischen Bodenforschung (Trümmer, Feuer) Archäologische Bodenforschung Basel-Stadt Photo: Philippe Saurbeck

11 Burgen in der Region Basel Wenige archäologische Hinweise Burgenlisten mit zerstörten Burgen haben eher einen politisch motivierten Hintergrund Madeln: Angenstein: Meyer (2006), Wild (2006) Archäologie und Museum Baselland

12 Schadensbild in Basel: Intensität IX Erdbebenforensik Schönes Haus Fast vollständig erhalten nur geringe Schäden 2 Augustinergasse 17 Vollständig zerstört Wiederaufbau 1

13 1356 Basel Erdbeben (Mw 6.6) Makroseismisches Feld

Tatsachen zum 1356 Erdbeben Ein Erdbeben der Stärke des 1356 Bebens tritt im Mittel alle 2000-2500 Jahre in der Region Basel auf, und alle 1000 Jahre im Gebiet der Schweiz.

14 Tatsachen zum 1356 Erdbeben Ein Erdbeben der Stärke des 1356 Bebens tritt im Mittel alle Jahre in der Region Basel auf, und alle 1000 Jahre im Gebiet der Schweiz. Ein solches Beben wird im Nahfeld durch die Baunormen (500 jähriges Erdbeben) nicht abgedeckt Erdbeben Erdbebenszenarien abgedeckt durch die Baunorm De-aggregation der seismischen Gefährdung in Basel (Giardini et al., 2004)

15 Wie geht die Ingenieurseismologie damit um? Mikrozonierung für die Region Basel ( ): Standort bezogene Spektren basierend auf. Seismische Gefährdung auf Fels Geologisches 3D Modell Basel Geophysikalische Feldmessungen Numerische Simulationen Seismische Stationen Interpretation & Zonierung

16 Wie geht die Ingenieurseismologie damit um? Mikrozonierung für die Region Basel ( ): Standort bezogene Spektren basierend auf. Bewusster Einbau von Konservativität Fäh & Huggenberger (2006)

17 1356 Beben Heute Szenariomodellierung beispielsweise für die Übung SEISMO12 Bodenerschütterungskarte Intensität Definition (Kurzform) V VI VII VIII IX X stark leichte Gebäudeschäden Gebäudeschäden schwere Gebäudeschäden zerstörend sehr zerstörend Cauzzi et al. (2014)

18 Erdbeben mit Bodenverflüssigung Bergstürzen und Tsunami

19 Erdbebenzyklus und Erdbebenvorsorge Interdisziplinäre Forschung Gefährdungsanalyse Szenario Modellierung ? Information Umsetzung Baunormen Überprüfung Versicherung

20 Herzlichen Dank! Cogito Foundation ETHZ, SED allen Institutionen und Personen die diese Projekte ermöglicht haben 1356 Erdbeben Projekt Dagmar Bargetzi, Arnfried Becker, Stefan Fritsche, Monika Gisler, Bernhard Jaggi, Philipp Kästli, Thomas Lutz, Virgilio Masciadri, Christoph Matt, Dieter Mayer-Rosa, Dorothee Rippmann, Gabriela Schwarz-Zanetti, Jürg Tauber, Thomas Wenk Projekte Region Basel Peter Huggenberger, Ralph Kirchhofer, Karin Bernet, Thomas Noack, Peter Kruspan, Jannis Epting, Peter Hauber, Alex Furger, Regula Schatzmann, Martin Koller, Pierino Lestuzzi, Blaise Duvernay, Kerstin Lang, Hugo Bachmann, Domenico Giardini, Fortunat Kind, Sibylle Steimen, Ivo Oprsal, Erik Rüttener, Sonia Alvarez, Daniel Roten, Patrik Smit, Michael Meier, Johannes Ripperger, Brian Steiner, Souad Sellami, Nico Deichmann, Stefan Wiemer, Elisabeth Läderach, Sabine Brühwiler, Andre Blanchard, Manuel Hobiger, Christian Scherrer, Carlo Cauzzi, Robert Tanner, Sacha Barman, Robin Hansemann, Franz Weber, Peter Zweifel, Clotaire Michel, Valerio Poggi, Ben Edwards, Gabi Gassner, Remo Grolimund, Jan Burjanek, Stefano Marano, Philippe Renault, Martin.Roth, Christoph Werner, Rolf Meyer, Anton Strelecek, Urs Voegeli, Stephan Husen, Celine Pittet, Simona Dematte, Marzio Giamboni, Marcus Mueller, Peter Blumer, Joerg Meyer, und alle anderen

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