SHAKEMaps - effiziente Tools für die Reinterpretation und Prognose von Erdbebenschäden

Die zeitnahe Bereitstellung internetbasierter Schütterkarten nach einem Erdbeben gewinnt für behördliche Entscheidungsträger, Betreiber sicherheitstechnisch relevanter Anlagen, Versorger im Rahmen der Lebenslinien (Energie, Wasser, Nahrung, Verkehr, Kommunikation) und Planer an Bedeutung, nicht zuletzt, um auch die Öffentlichkeit mit einem hohen Maß an Informationsqualität und Transparenz als Akteure interaktiv einzubinden. In Verbindung mit den rapide wachsenden Möglichkeiten der Geo- und Informationstechnologien sind Entwicklungen einzuordnen, Schüttergebietskarten automatisch zu generieren und zugleich mit Prognosen über die Betroffenheit von Bauwerken, Infrastruktur bzw. die sozioökonomischen Verluste zu verbinden.
Die unter der Bezeichnung SHAKEMaps etablierten Technologien zielen auf webbasierte Intensitätszuweisungen ab, die direkt an die seismischen Messnetze anbinden und die registrierte Bodenbewegungen mit den gemeldeten Beobachtungen modellseitig in Prognosen zu den Erdbebenwirkungen und Konsequenzen zusammenführen. Da für deutsche Erdbebengebiete die dazu erforderliche flächendeckende seismische Instrumentierung nicht zur Verfügung steht und schadensrelevante Registrierungen fehlen, kann weiterhin auf Erfahrungswerte historischer Erdbeben und somit auf die Intensität als primäre Kenngröße zurückgegriffen werden.
Der Beitrag gibt eine Übersicht zu Vorgehensweisen, um makroseismische Schüttergebietskarten in-time vorzulegen. Am Beispiel deutscher Erdbebengebiete wird gezeigt, wie auf Grundlage der makroseismischen Beobachtungen und ihrer systematischen Auswertung Schütterkarten generiert werden können, die zudem lokale bzw. regionale Besonderheiten des Untergrunds berücksichtigen. Eine Auswertung der verfügbaren Angaben zum Gebäudebestand und zu den Bauwerkskategorien bildet die Grundlage, um die “Betroffenheit” im Erdbebenfall in verschiedenen Anwendungsebenen zu prognostizieren. Maßgebliche Instrumentarien sind Datenbanken und Schadensmodelle auf Basis der European Macroseismic Scale EMS-98.

SHAKEMaps - Efficient tools for the reinterpretation and prognosis of earthquake damage
The real-time availability of internet-based SHAKEMaps after an earthquake gains increasing importance for official decision-makers, operators of safety-relevant systems, and life lines (energy, water, food, transport, and communication) as well as planners. Not least to engage the public with a high level of information quality and transparency as well as to interact with internet platforms being offered to generate SHAKEMaps according to the implied procedures. Advances in the availability of geodata and the extended options of geo-information technologies enable the link between automatically generated SHAKEMaps with different levels of prognosis concerning the probable effects on buildings and infrastructure as well as a primary assessment of the socio-economic consequences.
SHAKEMaps refer to concepts of web-based intensity assignments and the use of recorded ground motions (in case of the existence of a refined seismic network) to correlate the instrumental data with the reported observations and to derive initial estimates of the consequences. As for German earthquake regions the required comprehensive seismic instrumentation is not available and damage-related registrations are missing, the experience of historical earthquakes and the macroseismic observations (in terms of intensities) could be still taken as primary input.The paper gives an overview of approaches to generate macroseismic shaking maps (SHAKEMaps) in-time. For the case study of German earthquake regions it will be shown how the SHAKEMaps can be elaborated on the basis of macroseismic observations and their systematic evaluation and how local or regional particularities of site amplification (anomalies) could be inserted. An evaluation of available information on the existing building stock, the construction types, and building categories provides the basis to describe the grade of “impact” in different fields of interest. The relevant tools are using databases and damage models which are related to the European Macroseismic Scale EMS-98 and the empirical intensity concept.