Erdbebengefährdung in der Schweiz

Einführung

Erdbeben sind für die Schweiz eine ernstzunehmende Bedrohung. Die Abschätzung der seismischen Gefährdung ist der erste Schritt zur Beurteilung und Begrenzung des seismischen Risikos. Dieses ist definiert als die Verknüpfung aus seismischer Gefährdung, Faktoren der Verletzbarkeit (speziell Bausubstanz und Infrastruktur) und der betroffenen Werte (Siedlungsdichte und Raumnutzung). Zur Bestimmung der seismischen Gefährdung verwenden wir regionale Informationen aus der Erdbebengeschichte, der Tektonik und Geologie, historische Schadensbeschreibungen und Modelle der Wellenausbreitung bei Erdbeben.

Auf diesen Seiten stellen wir neue Ergebnisse der probabilistischen seismischen Gefährdung in der Schweiz vor. Diese neuen Analysen ersetzen die Erdbebengefährdungskarten von 1976, welche auf Intensitätsabschätzungen beruhten.

Basierend auf einer Neubearbeitung der Momentenmagnituden des Erdbebenkatalogs für den Zeitraum 1300-2002 sind Rekurrenzparameter (a, b-Wert und Mmax) für zwei seismotektonische Zonierungen bestimmt worden, welche durch zwei unterschiedliche Vollständigkeitsperioden charakterisiert sind. Um die neuen a und b-Werte und deren relative Gewichtung zu berechnen, führen wir eine neue Methode ein, basierend auf dem Bayesischen Informations Kriterium.

Von diesen Daten ausgehend wird ein synthetischer Erbebenkatalog von einer Million Jahre Dauer berechnet, welcher die unterschiedlichen Tiefenverteilung der Seismizität zwischen dem alpinen Vorland und den Alpen berücksichtigt. Die horizontale Bodenbeschleunigung wird für die ganze Schweiz anhand einer neuen prognostizierten spektralen Dämpfung der Bodenbewegung und neuen Skalierungsmodellen für die Frequenzen 0.5 bis 12 Hz und Wiederkehrperioden von 100, 475, 1000, 2500 und 10'000 Jahren berechnet. Die entsprechenden Gefährdungskarten sind unter Swiss Hazard Maps zu finden. Die Gefährdung von verschiedenen Regionen in der Schweiz sind als Gefährdungskurven und uniforme Gefährdungspektren vorhanden.

Die Schweiz ist ein Land mit moderater Erdbebenaktivität. Die Karte der Epizentren zeigt die instrumentell aufgezeichneten Erdbeben von 1975 bis 2002 mit Magnitude >= 2.5 sowie die nachweisbaren Schadensbeben seit dem 13. Jahrhundert. In diesem Zeitraum wurden in der Schweiz etwa 10'000 Erdbeben verspürt. Davon haben zwölf grosse Schäden (Intensität >= 8) verursacht. In der Schweiz führt die mittelstarke seismische Gefährdung aufgrund der dichten Besiedelung und der hohen Wertekonzentration bei gleichzeitig grosser Verletzbarkeit zu einem hohen Risiko.

Die Gefährdungskarte für eine Frequenz von 5 Hz und eine Wiederkehrperiode von 475 Jahren kann gratis beim Schweizerischen Erdbebendienst bestellt werden. Die Frequenz von 5 Hz entspricht im Mittel der Eigenfrequenz von Gebäuden mit 2 bis 5 Stockwerken. Diese machen den grössten Anteil der Bauwerke in der Schweiz aus. Gebiete moderater seismischer Gefährdung sind in der Karte blau bis grün eingefärbt. Dort erwartet man innerhalb der nächsten 475 Jahren im Mittel geringere Bodenbeschleunigungen und Schäden. In den Zonen mit erhöhter seismischer Gefährdung (orange bis rot) sind stärkere Bodenbewegungen und Schäden zu befürchten. Dies sind mehrheitlich Gebiete in denen bereits in den letzten 800 Jahren grosse Erdbeben aufgetreten sind: Das Wallis, die Region Basel, Graubünden und die alpine Front. Die hier gezeigte seismische Gefährdung ist die Grundlage für die schweizerische Erdbebenbaunorm SIA 261, die seit 2004 in Kraft ist.

Die Daten, Methodik und Resultate werden in dem Bericht (‘Seismic Hazard Assessment in Switzerland 2004’) im Detail beschrieben.