Mesoskalige Untersuchungs- und Darstellungsebene

Detailuntersuchung Köln/Niederrheinische Bucht

  • Aus Zeit- und Kapazitätsgründen war eine mikroskalige Vorgehensweise für das Untersuchungsgebiet Köln von vornherein auszuschließen. Hier bestand die Aufgabe darin, ausgehend von einem kleinräumigen, ebenfalls vor Ort aufgenommenen Gebiet, geeignete (letztlich jedoch nicht verfügbare) Modelle der geostatistischen Extrapolation zur Anwendung zu bringen. Im Testgebiet wurden zunächst ca. 800 Bauwerke mikroskalig aufgenommen. Grundaussagen zur Zusammensetzung der Bauwerkssubstanz und zu den Schadensszenarien beziehen sich auf diese Auswertungen. Die für den Großstadtraum Köln verfügbaren Bebauungsdaten wurden zusammengetragen und im GIS-Format aufbereitet, wobei verschiedene Auflösungen der Objektbeschreibung (Einzelobjekte, Blockstruktur, Stadtviertel usw.) überprüft und korreliert werden. Der Gebäudebestand wird danach über einfache Eingangsparameter (z.B. Alter, Etagenzahl usw.) einheitlich beschrieben, um schließlich in größere Strukturen hochgerechnet zu werden. Die Aufbereitung der vorhandenen Bebauungsangaben und Klassifikation der Bausubstanz unter Verwendung der unterschiedlich detaillierten Datenebenen ist u.a. Schwarz et al. (2003) zu entnehmen. Die Aufbereitung standortspezifischer  seismischer Einwirkungen erfolgt im mesoskaligen lokalen Maßstab in den für die dominanten Bauweisen charakteristischen Periodenbereichen. Auf Grundlage der rasterförmig, an repräsentativen Tiefenprofilen berechneten Bodenbewegung (in Form standortspezifischer Spektralbeschleunigungen) wurde auch die lokale Intensität differenziert.

  • Ein Hauptteil des Bauwerksbestandes in Köln wurde in den letzten 50 Jahren errichtet; es dominieren demzufolge Bauwerke und Bauweisen geringerer Verletzbarkeit. Ca. 80 % der Bauwerke sind der Verletzbarkeitsklasse C und weniger als 15 % der Verletzbarkeitsklasse B zuzuordnen. 

  • Der Großstadtraum und das Testgebiet in Köln zeichnen sich in Topografie und Untergrund im Vergleich zu der Region Schmölln (Ostthüringen) durch eine relativ homogene Struktur bzw. allmähliche Übergänge der Untergrundsituation aus. Die mächtigen Sedimentschichten in Köln wirken in dem für allgemeine Hochbauten charakteristischen Periodenbereich eher dämpfend.

Für die Darstellung der Ergebnisse wird ein mesoskaliger Maßstab gewählt und auf Stadtviertel (Köln) ausgerichtet. Abb. 1 zeigt die Schadenserwartung für die Intensität I(EMS) = 8 nach Bearbeitungsstufe II.

Abb. 1 Schadensszenario des Großstadtraumes Köln unter Annahme eines Erdbebens (I = 8)

Erdbeben