Katastrophenschutz am Urlaubsort - Deutsch-Türkisches Forschungsprojekt zur Frühwarnung bei Erdbeben

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Einer der Sensorknotenpunkte, installiert auf der Fathi-Sultan-Mehmet-Brücke in Instanbul | Quelle: EDIM | Download

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Das bestehende Sensornetz (blau) und die geplanten neuen Stationen (rot und gelb) im Großraum Istanbul und der Marmara-Region | Quelle: EDIM | Download

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Das Frühwarnsystem gegen Erdbeben im Großraum Istanbul und der Maramara-Region wurde durch innovative Systemkomponenten ausgebaut. Die Region an der die Schnittstelle zwischen der Anatolischen und der Eurasischen Platte ist nun besser auf zukünftige Erdbeben in der Nähe von Istanbul vorbereitet. Durch die Erweiterung des Frühwarnsystems, das nach dem Beben vom 17. August 1999 bei Izmit mit fast 20,000 Toten errichtet wurde, ist der Großraum der Megacity Istanbul nun besser auf ein starkes Beben vorbereitet.

Das Sensorennetzwerk, dass im Rahmen des GEOTECHNOLOGIEN-Projektes EDIM (Earthquake Disaster Information System for the Marmara-Region) unter Leitung der Universität Karlruhe in der Megacity aufgebaut wird, ergänzt das bereits existierende Stationsnetz. Die bisherigen 10 seismologischen Stationen zur Erfassung von Erdbeben werden in den kommenden Monaten durch weitere 10 Instrumente ergänzt. Hierzu arbeitet das Projekt eng mit dem Kandilli Observatorium und Erdbeben-Forschungszentrum (KOERI) an der Universität Istanbul zusammen. Ein zusätzliches so genanntes selbstorganisierendes Netzwerk von Sensoren wurde an verschieden Orten Istanbuls installiert. Die Sensoren sind untereinander drahtlos verbunden, so dass selbst beim Ausfall einiger Stationen noch ausreichend Informationen zur Verfügung stehen. Diese innovative Kommunikationstechnologie wurde in Kooperation mit dem Helmholtz-Zentrum Potsdam, Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ) und der Humboldt-Universität Berlin entwickelt.

Im Fall eines Erdbebens werden alle Messdaten an ein Lagezentrum übertragen, dort analysiert und Sofortmaßnahmen können initiiert werden. So sollen Folgeschäden, wie sie zum Beispiel Großfeuer durch zerrissene Gasleitungen und unterbrochene Stromleitungen, minimiert werden. Der öffentliche Verkehr kann angehalten, Brücken und Tunnel gesperrt und die chemische Produktion gedrosselt werden. "Die Behörden werden zudem in die Lage versetzt, schnell Ort und Art der Schäden eines Bebens abzuschätzen", so Prof. Friedemann Wenzel vom Zentrum für Katastrophenmanagement und Schadensreduktion CEDIM an der Universität Karlruhe und Projektkoordinator von EDIM. Hierzu wird ein neuartiges Informationsmanagement entworfen, dass es den Verantwortlichen erlauben wird, sich ein schnelles Bild der Lage zu machen und effektive Entscheidungen zu treffen. "Angesichts der möglichen Erdbebenintensivität in der Region, ist der Zugang zu Ergebnissen der Gebäudeschadensberechungen aufgrund von Erdbeben im Web ein sinnvolles Instrument für Zivil- und Katastrophenschutzeinrichtungen vor Ort" berichtet Prof. Erdik, zuständiger Projektpartner am KOERI Institute. Erste Systembausteine hierzu wurden vom deutschen Industriepartner delphi IMM aus Postdam auf einem Workshop im Mai dieses Jahres der Bosporus Universität in Istanbul übergeben. "Damit ist EDIM ein weiteres Beispiel, wie sich die Zusammenarbeit zwischen Forschungsinstitutionen und Unternehmen erfolgreich in konkreten Technologieanwendungen umsetzen lässt", so Dr. Ludwig Stroink, Leiter der Geschäftsstelle GEOTECHNOLOGIEN.

Ähnliche Systeme werden bereits mit großem Erfolg in Japan eingesetzt und für Taiwan und Kalifornien entwickelt. Erstmals werden die Sensoren in Istanbul nun aber kabellos unter einander und mit dem Lagezentrum kommunizieren. Im Fall das mehrere Stationen im Netz ausfallen oder die Stromversorgung oder Telekommunikation der Region ausfällt, sind so immer noch genügend Daten abrufbar, die eine umfangreiche Analyse der Situation erlauben. "Experimente mit Sensoren auf der Istanbuler Fatih-Brücke oder im Stadtteil Ataköy haben bereits die Effizienz des Systems bestätigt", so Wenzel.

Geplant ist, dass ab 2010 das Sensoren- und das Kommunikationsnetz funktionsfähig sind. Nach Schätzungen von Geowissenschaftlern ist eine solche Installation auch dringend notwendig. Mit rund 66% Wahrscheinlichkeit wird sich in den nächsten 30 Jahren ein Beben der Intensität 7 oder stärker in der Region Istanbul ereignen, so eine Studie des United States Geological Survey (USGS) und der Technischen Universität Istanbul aus dem Jahr 2000.

Weiterführende Links:
www.cedim.de - Center for Desaster Management and Risk Reduction an der Universität Karlsruhe
www.saferproject.net - das Seismic Early Warning Project des 6. Rahmenprogramms der EU
www.koeri.boun.edu.tr - das Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute in Istanbul

Zusätzliche Informationen:
o 17. August 1999, rund 17.000 Menschen verlieren nach Angaben der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe in Hannover (BGR) ihr Leben, als bei Izmit in der Westtürkei die Erde bebte.
o Ein Forschungsteam um Ross Stein und James Dieterich vom USGS sowie Aykut Barka von der Technischen Universität Istanbul, hat in einem groß angelegten Forschungsprojekt festgestellt, das die Epizentren starker Erdbeben in der Türkei in den letzten hundert Jahren eine Wanderung der Hauptaktivität in Richtung Westen erkennen lassen. Dies bringt Istanbul - am westlichen Ende der aktiven Verwerfungszone - als stark gefährdete Region in den Fokus der Geowissenschaftler.
o Was bedeutet Frühwarnung?
Wenn ein Ereignis mit Schadenspotential wie ein Erdbeben oder ein Tsunami stattgefunden hat, besteht in der Regel ein kurzes Zeitfenster, bis zum Zeitpunkt, an dem die Auswirkungen dieses Ereignisses zum Beispiel in der nächstliegenden Stadt oder an der nahen Küste eintreten. So können Lage und Stärke der Erdbeben anhand der so genannten P-Wellen schnell identifiziert werden. Diese Wellen haben aber kaum Schadenspotential und sind in der Regel auch von den Menschen nicht spürbar. Die deutlich langsameren sekundären Wellen (die so genannten S-Wellen oder auch die Oberflächenwellen) erreichen den Beobachtungsstandort erst viele Sekunden später. Diese Sekunden können genutzt werden, um zum Beispiel Gasleitungen abzusperren, den öffentlichen Verlehr anzuhalten oder chemische Produktionen zu drosseln. Auf diese Weise können zwar Gebäudeschäden nicht verhindert werden, Folgeschäden zum Beispiel durch Großfeuer oder chemische Kontamination werden aber minimiert.

Ansprechpartner:
Prof. Dr. Friedemann Wenzel
Geophysical Institute, Karlsruhe University
Hertzstr. 16
76187 Karlsruhe
Germany
Tel.: +49 -721-608 4431
Fax: +49 - 721 - 71173
E-mail: Friedemann.Wenzel@gpi.uni-karlsruhe.de

Weitere Informationen:
http://www.geotechnologien.de/