Szenarien

Deterministische Beschreibung

Die deterministische Beschreibung der Erdbebenszenarien erfolgt für konkrete Erdbebenherde. Das Initialereignis ist demzufolge eine Punktquelle, so dass die Ausbreitung der Bodenbewegung unter Berücksichtigung regionaler Abnahmecharakteristik zu verfolgen ist. In Verbindung mit der Magnitude der Ereignisse können für die jeweilige Standortentfernung Boden- oder Spektralbewegungsgrößen bestimmt werden, die auch für Standortanalysen verwendet werden können. 

Die deterministischen Ereignisszenarien für Schmölln konzentrieren sich ausschließlich auf herdnahe Ereignisse, was durch den Herd des Mitteldeutschen Bebens von 1872 begründet erscheint (vgl. Schwarz et al., 2001, bzw. Grünthal & Schwarz, 2001).

Die Schadensszenarien für die Stadt Köln werden unter Berücksichtigung der historischen Bebentätigkeit und der Störungen und Verwerfungslinien (Erft-Sprung) zunächst für unterschiedliche (z.T. auch hypothetische) Epizentren (Ei) aufbereitet, die bereits einen Eindruck von der Streubreite der Ergebnisse vermitteln (vgl. Abb. 1).

Abb. 1 Ergebnisse für den Großstadtraum Köln: Mittlere Schadengrade dm (Durchschnittswerte in den Stadtvierteln) bei Wiederholung historischer Erdbeben (Szenario E4: I = 8.0 (26.08.1878, Beben zu Tollhausen); (aus Schwarz et al., 2004).

Probabilistische Beschreibung

Die probabilistische Beschreibung der Erdbebenszenarien erfolgt über Eintretensraten der ingenieurseismologischen Kenngrößen (Intensität, Magnitude, Bodenbewegungs- oder auch Spektralbewegungsgrößen) bzw. über Gefährdungskarten bestimmter Wiederkehrperiode.

Aus dem normtypischen Niveau einer Überschreitenswahrscheinlichkeit von 10 % in 50 Jahren folgen die Eintretensrate von P = 0.0021 /a bzw. eine mittlere Wiederkehrperiode TR von 475 Jahren. Neben diesem Szenario werden weitere, u.a. für mittlere Wiederkehrperioden von 1000, 2475, 10000 und 50000 Jahren durchgespielt. Für das Katastophenmanagement und die potentiellen (behördlichen) Nutzer wären die Szenarien für 2475 und 10000 Jahre als extreme Ereignisse (in optimistischer bzw. pessimistischer Abschätzung) zu bewerten, die eine geringe Wahrscheinlichkeit besitzen, am Standort aber nicht ausgeschlossen werden können.

Abb. 2 zeigt die zu erwartenden mittleren Schadensgrade (bezogen auf Stadtbezirke) auf Basis der in 0.25-Graden abgestuften Intensitätskarten für Wiederkehrperioden von 475 Jahren nach Grünthal & Wahlström (2004). Die makroseismische Intensität wird nach der EMS-98 über die nach Vulnerabilitätsklassen differenzierte Bebauung innerhalb der 370 Stadtgebiete Kölns als Szenario überlagert.

Abb. 2 Verteilung der mittleren Schadensgrade D (Durchschnittswerte in den Stadtvierteln) infolge der probabilistisch bestimmten Intensitätskarten für eine Wiederkehrperiode von 475 Jahren (in der Bearbeitungsstufe I).

Erdbeben