Die Synopse der Naturgefahren für die Stadt Köln hat sich als Musterbeispiel für die Betrachtung multipler Naturgefahren erwiesen. In verschiedenen Forschungsprojekten wird auf die im Rahmen des Deutschen Forschungsnetzes Naturkatastrophen (DFNK) vorgelegten Ergebnisse zurückgegriffen. Dabei werden zum Teil die gleichen Ansätze für die Bebauung, Einwirkung bzw. Korrelation zur Ermittlung der Verluste zugrunde gelegt. Der Beitrag spiegelt aus aktueller Sicht, welche Fortschritte im Bereich der Multi-Hazard- und Risikobewertung erreicht wurden, wie sich diese in den Prognosen und Szenarien niederschlagen und nicht zuletzt, welcher Forschungsbedarf weiterhin abzuleiten ist. Im Vordergrund steht die Fragestellung, welche Konsequenzen sich aus der Detailaufnahme der betroffenen Gebiete und Bestandsbebauung ergeben. In diesem Zusammenhang kommen die von den Autoren entwickelten Verletzbarkeits- bzw. Schadensfunktionen zur Anwendung, die für die betrachteten Naturgefahren (Erdbeben, Sturm, Hochwasser) eine Prognose der zu erwartenden Verteilung der Schadensgrade und die Neubestimmung der Verluste ermöglichen. In Abhängigkeit von der Wiederkehrperiode und unter Berücksichtigung der aktuellen Werteentwicklung lassen sich infolge der mikroskaligen Gebäudebetrachtung qualitative und quantitative Veränderungen begründen.

Synopsis of natural hazards for Cologne
The synopsis of natural hazards for the city of Cologne has proven to be a prime example for the consideration of multiple natural hazards. Various research projects use the results presented within the framework of the German Research Network for Natural Disasters (DFNK). In these studies, partly identical approaches for the building stock, impact or correlation are used to determine the losses. From a current perspective, this paper reflects the progress that has been made in the area of multi hazard and risk assessment, how these changes are reflected in the prognosis and scenarios and, not least, which research needs are still to be derived. In the foreground is the question of which consequences arise from the detailed survey of the affected areas and the existing building stock. In this context, the vulnerability and damage functions developed by the authors are used, which allow for the expected natural hazards (earthquake, storm, flood) a prognosis of the expected distribution of the damage grades and the re-assessment of the losses. Depending on the return period and taking into account the current value development, qualitative and quantitative changes can be justified as a result of the microscale building analysis.

Die Bodenverflüssigung beschreibt eine Gruppe von Phänomenen, bei denen infolge Baugrundversagens eine globale Gebäudeschädigung insbesondere durch Schiefstellungen und Sackungsprozesse hervorgerufen wird. Sie treten bei starken seismisch bedingten Bodenbewegungen auf, wenn weicher, nicht bindiger Baugrund zyklisch beansprucht wird. Beispiele aus Erdbebengebieten verdeutlichen, dass Verflüssigungseffekte wesentlich zum Schadensbild beitragen, jedoch im Planungsprozess nicht ausreichend berücksichtigt werden. Eine Erklärung mag auch darin liegen, dass die komplexen Vorgänge nur unzureichend modelliert werden können und ingenieurmäßige Ansätze sich vornehmlich auf Erfahrungswerte stützen müssen.
Der Beitrag gibt zunächst einen Überblick über die verschiedenen Verflüssigungsphänomene und die empfohlenen Methoden zur Standortuntersuchung bzw. Nachweisführung.
Im Mittelpunkt stehen das im Eurocode 8, Teil 5 (DIN EN 1998-5:2010-12) verankerte vereinfachte Nachweisverfahren und die darin verarbeiteten Erfahrungswerte (Beobachtungen). Hintergrundinformationen, die zu den Festlegungen insbesondere in den Anhängen des Eurocodes 8, Teil 5 geführt haben, werden aufbereitet und die Datenbasis in ihrem ursprünglichen Informationsgehalt reproduziert.
Der Beitrag gibt einen Überblick über die bis dato publizierten Grenzkurven, mit denen die Verflüssigungsgefährdung als kritisch oder unkritisch bewertet werden kann. An einem einfachen Beispiel wird mit Bezug auf das Roermond-Erdbeben vom 13. April 1992 (als dem stärksten Erdbeben in der Niederrheinischen Bucht seit 60 Jahren) dargestellt, dass die Überprüfung eines konkreten Standorts in Abhängigkeit von den verwendeten Bezugskurven zu unterschiedlichen Interpretationen führen kann und demzufolge ein weiterer Untersuchungsbedarf besteht.

Seismic hazard assessment of liquefaction potential following DIN EN 1998-5
The subsoil liquefaction stands for a group of phenomena which might cause a global building damage due to the induced drift and settlement processes. In general, these effects occur if a sedimentary soft soil site is shaken by strong cyclic loading. Examples from recent earthquakes demonstrate that liquefaction can contribute to whole damage situation, essentially; it might be concluded that the presence of codes alone is not sufficient to avoid these form of hazard if the planning is not adequately evaluated the critical liquefaction potential of the site.
Observed failure cases are indicating that the existing tool and models are not appropriate to derive realistic prognosis for the complex nonlinear response, i. e. engineering approaches have to be based on experience and the observed effects.
The paper starts with an overview of the different liquefaction describing hazard or failure types as well as the recommended methods of instrumental site investigation and derived compliance criteria.
The studies are concentrated on Eurocode 8, part 5 (DIN EN 1998-5:2010-12) and the implemented simplified decision criteria as well is the adopted original database. The background information is revaluated from the basic studies. Reference curves and magnitude scaling Factors (MSF) from different studies are compared. They enable the decision concerning a critical liquefaction potential.
For a simple example site and as a reconstruction of observed failure effects during the April, 13, 1992 Roermond-Earthquake (as the strongest event in the Lower Rhine Embayment over last six decades) it can be shown that the recommended evaluation criteria will lead to different results in dependence on the applied reference curves. With respect to the rather limited database, further studies are required to come-up with realistic site liquefaction evaluation approaches.

Die seismische Gefährdung in den nördlichen Niederlanden wird ausschließlich durch die induzierten Erdbeben infolge der Gasförderung verursacht. Im Feld Groningen hat sich die Erdbebenaktivität nachweislich erhöht. Die aus den registrierten Erdbeben abgeleiteten Magnituden-Häufigkeits-Beziehungen mussten infolge der Erdbebenaktivität mehrfach (nach oben) korrigiert werden. Zudem sind mit dem Magnitude ML = 3,4 Erdbeben vom 16. Aug. 2012 bei Huizinge Ereignisse ausgelöst worden, die die bisherigen Prognosen der max. zu erwartenden Bebenstärke übertreffen. Dies führte zur Entscheidung, an ausgewählten Standorten ein seismisches Monitoring-System (SMS) einzuführen und die induzierten seismischen Ereignisse in ihren Wirkungen und Kenngrößen zu dokumentieren bzw. die Datenbasis (Messdaten) in Richtung einer stationsbezogenen und standortspezifischen Datenbank zu erweitern.
Der Beitrag bezieht sich auf die herdnahen Messdaten von zwei Stationen und einen kontinuierlichen mehrjährigen Messzeitraum. Mit den registrierten Beben gelingt der Nachweis, in welcher Amplitudencharakteristik seismische Bodenbewegungen aufgetreten sind. Der Datengewinn ist so überzeugend, dass mit den gewonnenen Registrierungen frühzeitig standortspezifische Bodenbewegungsmodelle (Induced Ground Motion Prediction Equations, InGMPE) vorgelegt werden können. Mit ihnen können Horizontal- und Vertikalspektren für beliebige Szenarien prognostiziert werden.
In Ergänzung dazu wird eine Simulationsmethode zur probabilistischen seismischen Gefährdungsanalyse erprobt, in der die Besonderheiten induzierter Seismizität als Probabilistic Equivalent Induced Seismic Hazard Assessment (PEISHA) berücksichtigt werden. Die im Untersuchungsgebiet nördliche Niederlande gewonnenen Erfahrungen können grundsätzlich auf andere Regionen übertragen werden.

Hazard analyses and impact models for areas with predominantly induced seismicity
The seismic hazard in the northern Netherlands is mainly or rather exclusively caused by induced earthquakes due to gas production. In particular, the earthquake activity the gas field of Groningen has increased in the last years. The magnitude-frequency relationships derived from the recorded earthquakes had to be corrected several times (upwards) because of the increasing earthquake activity. In addition, events occurred which have exceeded the previous predictions of the maximum expected quake strength - not least the earthquake at Huizinge on Aug. 16, 2012 (with magnitude ML = 3.4), which was verifiable associated with building damages. It was therefore decided to establish a seismic monitoring system (SMS) at selected sites and to document the effects and parameters of the induced seismic events.
The paper refers to near field measurement data of two stations and a continuous multi-year measurement campaign. The continuous stream of data is used to extend the ground motion database towards a station- and site-specific database. The “data yield” is so convincing that with the obtained registrations, early results can be presented in the form of site-specific ground motion models (Induced Ground Motion Prediction Equations, InGMPEs). With these InGMPEs, the horizontal and vertical spectra can be predicted for arbitrary magnitude and distance combinations. It is one of the major results of the studies that a set of site-specific spectral ground motion attenuation relations could be developed on the basis of an extended database taking into consideration induced events recorded within different measurement time ranges.
A simulation methodology of Probabilistic Seismic Hazard Analysis considering the particularities of induced events has been introduced, and is applied as a Probabilistic Equivalent Induced Seismic Hazard Assessment (PEISHA). The gained experience, seismic source region and ground motion models can be adapted to other regions of similar hazard background.

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.

Es wird versucht, aus aktuellen Erdbeben Lehren abzuleiten und die Widerstandsfähigkeit bzw. Schadensempfindlichkeit verschiedener Bauwerkstypen und Konstruktionssysteme herauszuarbeiten. Dabei spielen gemessene Werte von Bodenbeschleunigungen, deren Amplifikatoren sowie Standorteinflüsse eine Rolle. Erfahrungen aus Erdbeben in der Vergangenheit in bezug auf die Versagensart bzw. die Schadensbilder von Bauwerken, insbesonders diejenigen, die von der Deutschen Task Force Erdbeben untersucht wurden, konzentrieren sich auf die Ereignisse in Killari (29. Sept. 1993), Erzincan (13. Mrz. 1992), Antofagasta (30. Juli 1995), Aegion (15. Juni 1995) und Cariaco (9. Juli 1997). Der Aspekt der Schadensempfindlichkeit (Vulnerabilität) von verschiedenen Bauweisen wird behandelt und findet seinen Niederschlag in einer praxisbezogenen Klassifizierung.

Die für das Katastrophenmanagement notwendige Abschätzung der Schäden unter Hochwassereinwirkung ist eine entscheidende, aber bislang methodisch-wissenschaftlich noch unzureichend vorbereitete Aufgabenstellung. In Anlehnung an die für die Risikoanalyse Erdbeben entwickelte Vorgehensweise wird überprüft, inwieweit methodische Grundlagen übernommen werden können bzw. modifiziert werden müssen, und welche Kenngrößen aus Datenerhebungen abzuleiten sind. Dabei wird neben der Hochwassereinwirkung in Form der Überflutungshöhe als wesentliche Neuerung der Einfluß der Bauwerksparameter berücksichtigt. Die Bauweisen sind danach in Verletzbarkeitsklassen einzuordnen, denen einwirkungsabhängig charakteristische strukturelle Schäden bzw. Durchfeuchtungsgrade zugewiesen werden können, die letztlich auch die Höhe des Schadens (Kosten) bestimmen. Wie anhand der Fallstudie Eilenburg gezeigt werden kann, können mit dem gewählte Ansatz für ein vorgegebenes Szenarium Gebiete mit besonders verletzbarer Bauwerksstruktur identifiziert und Empfehlungen für künftige Bebauung abgeleitet werden. Ein Schlüsselelement in der Vorgehensweise liegt in der Aufbereitung der erforderlichen bzw. geeigneten Datenebenen, die über Schadensfunktionen zu verknüpfen sind. Der Beitrag gibt eine Übersicht zu den Vorgehensweisen im mesoskaligen und mikroskaligen Betrachtungsmaßstab. Wie am Beispiel der Stadt Eilenburg gezeigt wird, können mit den bereitgestellten ingenieurmäßigen Hilfsmitteln und Datenebenen die aufgetreten Schäden durch das Hochwasser 2002 in ihrer Höhe und Verteilung reinterpretiert werden.

Die Quantifizierung der Schadenspotentiale infolge Hochwasser setzt realistische Zusammenhänge zwischen Einwirkungs- und Verlustkenngrößen voraus. Da sich herkömmliche Schadensfunktionen auf den Zusammenhang zwischen Fluthöhe und den versicherungsseitig nachvollziehbaren Kosten für eine bestimmte Nutzungsklasse (wie z. B. Private Wohngebäude) beschränken, fehlt die notwendige Differenzierung nach den für die Widerstandseite relevanten Merkmalen. Aufgrund der enormen Streubreiten der Daten war es bisher nicht möglich, die auch für allgemeine Schadensprognosen bzw. spezifische Kosten-Nutzen-Analysen erforderlichen Beziehungen in einer vertrauenswürdigen Form zu präzisieren.
Auf der Grundlage einer einheitlichen Datenerhebung wird ein System entwickelt, mit dem die strukturelle Schädigung eines Bauwerks oder eines betroffenen Bauwerksbestands für konkrete Hochwasserszenarien bestimmt werden kann. Zunächst werden wiederholt beobachtete Schadensbilder in ein Schema von Schadensgraden überführt. Mit diesem Instrumentarium kann der strukturelle Schaden einheitlich ausgewertet und der Zusammenhang zu den Einwirkungskenngrößen hergestellt werden. Die unterschiedliche Empfindlichkeit der Bauweisen wird berücksichtigt, indem Verletzbarkeitsklassen definiert und anhand der Schadensdaten für die im Untersuchungsgebiet vorherrschenden Bauweisen charakteristische Erwartungsbereiche festgelegt werden. Die Bearbeitungsschritte der Methodik werden zunächst schematisch dargestellt und dann für die vorliegende Datenbasis umgesetzt. Im Ergebnis kann ein neuartiger Typ von Verletzbarkeitsfunktionen bereit-gestellt werden, die den Zusammenhang zwischen Fluthöhe und den eingeteilten Schadensgraden D_i beschreiben.
Wie an zwei Testgebieten nachgewiesen werden kann, gelingt mit diesen Funktionen eine Re-Interpretation der Schadensverteilung infolge des Hochwassers vom August 2002. Durch Korrelation von Verletzbarkeitsklasse und Einwirkungsgröße können auch die gemeldeten Verluste in guter Übereinstimung nachvollzogen werden. Die Voraussetzungen für eine Anwendung der Methodik und bereitgestellten Hilfsmitteln im prognostischen Bereich sind somit gegeben.

Die Modellstudie Baden-Württemberg erfolgt nach einem intensitäts-orientierten und damit empirischen Ansatz der seismischen Risikoanalyse. Die wesentlichen Bearbeitungsschritte werden vorgestellt und die Wirklichkeitsnähe bzw. Streubreite der Ergebnisse diskutiert. Regionale Unterschiede in der Bausubstanz und daraus abzuleitenden Konsequenzen für die Schadenserwartung werden herausgearbeitet. Vorgeschlagen wird ein Regionalisierungsfaktor, der die Verletzbarkeit der Bauweisen widerspiegelt und eine Modifikation der Schadensfunktionen bedingt; er wird auf Grundlage von umfänglichen Datenerhebungen für die Modellregion ermittelt. Vorgehensweisen und die im Modell implementierten Bearbeitungsebenen werden vorgestellt. Szenarien beziehen sich auf historische Erdbeben mit bemerkenswerter Detaillierung der verfügbaren Schüttergebietskarten. Für diese Ereignisse können unter Berücksichtigung der maßgeblichen Einflußfaktoren von Baugrund und Bauwerksverletzbarkeit intensitätskonforme Verluste ermittelt werden. Verluste aus "Maximalereignissen" werden durch einfache Intensitätssteigerung ermittelt; in Worst-case-Szenarien werden die für alle Gemeinden jeweils stärksten abgeschätzten Schütterwirkungen infolge der historisch berichteten Erdbeben summarisch überlagert. Durch Ansatz des Anlagevermögens und anderer statistischer Vermögenswerte wird der bezogene Verlust ermittelt. Um den Grad der Betroffenheit darzustellen, werden die Gemeinden nach Einwohnerzahlenklassen differenziert. Die durchgespielten Szenarien bestätigen, daß in der Modellregion weniger großstädtische Zentren, sondern vielmehr Klein- bzw. Mittelstädte bezüglich der Erdbebenvorkehrungen Aufmerksamkeit verdienen.

Für die Erdbebengebiete der Bundesrepublik Deutschland stehen keine Erfahrungswerte zur Verletzbarkeit des gegenwärtigen Bauwerksbestands zur Verfügung. Die Erdbebentauglichkeit des Gebäudebestands oder dessen Verletzbarkeit ist nicht untersucht worden. Es fehlt demzufolge der Maßstab, um Ergebnisse seismischer Risikoabschätzungen bzw. Schadensszenarien kalibrieren zu können. In diesem Zusammenhang nimmt das Beben vom 03. 09. 1978 in der Schwäbischen Alb eine Ausnahmestellung ein, da es zugleich das stärkste Beben darstellt, das die Bundesrepublik Deutschland in den letzten 50 Jahren betroffen hat. Es vermittelt einen Eindruck von den durch die DIN 4149 (2005) verankerten Bemessungserdbeben im unteren Stärkebereich der Zone 3. Aufgrund des begrenzten zurückliegenden Zeitfensters ist eine für deutsche Erdbebengebiete (Zone 3) einmalige Repräsentativität der vorhandenen Bebauung gewährleistet. Der Beitrag setzt in neuen und erweiterten Ansätzen die im Rahmen des Deutschen Forschungsnetzwerkes Naturkatastrophen (DFNK) begonnenen Arbeiten zur Quantifizierung der Schadenspotentiale fort. Aufgrund der aussagefähigen Dokumentation der Schadenssituation ist das Albstadt-Beben besonders geeignet, um die Übertragbarkeit der entwickelten Methoden und Hilfsmittel auf andere Erdbebengebiete zu überprüfen. Ein Nachweis der Leistungsfähigkeit der entwickelten Methodik gelingt durch Reinterpretation der Hauptschadensgebiete in Albstadt-Tailfingen auf der Basis der Bebauungssituation von 1978 und durch die Abschätzung der Schadenssummen auf der Basis des damaligen Werteinventars. Die Vulnerabilität (Verletzbarkeit) der verschiedenen Bauweisen und Bauwerkstypen wird am Maßstab der Europäischen Makroseismischen Skala EMS-98 beschrieben, auf dieser Grundlage werden auch die Schadensfälle rekonstruiert und in Form der Schadensgrade neu bewertet. Für einzelne Schadensfälle können mittels eines für Mauerwerksbauten entwickelten Bewertungs-Tools auch die Hauptschadenszonen in guter Übereinstimmung mit dem realen Schadensbild prognostiziert werden.

Der vorliegende Beitrag soll am Beispiel der beiden schweren Türkei-Erdbeben 1999 die Vielfältigkeit an Informationen veranschaulichen, die während der Feldeinsätze der Deutschen TaskForce Erdbeben gesammelt werden (können). Die zunehmende qualitative Verbesserung der Untersuchungsergebnisse wird insbesondere durch die Zahl der Einsätze in den vergangenen drei Jahren als auch durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Geophysikern und Ingenieuren erreicht. Neben der Dokumentation spektakulärer Schadensfälle und deren Interpretation wird den Nachbebenauswertungen sowie den statistischen Schadensanalysen ausgewählter Bebauungsgebiete große Aufmerksamkeit gewidmet. Überdies wird der Effekt der Schadensprogression am Beispiel einer Mikroregion in der Stadt Düzce verdeutlicht, deren Bausubstanz jeweils nach den Beben im August und November 1999 aufgenommen wurde. An Beispielen kann nachgewiesen werden, daß traditionelle Bauweisen, wie Fachwerk- oder Mauerwerksbauten, oft ein sehr viel besseres Erdbebenverhalten zeigen als "ingenieurmäßig" konzipierte Konstruktionen, wie z. B. mehrgeschossige Stahlbetonrahmensysteme. Dies soll im besonderen für nicht-industrialisierte, jedoch seismisch hochaktive Regionen gelten. Die Interpretation von Erdbebenschäden darf jedoch nicht allein in der Begutachtung der geschädigten Bausubstanz und den dabei sichtbar werdenden Fehlern bestehen, welche in der Bauausführung oder der Werkstoffauswahl gemacht wurden. Vielmehr sollte eine differenzierte Bewertung des Bauwerksstandortes erfolgen, was die Erfassung der seismischen Verstärkungseffekte des lokalen Untergrundes voraussetzt.

Die Einführung der DIN 4149 (2005) bildet eine wichtige Voraussetzung, um im Kontext der Harmonisierung europäischer Baubestimmungen ein erdbebensicheres und wirtschaftliches Bauen in den Erdbebengebieten Deutschlands zu ermöglichen. Verschiedene Phasen der Erarbeitung werden in einer chronologischen Form beleuchtet und mit einem Ausblick auf die weitere Normenentwicklung abgeschlossen. Es werden interdisziplinäre Forschungsarbeiten gewürdigt, die wesentlich dazu beigetragen haben, das Regelwerk der seismischen Lastan-nahmen für Bauwerke neu zu konzipieren. Insbesondere durch die Festlegung geologie- und untergrundbezogener Bemessungsspektren wird eine differenzierte Beschreibung seismischer Einwirkungen und auf die regionalen Besonderheiten deutscher Erdbebengebieten ausgerichtete Bauwerksbemessung gewährleistet. Der erreichte Grad der Harmonisierung europäischer Erdbebenbaunormen wird anhand aktueller Zonenkarten sowie der Festlegungen zu Bemessungsbeschleunigungen entlang der nationalen Grenzen beispielhaft nachvollzogen. Da die neue Gefährdungszonenkarte eine veränderte regionale Verteilung der Erdbebenzonen bedingt, wird auf die Notwendigkeit einer Bewertung der Erdbebentauglichkeit der vorherrschenden Bauweisen und die Identifikation der im Katastrophenfall bedeutenden Anlagen und Einrichtungen hingewiesen.

Der Beitrag gibt einen Eindruck von aktuellen Möglichkeiten und künftig zu erwartenden Anforderungen an die Beschreibung seismischer Einwirkungen für das Ingenieurwesen. Verdeutlicht werden Entwicklungen und Veränderungen, die sich aus den methodischen Grundlagen und rechentechnischen Möglichkeiten der probabilistischen seismischen Gefährdungsanalyse ableiten lassen. Zukunftsorientierte Konzepte der Einwirkungsbeschreibung werden dadurch charakterisiert, daß die Standortspezifik um das Element der Gefährdungsspezifik zu ergänzen ist. Eine Kopplung beider Anforderungen läßt sich in Form von untergrundbezogenen Spektralbewegungsgrößen erzielen, die direkt aus Gefährdungsaussagen, dem Gefährdungshintergrund sowie der lokalen Untergrundsituation eines Standortes ermittelt werden. Der Beitrag unternimmt den Versuch, Maßstäbe für die Bewertung der Qualität der Ergebnisse auf der Einwirkungsseite zu definieren. Es sind dies die Berücksichtigung der regionalen Spezifik, der Gefährdungs- und Standortspezifik sowie die Einbeziehung der zyklischen Charakteristik der Bodenbewegung. Ausgehend von der Erfahrung aus aktuellen Erdbeben, daß zwischen der Größe der registrierten Bodenbewegung und dem tatsächlichen Bauwerksverhalten Widersprüche bestehen und erdbebengerecht ausgelegte Bauwerke auch starken seismischen Bodenbewegungen widerstehen können, werden neuartige Ansätze der Einwirkungsbeschreibung diskutiert, die eine Reduzierung der Größe der Lastparameter gestatten. Die anhand von Beispielen herausgearbeiteten Konsequenzen verdeutlichen, daß künftig eine auf Erfahrungen gestützte Auslegung an Bedeutung gewinnen wird, die bereits bei der Festlegung der Lastgrößen ansetzen muß.

Fragestellungen und aktuelle Anforderungen, die aus der Einschätzung der seismischen Gefährdung und der Beschreibung der zugehörigen Einwirkungen für die Auslegungsrechnung im Zusammenhang mit der Vereinheitlichung des Europäischen Normenwerkes (Eurocode 8) abzuleiten sind, werden diskutiert. Zur Behandlung ausgewählter Probleme werden prinzipielle Vorgehensweisen vorgestellt und hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit zur Harmonisierung der bestehenden Vielfalt in den nationalen Erdbebennormen bewertet. Im Mittelpunkt steht die Umsetzung makroseismischer Informationen in Berechnungsgrößen, wobei zwischen den Möglichkeiten einer gefährdungsbezogenen bzw. gefährdungskonsistenten Einwirkungsbeschreibung unterschieden wird. Die durch den EC 8 zu erwartenden Veränderungen gegenüber der Erdbebennorm DIN 4149 werden herausgearbeitet und durch Spektrumrelationen quatifiziert. Die Ermittlung der Bemessungsspektren wird dabei auf ein Produkt aus frequenzabhängigen Koeffizienten zurückgeführt.

Durch die DIN 19700 werden Talsperren u. ä. Wasserbauwerke hinsichtlich ihrer Bedeutung, ihres Stauvolumens und Höhe (bzw. Stauhöhe) in unterschiedliche Klassen eingeteilt, verbunden mit unterschiedlichen Anforderungen an die Auslegung und Nachweisführung. Da die Talsperren in seismisch unterschiedlich aktiven Erdbebengebieten liegen, sind die Nachweisanforderungen in Abhängigkeit von der Gefährdung (Erdbebenzonen mit bestimmten Intensitätsintervallen) zu staffeln. Es wird untersucht, welche Anforderungen aus der Einführung DIN 19700 abzuleiten sind und wie auf Ebene der Bundesländer die praktischen Umsetzung erfolgen kann. In diesem Zusammenhang wird Thüringer Technische Anleitung Stauanlagen gesondert gewürdigt, die gegenüber der DIN veränderte Festlegungen beinhaltet. Durch Vergleich mit der Schweizer Richtlinie kann gezeigt werden, daß durch die unterschiedlichen Einteilungskriterien und Wiederkehrperioden von Bemessungsbeben sich bemerkenswerten Unterschiede in der Erdbebenauslegung abzeichnen, die einer eingehenden Betrachtung der Motivation und allgemeinen Entwicklungstendenzen bedürfen. Die Einführung und Umsetzung der Talsperrenrichtlinien erfordert Grundlagenarbeiten, um belastbare Entscheidungskriterien (z.B. Karten) und Auslegungskenngrößen vorlegen zu können. Im Beitrag werden Grundzüge einer vereinheitlichten Vorgehensweise für den Freistaat Thüringen entwickelt und die notwendigen Bearbeitungsphasen erläutert. Sie sind so gestaltet, daß Synergieeffekte erreicht werden können und eine Übertragbarkeit auf die anderen Bundesländer gewährleistet ist.

Numerische Untersuchungen zum Verhalten von Mauerwerksbauten unter Erdbebeneinwirkung führen oft zu pessimistischen Schadensprognosen, welche im Gegensatz zu den Beobachtungen stehen. Um diesen Widerspruch aufzulösen, werden erfahrungsbasierte Verletzbarkeitsfunktionen für typische Mauerwerksgebäude auf der Grundlage der durch das Erdbeben vom 3. September 1978 bei Albstadt (mit einer Lokalmagnitude ML von 5,7 und Epizentralintensität I0 = VII - VIII) verursachten Schäden entwickelt. Anhand des Bauwerksbestandes von 1978 erfolgt die Einordnung der beobachteten Schäden in Schadensgrade auf Basis der European Macroseismic Scale EMS-98 [1]. Die für den Bauwerksbestand repräsentativen Bauweisen werden herausgearbeitet; für die vorherrschenden Gebäude aus unbewehrtem Mauerwerk ist eine weitere Unterscheidung nach Baualter, Geschosszahl und phänomenologischen Gesichtspunkten möglich.

Vulnerability of masonry structures under seismic action: Damage analysis of the September 3, 1978 Albstadt earthquake.
Numerical studies of the earthquake behavior of masonry buildings in Central Europe based on national building codes acc. to the Eurocode 8 lead to pessimistic damage prognoses, which are in contradiction to the observed behavior. In order to eliminate this discrepancy realistic experience-based vulnerability and displacement functions for typical masonry constructions are developed. Because of the rather limited number of earthquake damage observations, the Magnitude ML 5.7 Albstadt earthquake from September 3, 1978 (intensity VII - VIII) in South Germany also based on its excellent documentation is reconstructed with the building stock existing at that time. The prevailing building types and for these the characteristic damage cases are investigated in close cooperation with the local authorities. The presented unreinforced masonry structures are divided by year of construction, number of storeys and phenomenological aspects.

No short description available.

Mit der Ingenieuranalyse der Erdbebenschäden des Magnitude 6.6 Bingöl-Erdbebens (Türkei) vom 1. Mai 2003 wird der Versuch unternommen, schadenbegünstigende Einflußfaktoren herauszuarbeiten. Die Schadensauswertungen, die instrumentellen Standortuntersuchungen und die Reinterpretation des Bauwerksverhaltens konzentrieren sich dabei auf die vor Ort aufgenommenen Stahlbetonkonstruktionen. Im Mittelpunkt stehen mehrgeschossige Schulgebäude, die trotz ihres Typenprojektcharakters deutliche Unterschiede im Schädigungsgrad (geringe Schädigung bis hin zum Kollaps) aufweisen. Es wird ein Schema zur Bewertung der Schadensursachen eingeführt, das die Intensität der Bodenbewegung, Resonanzeffekte zwischen Baugrund und Bauwerk, Richtungseffekte als auch Merkmale der konstruktiven Durchbildung einschließt. Neben Phänomenen und typischen Schadensmustern, die bereits bei anderen Beben in der Region und auch weltweit festzustellen waren, werden Faktoren herausgearbeitet, die zu einer Verstärkung der Bodenbewegung beigetragen haben (können). Dies betrifft insbesondere die topographischen Besonderheiten, die auch durch die aktuelle Baunormung nicht ausreichend berücksichtigt erscheinen. Ein für die Region typisches Stahlbetonrahmentragwerk wird der nichtlinearen statischen "pushover"-Analyse unterzogen, um die Plausibilität zwischen den in Ortsnähe registrierten Bodenbeschleunigungen des Hauptbebens und dem beobachteten Bauwerksverhalten zu überprüfen. Dabei wird das methodische Vorgehen vorgestellt, um auf Grundlage der vor Ort aufgenommenen Materialkenngrößen und Bewehrungsdetails mittels steifigkeitsabhängiger Kapazitätskurven Aussagen über die Verletzbarkeit (u.a. bei stärkeren Beben) ableiten zu können.

Bei dem Waldkirch-Erdbeben vom 5. Dezember 2004 handelt es sich um das schwerste Ereignis auf dem Gebiet der Bundesrepublik Deutschland seit dem Roermond-Erdbeben 1992. Die Schütterwirkungen des Erdbebens konnten in einem Umkreis von 200 km wahrgenommen werden. In einem mehrtätigen Einsatz wurden im betroffenen Gebiet die Bauwerksschäden aufgenommen und ihre regionale Verteilung dokumentiert. Der Beitrag vermittelt einen Eindruck von den Schäden und unternimmt den Versuch, über die mittleren Schadensgrade Aussagen über die Stärke des Bebens (und entsprechende Kenngrößen) abzuleiten.
Legt man die Schäden an den Bauwerken zugrunde, haben die maximal beobachteten Schütterwirkungen am Maßstab der EMS-98 [8] die Intensität I(EMS) = VI erreicht, jedoch nicht überschritten. Eine Erklärung bieten die Lage des Epizentrums in einem wenig besiedelten Waldgebiet und der Umstand, daß erst in einer Entfernung von 15 bis 20 km die größeren Gemeinden anzutreffen sind. Die bis zum Jahre 2005 noch geltende Fassung der Deutschen Erdbebennorm DIN 4149: 1981 klammert das betroffene Gebiet weitgehend aus. Das geringe Maß an Schäden wird von den Autoren dennoch auf die Einhaltung von Grundregeln des erdbebengerechten Bauens zurückgeführt. In diesem Zusammenhang wird der nachhaltige Beitrag einer 1987 vom Innenministerium Baden-Württembergs herausgegebenen Planungshilfe zum erdbebensicheren Bauen gewürdigt.

Es wird die Analogie im mechanischen Verhalten zwischen elastischem Stabwerk und elastischem Kontinuum beschrieben. Die Zuordnung analoger Strukturen erfolgt über die mathematische Gleichsetzung der Belastungs- und Verformungszustände. Das Verfahren wird an einem Beispiel erläutert.

Ausführung einer mehr als 30 m hohen Bohrpfahlwand mittels Rückverankerung durch Permanetverpreßanker. Es werden die bodenmechanischen Verhältnisse geschildert, die Maßnahmen zur Überprüfung der Wandverformungen und die Korrosionsschutzmaßnahmen für die Permanentverankerung beschrieben.

The 64 km long Brenner Base Tunnel will be the longest railway tunnel in the world when complete. As part of this mega project, an exploratory tunnel is currently under construction with a tunnel boring machine ( 8 m). Even though a geological model along the tunnel route was generated beforehand from the results of geological field mapping and deep drilling campaigns from the surface, some uncertainties persist due to the high overburden of up to 1,300 m. In particular, several fault systems intersect the tunnel route, but their position and orientation is uncertain. The excavation work is being documented with geological and geotechnical data, continuously updating the current geological model. Continuous seismic prediction measurements are integrated into this revision process. The aim is the detection, location and characterization of (sub-)perpendicular to (sub-)parallel fault zones ahead and to the side of the tunnel, based on the principle of body wave propagation. In a case study of a seismic campaign, the smooth integration of the acquisition into the regular advance is presented and the obtained 3D seismic models are compared to the geological documentation of the site geologists. It will be shown how the seismic analysis gives an added value for the advance and how it benefits the geological forecast for the forthcoming main tunnels.
Der 64 km lange Brenner Basistunnel wird nach der Fertigstellung der längste Eisenbahntunnel der Welt sein. Ein Teil dieses Megaprojekts ist der Erkundungsstollen, der zurzeit mit einer Tunnelbohrmaschine ( 8 m) aufgefahren wird. Das geologische Modell entlang der Tunnelachse wurde durch geologische Kartierungen und Tiefenbohrungen von der Oberfläche aus erstellt, weist aufgrund der hohen Überlagerung von bis zu 1.300 m eine Ungenauigkeit auf. Einige Störungssysteme werden auf der Tunnelachse prognostiziert, allerdings ist ihre genaue Position und Orientierung auf Tunnelniveau nicht genau bekannt. Der Vortrieb wird ständig geologisch und geotechnisch dokumentiert und das geologische Modell aktualisiert. Zudem wird eine kontinuierliche seismische Vorauserkundung integriert, mit dem Zweck (nahezu) senkrechte bis (nahezu) parallele Störungszonen mithilfe der Wellenausbreitung vor und neben dem Tunnel zu identifizieren, positionieren und charakterisieren. Eine Fallstudie einer seismischen Kampagne zeigt die gelungene Integration der Seismik in den regulären Vortrieb, und die gewonnenen seismischen 3D-Modelle werden mit der geologischen Dokumentation der Vortriebsgeologen verglichen. Es wird gezeigt welchen Zusatznutzen die seismische Erkundung für den aktuellen Vortrieb und zudem für die geologische Prognose der Haupttunnel liefert.

No short description available.

No Abstract.

No Abstract.

Bei Beanspruchungen rechtwinklig zur Plattenebene treten unter bestimmten Bedingungen (kleine Stützweiten, kurze Distanzen zwischen Auflager und Krafteinleitung, etc.) hohe Rollschubbeanspruchungen in den querorientierten Brettlagen auf. Das Verformungs- und Versagensverhalten der gesamten Brettsperrholzplatte ist somit stark von den Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften der querorientierten Brettlage abhängig, welche wiederum durch Rohdichte, Imperfektionen (zB. ste, Risse) sowie die unterschiedlichen Jahrringorientierungen der einzelnen Bretter beeinflußt werden. In diesem Aufsatz wird eine FE-Simulation vorgestellt, welche es erlaubt, die bis zum vollständigen Versagen der Platte nacheinander auftretenden Brüche lokal zu identifizieren. Zur Beschreibung der unterschiedlichen Jahrringorientierungen werden hierbei probabilistische Eingangsgrößen verwendet. Die berechneten globalen Last-Verschiebungskurven werden anschließend mit denen aus Bauteilversuchen in Originalgröße verglichen und diskutiert. Ein Verstehen der sukzessiven Bruchabfolge bei Beanspruchung rechtwinklig zur Plattenebene ermöglicht gezielte Konstruktionsverbesserungen.