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Nr. 92, 21.10.2017  voriger  Übersicht  weiter  REIHEN  SUCHE  Feedback 

Erdbebenforschung aus dem All

Geodäsie, das bedeutet im Prinzip die Vermessung der Welt. Das Verfahren kann sehr hilfreich sein, um Erdbeben besser zu verstehen.


Satellitendaten für die Forschung zu nutzen, ist zuletzt deutlich einfacher geworden.

Für die Wissenschaft war es früher oft mehr als mühselig, an Daten und Bilder von Satelliten heran­zukommen. Spürbar geändert hat sich das erst, nachdem die Europäische Raumfahrtagentur ESA im Jahr 2014 damit begann, innerhalb ihres Kopernikus-Programms Satellitendaten für die Allgemeinheit kostenlos zur Verfügung zu stellen. Und so erklärt es sich, dass die Geodäsie, also die Wissenschaft von der Ausmessung und Abbildung der Erde, in der hiesigen Erdbebenforschung eine noch sehr junge Disziplin ist.

Dr. Henriette Sudhaus gehört schon zu den Erfahrenen auf diesem Gebiet. Seit 2015 forscht und lehrt die Geophysikerin an der Uni Kiel, zuvor promovierte sie in Zürich, indem sie sich mit der Beobachtung der Effekte von Erdbeben im Nahfeld beschäftigte. »Aus 800 Kilometern Höhe lassen sich Verformungen erkennen, die durch Erdbeben entstanden und nur wenige Zentimeter groß sind«, erläutert die Geowissenschaftlerin.

Dank dieser Erfahrung entwickelte Sudhaus die Idee zum Projekt BridGeS. Die Grundidee des seit einem Jahr von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Unterfangens ist es, Seismologie und Geodäsie zusammenzubringen. Das Ziel besteht nach den Worten von Henriette Sudhaus darin, die Ergebnisse der Erdbebenforschung »robuster und sicherer zu machen«.

Nachdem die Initiatorin vor einem Jahr allein begann, ist am Institut für Geowissenschaften inzwischen eine Arbeitsgruppe mit drei weiteren Wissenschaftlern entstanden, außerdem kooperiert das Kieler Team mit dem deutschen Geoforschungszentrum in Potsdam und hat erste Kontakte zu Forschungseinrichtungen in Griechenland, Großbritannien und Frank­reich geknüpft. Das Interesse ist aus gutem Grund so weitreichend. Denn die Gruppe ist weltweit die erste, die seismologische und Satelliten-Daten in den Berechnungen von Beginn an zusammenbringen kann, wie Sudhaus hervorhebt. Die entsprechenden Tests innerhalb des auf vier bis sechs Jahre angelegten Projektes laufen dabei gerade erst an.

In der Seismologie gewinnen Fachleute ihre Erkenntnisse über die Laufzeiten und Ausschläge von Erd­bebenwellen, die Geodäsie hingegen arbeitet mit Satellitenbildern und Radarwellen, um heraus­zufinden, was genau passiert, wenn die Erde rumpelt und ruckelt. Diese Satellitenbilder einzubeziehen, soll mit Hilfe von BridGeS in Zukunft Routine werden. Vorausgesetzt, das Verfahren ist einfach anzuwenden. Eine wichtige Aufgabe besteht deshalb darin, eine leicht zu handhabende Software für die Anwendung zu entwickeln. Und warum die ganze Arbeit?

»Wir wollen besser verstehen, welche Bandbreite Erdbeben in bestimmten Regionen haben können«, sagt Henriette Sudhaus. Sind die Beben eher klein oder eher groß? Wie baut sich die Spannung auf und letztlich wieder ab? Das sind die wichtigsten und zugleich relativ gut zu beantwortenden Fragen, während die allerwichtigste Frage nach Zeit, Ort und Ausmaß künftiger Beben wohl noch auf lange Sicht eine Herausforderung darstellen wird.

In der Nacht zum 1.11.2010 kam es in einem Wohngebiet in Schmalkalden (Thüringen) zu einem Erdfall.

Dennoch bringt genaueres Wissen über die Tumulte in der Erde praktischen Nutzen. So kann eine fundierte Auswertung früherer Beben dazu beitragen, Baustandards für die entsprechenden Regionen aufzustellen, herangezogen werden dazu auch simulierte Erdbeben auf Basis von Daten der vorangegangenen. Außerdem lässt sich im Einzelfall einschätzen, wie gefährlich Bewegungen unter dem Boden sind. Erdbeben entstehen zwar immer dann, wenn sich Spannung aufbaut, abgebaut werden kann diese Spannung im Prinzip aber genauso gut mit einem brachialen Crash wie in harmlos kriechender Form.

Und schließlich taugt die Geodäsie nicht allein zum Verständnis von Erdbeben, sondern könnte ebenso mehr Wissen über geologische Phänomene im Raum Hamburg und Schleswig-Holstein bringen. An etlichen Stellen lassen sich in dieser Region Bodenabsenkungen oder gar Erdfälle beob­achten, etwa in Gestalt des relativ bekannten Glückstadt-Grabens oder in der Gemeinde Münsterdorf im Kreis Steinburg. Dort kann es vorkommen, dass sich von jetzt auf gleich einfach mal ein imposantes Loch in der Erde auftut.

Zunächst will das Team von BridGeS in Zusammenarbeit mit dem Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume Schleswig-Holstein herausfinden, ob sich die damit verbundenen Geschehnisse überhaupt messen lassen. Ist das möglich, so ließe sich im Alltag fundiert einschätzen, ob sich ein bestimmtes Terrain beispielsweise als Wohn- oder Industriegebiet eignet oder wie es um die Stabilität von Deichen bestellt ist. Henriette Sudhaus jedenfalls ist optimistisch: »Da steckt noch viel Potenzial drin.«

Martin Geist
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