Erdbeben-Simulator und Intensitätsskala

Darauf gibt es keine einzelne Antwort, und das ist die zentrale Verwechslung rund um Erdbeben. Die Magnitude gilt für das ganze Ereignis: sie sagt, wie viel Energie der Herd freigesetzt hat. Die Intensität beschreibt, wie stark es an einem bestimmten Ort geschüttelt hat, und sie nimmt mit der Entfernung ab. Eine Magnitude 6 direkt über einem flachen Herd liefert MMI VIII–IX, dreißig Kilometer entfernt VI, zweihundert Kilometer entfernt III–IV. Setzen Sie das Epizentrum auf die Karte, und das Werkzeug rechnet die Intensität für jede Stadt einzeln aus.

Die Richterskala (Lokalmagnitude ML) wurde 1935 für Kalifornien und für einen bestimmten Seismographentyp entwickelt. Bei sehr starken Beben sättigt sie — sie unterscheidet M8 nicht mehr von M9. Seit den 1970er-Jahren wird deshalb die Momenten-Magnitude Mw verwendet, die direkt aus dem seismischen Moment berechnet wird und nicht sättigt. In Nachrichten heißt es aus Gewohnheit weiter «nach der Richterskala», gemeint ist aber fast immer Mw — und genau die stellt der Regler hier ein.

Wegen Tiefe und Entfernung. Das Beben von Taschkent 1966 hatte nur Magnitude 5,2, aber sein Herd lag 3–8 Kilometer direkt unter dem Stadtzentrum, und das Zentrum wurde zerstört. Eine tiefe Magnitude 7 in dreihundert Kilometern Entfernung fühlt sich wie sanftes Schwanken an. Wählen Sie «Taschkent, 1966» und vergleichen Sie es mit einem Ereignis über Magnitude 8.

Die Intensität folgt dem Modell von Allen, Wald & Worden (2012), geprüft für Magnituden 5,0–7,9 und Entfernungen bis 300 km; außerhalb dieser Grenzen weist das Werkzeug ausdrücklich darauf hin, dass es extrapoliert. Das Modell selbst streut um etwa einen Grad — zwei benachbarte Straßenzüge melden im selben Beben tatsächlich verschiedene Intensitäten. Und vor allem ist der Untergrund nicht modelliert, der zwei ganze Grade beitragen kann. Genau deshalb fällt die Rechnung für Taschkent 1966 niedriger aus als das Beobachtete: die Stadt steht auf Löss.

Zuerst trifft die schnelle Kompressionswelle P als kurzer Stoß ein. Dann folgt die Scherwelle S, die den größten Teil der zerstörerischen Energie trägt, und in größerer Entfernung anschließend eine lange Oberflächenwelle. Der Abstand zwischen P- und S-Einsatz liefert die Entfernung zum Herd direkt: Sekunden mal etwa 8,2 ergibt Kilometer. Die Energie von Erdbeben liegt unterhalb des Hörbereichs, deshalb wird die Aufzeichnung hundertfach beschleunigt — ein schwaches nahes Beben wird zum scharfen Knacken, ein großes zum langen tiefen Grollen.

Jedes schwingt in seiner Eigenperiode — grob eine Zehntelsekunde je Geschoss. Trägt die Aufzeichnung dort viel Energie, gerät das Gebäude in Resonanz und bewegt sich weiter als der Boden. Ein kleines nahes Beben ist reich an hohen Frequenzen und gefährlich für niedrige steife Bauten; ein großes fernes trägt lange Perioden und schaukelt Türme auf. Dieselbe Intensität bedeutet deshalb für verschiedene Gebäude Verschiedenes, und darauf beruht der gesamte Erdbebeningenieurbau.

Das berechnet das Werkzeug nicht, und das soll es auch nicht. Es zeigt Exposition — wie viele Menschen in welcher Intensitätszone leben, aus einer Datenbank von Orten über 15 000 Einwohnern. Die tatsächlichen Verluste hängen vom Gebäudebestand, der Tageszeit, dem Untergrund und der Bauqualität ab; dieselbe Intensität in Tokio und in einer Stadt ohne Erdbebennorm ergibt nicht vergleichbare Folgen.