Seismische Risikokartierung auf der Grundlage der EMS-98: Fallstudie Ostthüringen

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1 Schwarz et al. 325 Seismische Risikokartierung auf der Grundlage der EMS-98: Fallstudie Ostthüringen J. Schwarz, M. Raschke, H. Maiwald Institut für Konstruktiven Ingenieurbau, Bauhaus-Universität Weimar Zusammenfassung Für das Testgebiet Ostthüringen werden am Beispiel der Stadt Schmölln methodische Grundlagen zur Abschätzung realistischer Schadenspotentiale auf der Grundlage der European Macroseismic Scale EMS-98 (Grünthal ed., 1998) bereitgestellt. Die gewählte Methodik ist geeignet, um auch auf deutsche Großstadträume übertragen zu werden. Wie gezeigt wird, hängt die Qualität der seismischen Risikokartierung wesentlich von den vorliegenden Basisdaten ab, die in GIS-fähiger Form so weit aufbereitet werden müssen, dass Modelle zur Kennzeichnung des lokalen Verstärkungspotentials aber auch des tatsächlichen Bauwerksbestandes zur Verfügung stehen. Ausgehend vom verfügbaren Kartenmaterial zur Geologie bzw. zu Bohrlochdaten wird ein räumliches Tiefenprofil entwickelt. Durch Simulationen an den Tiefenprofilen werden Spektralbeschleunigungen für Periodenbereiche ermittelt, in den auch die Grundperioden der im Zielgebiet vorherrschenden Bauwerksgruppen angesiedelt sind. Die Perioden der Bauwerke selbst werden anhand empirischer Näherungsbeziehungen sowie auf der Grundlage von messtechnischen Untersuchungen repräsentativer Einzelobjekte abgeschätzt. Ausgehend von Luftbildaufnahmen und dem katastermäßig geführten Bebauungsdaten wird der tatsächliche Bauwerksbestand durch Vor-Ort-Aufnahmen aktualisiert und kartiert. Im Testgebiet selbst wurden dabei ca Objekte nach Bauwerkstyp, Nutzung, Zustand u.ä. klassifiziert und in Verletzbarkeitsklassen gemäß der EMS-98 eingeordnet. Auf Grundlage dieser Basisdaten werden Bebenszenarien durchgespielt, die den Norm-Fall (Wiederholungsperiode von ca. 500 Jahren) und weitere, optimistische oder auch pessimistische Ereignisse sehr geringer Eintretenswahrscheinlichkeit implizieren. Ergebnisse liegen für unterschiedliche Bebenszenarien, die sowohl auf der Intensität als auch auf den standortrelevanten Magnituden-Entfernungs-Bedingungen basieren, vor. Es wird ein Ausblick auf derzeit laufende Arbeiten gegeben, in denen die lokal zu erwartenden Bodenbewegungen direkt einfließen können und das Bauwerksverhalten in Abhängigkeit vom lokalen Beanspruchungsniveau prognostiziert werden kann. Seismische Risikokarten geben die Schadensgrade des Bauwerksbestandes und ermöglichen die realistische Quantifizierung zu erwartender Schadenspotentiale. Die Ergebnisse können jedoch in unterschiedlichem Detaillierungsgrad (z.b. in Form der Schadensgrade für einzelne Objekte oder mittlere Schadensgrade für bestimmte Gebietsabgrenzungen) vorgelegt werden. Der damit verbundene Abstimmungsbedarf mit lokalen Behörden und Entscheidungsträgern wird diskutiert. Begründung und Lage des Testgebietes Im Rahmen der Untersuchungen sollen die methodischen Grundlagen zur Durchführung seismischer Risikostudien, zur Ableitung realistischer Erdbebenszenarien und den daraus zu begründenden Schadenspotentiale für deutsche Erdbebengebiete an der Fallstudie Ostthüringen entwickelt werden. Gewählt wurde aus unterschiedlichen Gründen die Stadt Schmölln. Für das Testgebiet sprechen u.a.: - die Überschaubarkeit und die dadurch mögliche flächendeckende Erfassung des Bauwerksbestandes - die Verschiedenartigkeit des Gebiets hinsichtlich Geologie und Topographie sowie der Bebauung, und damit die differenzierte Ausprägung der Bodenbewegung und Bebenwirkungen - die Höhe der Seismizität/Erdbebenzone (vgl. Abb. 1) - die Vergleichbarkeit der Bebauung mit anderen Regionen und damit die Übertragbarkeit wesentlicher Ergebnisse bzw. die Möglichkeit einer Analogiebetrachtung - die Erfahrungen aus historischen Ereignissen u.a. des Gebirgsschlages von Völkershausen 1989 und damit die Möglichkeit der Kalibrierung des Schadensbildes bzw. -umfanges - der Bedarf und das Interesse der lokalen Behörden an den Ergebnissen

2 Ergebnisse aus dem Deutschen Forschungsnetz Naturkatastrophen - die Zuständigkeit und die Kompetenz der Bearbeiter zur Authorisierung der Datenerhebung und Projektdurchführung Abb. 1: Lage des Standortes innerhalb der aktuellen Zonenkarte nach E DIN 4149 und Kennzeichnung des maßgebenden historischen Erdbebens vom 6. März 1872 (nach Grünthal und Schwarz 2001). Nach DIN 4149 (1981) liegt der Standort in der Zone 2; nach der Gefährdungszonenkarte zum aktuellen Normenentwurf E DIN 4149 (2001) ist, wie Abb. 1 verdeutlicht, der Standort einer Zone 1 zugeordnet, wobei die Kriterien der Zonendefinition unterschiedlich sind (Schwarz und Grünthal, 1998). Zielstellungen der seismischen Risikokartierung Mit der seismischen Risikokartierung können unterschiedliche Zielstellungen verbunden sein. Zu nennen sind: Identifikation der im Katastrophenfall wichtigen Objekte (Krankenhäuser, Feuerwehrgebäuden usw.) Identifikation und Überprüfung sicherheitsrelevanter oder versorgungsrelevanter Bauwerke der Lebenslinien (life-lines) von Energie, Wasser, Nahrung, Verkehr und Kommunikation Kartierung des Bauwerksbestandes und seiner Verletzbarkeit (vulnerability) Abschätzung der Schadenspotentiale im großräumigen Maßstab Ableitung von Aussagen zu den Gebieten mit erhöhter Wahrscheinlichkeit von Schäden, von Versorgungsausfällen oder -unterbrechungen (im kleinräumigen Maßstab) Ermittlung des Ertüchtigungsbedarfs von Einzelobjekten (Gebäudemaßstab) Bereitstellung von Planungs- und Entscheidungsgrundlagen. Durch den Bezug zur vorhandenen Bausubstanz kann der Handlungsbedarf für Wirtschaft und Behörden begründet und vorbeugende Maßnahmen langfristig geplant werden. Nicht auszuschließen ist, dass Lücken im aktuellen Regelwerk aufgezeigt werden.

3 Schwarz et al. 327 Abb. 2: Schema der seismischen Risikokartierung, (aus Schwarz et al. 2001a). Methodische Grundlagen - Übersicht Die flächendeckende Darstellung der möglichen Bebenwirkungen auf den vorhandenen Bauwerksbestand mit Hilfe Geographischer Informationssysteme (GIS) sei als seismische Risikokartierung bezeichnet. Sie schließt die Realisierung unterschiedlicher Teilaufgaben ein, die im Schema der erforderlichen Bearbeitungsschritte, des Informationsflusses und der erforderlic hen Verknüpfungen durch Abb. 2 veranschaulicht werden: Überführung der mit unterschiedlichen Eintretenswahrscheinlichkeiten zu erwartenden Bebenszenarien in ingenieurseismologische Kenngrößen für die Standortuntersuchungen Umsetzung der Untergrunddaten in ein Standortmodell und Ermittlung der lokalen Verstärkungseffekte Ermittlung von Bauwerks-Verletzbarkeitsfunktionen auf Grundlage der EMS-98 Bewertung der Bausubstanz sowie Einordnung der vorherrschenden Bauweisen in Verletzbarkeitsklassen Entwicklung geeigneter Methoden zur Verknüpfung von seismischen Ereignissen und der Bauwerksverletzbarkeit in Form der regional differenzierten Schadenserwartung Entwicklung einer Methode zur Abschätzung des monetären Verlustpotentials (loss estimation) Wie die mit Fragezeichen markierten Ebenen verdeutlichen, werden im Rahmen der bisherigen Bearbeitung Aspekte zur monetären Quantifizierung des Schadenspotentials (noch) offen gehalten bzw. ausgeklammert. Dies gilt auch für die meßtechnische Verifikation der abgeleiteten lokalen Verstärkungseffekte (Mikrozonierung). Ergebnisse ( Produkte, Verwertbarkeit ) und Nutzer Wiederholt wurde von dem im Rahmen des Clusters Naturgefahr Erdbeben beteiligten Einrichtungen die Frage nach den Ergebnissen, den Produkten, ihrer Verwertbarkeit aus Sicht der anvisierten Nutzer diskutiert. Von Anfang an sollte sichergestellt werden, dass die Arbeiten nicht nur wissenschaftlichen Ansprüchen gerecht werden, sondern auch auf Anforderungen aus den Bereichen der Katastrophenvorsorge und des Planungswesens reagieren.

4 Ergebnisse aus dem Deutschen Forschungsnetz Naturkatastrophen Tab. 1: Bearbeitungsstufen im Rahmen der seismischen Risikokartierung (vgl. auch Abb. 2): Stufe Gegenstand Ergebnisse Gebiet Beschreibung 1 Aufbereitung und SEIS Historische Erdbeben; Kennzeichnung der Seismizität REPRODUKTION von verfügbaren Daten UG BAU GIS-Ebenen von Topographie, Untergrund; Bohrlochdaten, geologische Karten Aktualisierung des Bestandsunterlagen (Katasteramt); Kartierung des Gebäudebestandes (Zusammensetzung der Bauweisen) 2 ERFASSUNG, ANALYSE und SEIS Festlegung von deterministisch begründeten Bebenszenarien INTERPRETATION UG Ableitung eines räumlichen Tiefenprofils von aufbereiteten Daten BAU Bewertung und Kartierung der Verletzbarkeit der Bauwerke 3 BERECHNUNG innerhalb einer SEIS Festlegung von probabilistisch begründeten Bebenszenarien Datene bene des GIS- UG Ermittlung und Kartierung der Standortperioden Modells BAU Ermittlung und Kartierung der Bauwerksperioden (empirisch, messtechnisch bestimmt); Ableitung bauweisenspezifischer Verletzbarkeitsfunktionen 4 VERKNÜPFUNGEN SEIS Definition von Modellbeben und deren innerhalb mehrerer ingenieurseismologischen Kenngrößen Datenebenen des GIS-Modells = DIAGNOSE UG Standortanalysen: Berechnung und Kartierung der spektralen Antwortbeschleunigungen in charakteristischen Bereichen der Bauwerksperioden BAU Berechnung von Bauwerksreaktionen (z.b. maximale 5 VERKNÜPFUNGEN innerhalb aller Datenebenen des GIS-Modells = PROGNOSE 6 THERAPIE - BAU WISP Geschoßverschiebungen für einzelne Bauwerkstypen) Schadenserwartung (Schadensgrad d für das Einzelobjekt; mittlerer Schadensgrad d m für ausgewählte Gebiete z.b. des Flächenutzungsplanes) Verluste (loss estimation) BAU Ertüchtigungsbedarf (Synopse der Naturgefahren) Maßnahmen WISP Kapazitäten-, Routen-, Einsatzkräfteplanung zeitlich gestaffeltes Aktionsprogramm Klärung von Zuständigkeiten sowie der Möglichkeiten des Zusammenwirkens SEIS - Seismologie, UG - Geologie, Baugrund, Übertragung, BAU - Erdbebeningenieurwesen WISP - Planungswesen,Wirtschaft, Politik, Soziales Nicht zuletzt besteht die Zielstellung darin, zur Versachlichung der Diskussion über das Erdbebenrisiko in Deutschland beizutragen. Die in Abb. 2 dargestellten Stufen der Bearbeitung unterscheiden sich in der Qualität der Produkte und dem Aufwand ihrer Erstellung. Diese Stufen und ihre Inhalte sind Tabelle 1 zu entnehmen. Sie gliedern sich in die Bereiche Seismologie/Geophysik (SEIS), Baugrund (UG), Ingenieurwesen (BAU) und Planungswesen-Wirtschaft-Soziales-Politik (WISP). Die Struktur dieser Stufen beginnt mit der Aufbereitung und einfachen REPRODUKTION von verfügbaren Daten und mündet - wenn notwendig - in konkrete Maßnahmen der Behandlung (THERAPIE). Stellvertretend für die hier nicht zu leistende Beschreibung aller Teilaspekte werden nachfolgend einige Produkte der einzelnen Bearbeitungsstufen aufgeführt.

5 Schwarz et al Stufe: Aufbereitung und REPRODUKTION von verfügbaren Daten Bereich BAU: Die Qualität der Risikokartierung und die Aussagefähigkeit der Ergebnisse wird maßgeblich durch die Aufnahme des Bauwerksbestands geprägt. Diese Aufgabe ist, sofern der Bauwerksbestand nicht digitalisiert vorliegt, mit hohem personellem Aufwand verbunden. Für das Untersuchungsgebiet bestand die Zielstellung in der Aufnahme der ganzen Stadt und der Bewertung jedes einzelnen Bauwerkes. Im Testgebiet wurde auf aktuelle Luftbildaufnahmen zurückgegriffen, die als Hilfsmittel für die Kartierung der Bauwerke aber auch zur Prüfung der Katasteramtskarten herangezogen wurden. Anhand der Luftbildaufnahmen konnten sowohl die Bauwerksstandorte als auch die Grundrisse eindeutig identifiziert werden. Insgesamt wurden ca Gebäude aufgenommen. Umfangreiche Bearbeitungen der Katasteramtspläne bildeten danach die Grundlage für die Überführung des Bauwerksbestandes in ein GIS-Format. Die zwischen den Katasteramtsplänen und dem aktuellen Bebauungsstand bestehenden Unterschiede wurden identifiziert. (Der zuständigen Behörde wurde ein aktueller GIS-Datensatz übergeben.) Abb. 3: Auswertung der Katasteramtspläne-Bestandsaufnahme, 500m 500m Raster der erstellten Detailkarten. 2. Stufe: ERFASSUNG, ANALYSE und INTERPRETATION von Daten Bereich SEIS: Wie für das Untersuchungsgebiet Ostthüringen durch Grünthal und Schwarz (2001) nachgewiesen wurde, sind die maßgebenden Bebenszenarien aus dem Mitteldeutschen Erdbeben vom 06. März 1972 abzuleiten. Anhand der aufgestellten Kriterien wurden drei Szenarien mit unterschiedlicher Eintretenswahrscheinlichkeit herausgearbeitet, die hinsichtlich der makroseismischen Kenngrößen die Grundlage für die Quantifizierung realistischer Schütterwirkungen für die Stadt Schmölln bilden.

6 Ergebnisse aus dem Deutschen Forschungsnetz Naturkatastrophen Abb. 4: Geologische Rasterkarte des Untersuchungsgebietes, klassifiziert in 12 Profile (Hinweis: die Bohrlochpunkte werden gesondert markiert.). Bereich UG: Als Datenbasis für die GIS-Modellbildung des betrachteten Untersuchungsgebietes wurde die Stadt Schmölln in ein Raster von 50m x 50m unterteilt und vorhandene geologische und topographische Karten aufbereitet. Ausgehend von den Rasterfeldern mit Angaben der geologischen Schichtung (Bohrlochdaten, geologische Karten) wurden Profile für benachbarte Rasterflächen extrapoliert (s. Schwarz et al. 2001b). Abb. 4 zeigt die nach 12 Tiefenprofilen klassifizierte geologische Rasterkarte des Testgebietes. Bereich BAU: Die aus den Erdbebenszenarien folgenden Schadensprognosen sind mit einer erheblichen Streu- oder Fehlerbandbreite verbunden, die auch aus der Verwendung idealisierter Verletzbarkeitsfunktionen der Bauweisen resultieren. Unter Verletzbarkeitsfunktionen wird dabei die erwartete Schadensverteilung in Abhängigkeit von der Bauweise und der Erdbebenstärke verstanden. Sie wurden auf der Grundlage der Makroseismischen Intensitätsskala EMS-98 (Grünthal et al. 1998) entwickelt, die anhand weltweiter Beben erprobt wurde und die Streuung der Erdbebenanfälligkeit der Bauweisen berücksichtigt. Um die Verletzbarkeitsfunktionen auf Bauwerke anwenden zu können, müssen diese in Verletzbarkeitsklassen eingeordnet werden.

7 Schwarz et al. 331 Abb. 5: Identifikation und Lage der im Katastrophenfall wichtigen Objekte (Krankenhäuser, Feuerwehren usw.) sowie der Bauwerke der Lebenslinien (Energie, Wasser u.a.). Neben der Bauweise wurden jeweils Zustand, Bauausführung und Grundriß des Gebäudes aufgenommen und berücksichtigt. Im Ergebnis dieser zweiten, wesentlichen Bearbeitungsstufe steht die Identifikation der Zusammensetzung und Verletzbarkeit des Bauwerksbestandes. Die Auswertung verdeutlicht, dass Mauerwerksbauten die vorherrschende Bauweise darstellen und damit die Verletzbarkeitsklasse B im Untersuchungsgebiet dominierend ist. Die Lage der im Katastrophenfall wichtigen Objekte (Krankenhäuser usw.) bzw. der versorgungsrelevanten Bauwerke der Lebenslinien (u.a. von Energie, Kommunikation, Wasser, Verkehr) kann als Nebenprodukt vorgelegt werden (vgl. Kartierung in Abb. 5). 3. Stufe: BERECHNUNG innerhalb einer Datenebene des GIS-Modells Bereich UG: Für die klassifizierten und kartierten Profile (Rasterkarte) wurden im Rahmen von Standortanalysen die dominanten Perioden, die Verstärkungsfunktionen und die lokalen Bodenbewegungen infolge von drei Ereignisszenarien berechnet. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die jeweiligen Standortbedingungen angemessen berücksichtigt werden.

8 Ergebnisse aus dem Deutschen Forschungsnetz Naturkatastrophen Abb. 6: Standortperioden der geologischen Raster und Bauwerksperioden (Hinweis: Farbkoinzidenz bedeutet Resonanzeffekte, Farbunterschiede bedeuten weniger kritische Anregungsbedingungen). Bereich BAU: Die Bauwerksperioden stellen ein entscheidendes Bindeglied zwischen den seismischen Einwirkungen bzw. den lokalen Verstärkungseffekten und der dynamischen Bauwerksantwort dar. Eine Berechnung der Bauwerksperioden kann nur bei Detailkenntnis der Bauwerksparameter durchgeführt werden. Aus Aufwandsgründen wurde bei der Bestandsanalyse auf empirische Näherungsbeziehungen aus aktuellen Erdbebenbaunormen zurückgegriffen (vgl. Schwarz et al. 2001a). Die Plausibilität der verwendeten Näherungsbeziehungen wurde durch Messungen an repräsentativen Einzelobjekten überprüft. Abb. 6 zeigt die Standortperioden der geologischen Rasterflächen und die ermittelten Bauwerksperioden derart, dass im Falle der Farbkoinzidenz Resonanzeffekte zu erwarten und bei deutlichen Farbunterschieden auch die Resonanzbedingungen weniger kritisch einzuschätzen sind. 4. Stufe: VERKNÜPFUNGEN innerhalb mehrerer Datenebenen des GIS-Modells (DIAGNOSE) Bereich SEIS: Um den Zusammenhang zwischen Bodenbewegung und Bauwerksanregung herzustellen, werden die ermittelten standortspezifischen Spektren in Periodenbereiche eingeteilt, die mit den charakteristischen Grundperioden ausgewählter Bauweisen bzw. Bauwerksgruppen korrespondieren. In diesen Bereichen wird der Mittelwert der Spektralbeschleunigungen gebildet und als markanter Wert für den

9 Schwarz et al. 333 betreffenden Rasterpunkt in die weitere Kartierung eingeführt. Ergebnisse sind einigen Arbeiten zu entnehmen (vgl. Schwarz et al. 2001b). Abb. 7: Bauwerksreaktionen: Für die Rasterflächen nach Pushover-Analyse ermittelte maximale Verschiebungen von drei erdbebenbemessenen Rahmen (Duktilitätsklasse 3 nach E DIN 4149, 2001). Stahlbetonrahmen, bemessen für Erdbebenzone III: 2 Etagen (2E): 4 Etagen (4E): 6 Etagen (6E): Bereich BAU: Sind die Bauwerke bzw. ihre Tragsysteme und die lokale seismische Einwirkung bekannt, können mittels einfacher Analysen die Schnittgrößen und Verformungen ermittelt werden. Als leistungsfähig ist die quasi-statische Pushover-Analyse einzuschätzen, mit der für ein aus den lokalen Bebeneinwirkungen folgendem Beanspruchungsniveau verformungsbedingte Schädigungen begründet werden können. Im vorliegenden Falle wurde drei einfache erdbebenbemessene Rahmensystemen (Bewehrung für Duktilitätsklasse 3 nach E DIN 4149, 2001) zugrunde gelegt. Diese Systeme würden im Untersuchungsgebiet keine Schäden aufweisen und sich ausschließlich linear-elastisch verhalten. Die ermittelten Verschiebungen werden in Abb. 7 als vorläufiges Produkt kartiert. Obwohl die Darstellung

10 Ergebnisse aus dem Deutschen Forschungsnetz Naturkatastrophen bezüglich der Bauwerke fiktiv ist, vermag sie, einen Ausblick auf die Standortbewertungen bzw. prinzipiellen Möglichkeiten der Risikokartierung zu vermitteln 5. Stufe: VERKNÜPFUNGEN innerhalb aller Datenebenen des GIS-Modells = PROGNOSE Bereich BAU: Um eine konkrete und zugleich zufällige Verteilung von Erdbebenschäden für das Untersuchungsgebiet Schmölln zu simulieren, wird von den in Grünthal und Schwarz (2001) begründeten Bebenszenarien ausgegangen. Drei Methoden zur Verknüpfung der durch Magnituden oder Intensitäten beschriebenen Modellbeben mit den konkreten lokalen Gegebenheiten wurden angewendet (s. Schwarz et al. 2001b). Durch Verwendung dieser verschiedenen Methoden und infolge der berücksichtigten Streubreiten der Bodenbewegung und Verletzbarkeit der Bauweisen und Bauwerke ergab sich eine Vielzahl von Szenarien, die im Rahmen der Untersuchungen simuliert und kartiert wurden. Der ermittelte Bauwerksschaden ist dabei stets das Ergebnis eines Szenariums und der zugrunde liegenden Verknüpfungen von Schichten des GIS-Modells. Er kann somit nicht als prognostizierter Schaden des konkreten Bauwerks bei einem Beben entsprechender Stärke angesehen werden. Vielmehr sollte die gesamte Schadenssituation einschließlich ihrer regionalen bzw. lokalen Verteilung realistisch abgebildet und das Schadenspotential ereignisabhängig quantifiziert werden. In Schwarz et al. (2001b) werden die zu erwartenden Schadengrade der einzelnen Gebäude für verschiedene Simulationen unter Vorgabe einer Bebenintensität I (EMS) = 6.5 vorgelegt. Analoge Kartenblätter stehen im großformatigen Maßstab auch für stärkere Beben (Szenarien des Extremfalls ) zur Verfügung. Probleme, Konsequenzen und Ausblick Bereich WISP: Eine nicht unwesentliche Frage der Ergebnisdarstellung leitet sich aus dem Umgang mit den Ergebnissen und möglichen Konsequenzen außerhalb der eigentlichen wissenschaftlichen Arbeit ab: Werden die Ergebnisse als Planungs- und Handlungsgrundlage betrachtet, oder werden sie am Ziel und an der Aussage vorbeiführend - zur Immobilienbewertung herangezogen; werden sie gar als investitionsentscheidend (fehl)interpretiert? Diese Gesichtspunkte sind eine Erklärung dafür, dass Resultate von Risikokartierungen (hier: Aussagen über Schäden) oft nur grob oder großflächig dargestellt werden. Obwohl Schadenserwartungen für die einzelnen Objekte vorliegen, werden die Ergebnisse für die Szenarien eines Extremfalls am Flächennutzungsplan orientiert dargestellt, d.h. die Resultate werden über die Angabe eines mittleren Schadensgrades von Detailaussagen weggeführt. Abb. 8 vermittelt einen Eindruck von dem im Extremfall (pessimistische Variante) am Maßstab der Intensität I expess =8.0 zu erwartenden durchschnittlichen Schadensgrade in den Gebieten der Flächennutzungsplanung. Auffällig ist die Konzentration und deutliche Abgrenzung der mittleren Schadensgrade innerhalb kleinerer Gebiete, die allerdings auch auf eine bestimmte Methodik der Schadenssimulation zurückzuführen sind. Der mittlere Schadensgrad d m (mean damage) ermöglicht dabei, in Weiterführung der Arbeit Verlustschätzungen (loss estimation), die für die Versicherungswirtschaft von Interesse sind. 6. Stufe: THERAPIE - Maßnahmen Die vorgelegten Ergebnisse bieten einen direkten Einstieg in die Bewertung besonders gefährdeter Regionen. Das prognostische Element der Aussagen kann in ein kurzfristiges Katastrophenmanagement und langfristige Entscheidungen über Bebauung und Nutzung oder Verstärkungsnotwendigkeiten einfließen. Die Umsetzung der Ergebnisse im Sinne konkreter Maßnahmen bleibt den Behörden und Entscheidungsträgern vorbehalten. Es ist die große Chance des Deutschen Forschungsnetzes Naturkatastrophen (DFNK) hier zur Ausbildung des Risikobewußtseins und der

11 Schwarz et al. 335 Etablierung eines mehrstufigen Maßnahmeplanes beizutragen, der in jedem Falle durch weiterführende wissenschaftliche Vorarbeiten und die Realisierung von beispielhaften Bauwerksertüchtigungen vorzubereiten ist. Abb. 8: Mittlere Schadenserwartung für ein Beben der Intensität 8.0 (nach Schwarz et al. 2001b) Das von der Gesellschaft akzeptierte Risiko wird letztlich entscheiden, ob und auf der Grundlage welches Bebenszenariums (für das durch die Baunorm vorgegebene Gefährdungsniveau oder andere optimistische oder pessimistische Ereignisse weitaus geringerer Eintretenswahrscheinlichkeit) der Handlungsbedarf als begründet zu betrachten ist und gegebenenfalls Maßnahmen veranlaßt werden. Literatur DIN 4149 (1981): Bauten in deutschen Erdbebengebieten, Deutsches Institut für Normung, Berlin. E DIN 4149 (2001): Bauten in deutschen Erdbebengebieten, Deutsches Institut für Normung, Berlin. Grünthal, G. und J. Schwarz, 2001: Reinterpretation der Parameter des Mitteldeutschen Bebens von 1872 zur Ableitung von Erdbebenszenarien für das Testgebiet Ostthüringen. Thesis Heft 1/ Wiss. Zeitschrift der Bauhaus-Universität Weimar, Grünthal, G., R. Musson, J. Schwarz und M. Stucchi, 1998: European Macroseismic Scale Cahiers du Centre Européen de Geodynamique et de Seismologie, Volume 15, Luxembourg 1998.

12 Ergebnisse aus dem Deutschen Forschungsnetz Naturkatastrophen Schwarz, J. und G. Grünthal, 1998: Zukunftsorientierte Konzepte zur Beschreibung seismischer Einwirkungen. Bautechnik 75, 10, Schwarz, J., M. Raschke und H. Maiwald, 2001a: Methodische Grundlagen der seismischen Risikokartierung am Beispiel der Stadt Schmölln/Ostthüringen (1): Erfassung und Bewertung des Bauwerksbestandes, Thesis Heft 1/2, Wiss. Zeitschrift der Bauhaus-Universität Weimar, Schwarz, J., M. Raschke und H. Maiwald, 2001b: Methodische Grundlagen der seismischen Risikokartierung am Beispiel der Stadt Schmölln/Ostthüringen (2): Modellereignisse, lokale Verstärkungseffekte und Schadensszenarien, Thesis Heft 1/2, Wiss. Zeitschrift der Bauhaus- Universität Weimar,