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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.

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.

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.

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 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.

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 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.

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 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.

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 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.

Das Hochwasserereignis vom Juli 2021 hat in den besonders betroffenen Gebieten von Rheinland-Pfalz und Nordrhein-Westfalen schwere strukturelle Schäden an der allgemeinen Bebauung und der Infrastruktur hinterlassen. Zur Bewältigung der Folgen und Vorbereitung künftiger Ereignisse wurden verschiedene Forschungsprojekte initiiert, deren inhaltliche Abstimmung und Verzahnung durch die Autoren im Bereich der Lagebilderstellung in Form von themendifferenzierten Workshops angestrebt wurde. Der Beitrag konzentriert sich auf die Erhebung und Aufbereitung von Schadensdaten sowie erste methodische Ansätze, die Lagebilderstellung aus der Sicht der verschiedenen Hauptakteure konzeptionell zu strukturieren und im Zeitfenster effizient zu gestalten. Im Ergebnis stehen Elemente eines (noch ausstehenden) Tools für die schnelle Lageeinschätzung und Unterstützung der Einsatzkräfte, die Begründung von Maßnahmen zur temporären Gebäudesicherung und Unterstützung des Wiederaufbaus auf Basis von belastbaren Risikoszenarien und Schadensprognosen. Anhand und nach Auswertung verfügbarer Daten- und Informationsquellen wird dargestellt, wie rein technisch (Befliegung) sowie empirisch (auf Basis weiterentwickelter Schadensfunktionen) die Erstellung von Lagebildern qualifiziert und die Verfügbarkeit entscheidungsrelevanter Informationen zeitlich vorgelagert werden kann. Schlussfolgerungen und Empfehlungen aus den Untersuchungen und Workshops werden aus Anwendersicht zusammengefasst.

Methods for digital 3D assessment of the disaster situation: lessons from the 2021 flood
The flood event of July 2021 caused heavy structural damage to general building stock and infrastructure in the particularly affected areas of Rhineland-Palatinate and North Rhine-Westphalia. In order to cope with the consequences and to prepare for future events, different research projects were initiated. The authors coordinated and interlinked these in the area of situational awareness in the form of topic-specific workshops. The paper focuses on the collection and preparation of damage data as well as first methodological approaches to conceptually structure the disaster situation from the point of view of the various main actors and to design it efficiently in the time frame. The results are elements of a (still under preparation) tool for rapid situation assessment and support of the emergency services, the justification of measures for temporary building safety and support for reconstruction based on reliable risk scenarios and damage prognosis. Based on and after evaluation of available data and information sources, it is shown how purely technically (flights) and empirically (based on improved damage functions) the creation of situation reports can be qualified and the availability of decision-relevant information be stored in advance. Conclusions and recommendations from the studies and workshops are summarized from the user's point of view.

Im Beitrag werden die Grundlagenuntersuchungen vorgestellt, die zur Bereitstellung der seismischen Einwirkungsgrößen für den neuen nationalen Anhang zu DIN EN 1998-1/NA-2021 geführt haben. Dargestellt wird, wie für die Ergebnisse moderner probabilistischer seismischer Gefährdungsanalysen (PSGA) die seismischen Einwirkungen normkompatibel bereitgestellt werden können. Einleitend werden Vorgehensweisen zur Ermittlung und Überprüfung der Spektren für unterschiedliche Untergrundklassen vorgestellt. Mit den standortspezifischen Bodenbewegungsmodellen wird gezeigt, wie künftig baupraktische Anwendungen auf Grundlage von Starkbebenregistrierungen erfolgen können. Da die Besonderheiten der deutschen Erdbebengebiete durch das im EC 8 vorgesehene Klassifikationsschema nicht abgedeckt werden, ist weiterhin dem Konzept der geologie- und baugrundabhängigen Spektren und der Einführung entsprechender Kombinationen in Form von Untergrundklassen Präferenz einzuräumen. Die Kontrollparameter der elastischen Spektren für die Untergrundverhältnisse gem. DIN EN 1998-1/NA-2021 werden auf Grundlage simulativer Standortanalysen an repräsentativen Modellprofilen für den interessierenden Bereich von Einwirkungsintensitäten und somit auch für verschiedene Wiederkehrperioden ermittelt. Damit wird auch der Bezug zu den Verhaltens- bzw. Grenzzuständen und den zugehörigen Nachweisaufgaben hergestellt. Abschließend wird ein Ausblick auf die nächste Phase der europäischen Erdbebennormung gegeben.

Site-specific and action-dependent spectra in DIN EN 1998-1/NA-2021
The paper presents the basic investigations that have led to the provision of the seismic action parameter for the new national annex to DIN EN 1998-1/NA-2021. It is shown how the results of modern probabilistic seismic hazard analyzes (PSHA) can be made available in a code-compatible manner. Initially, procedures for determining and checking the spectra for different subsoil classes are presented. With the site-specific soil movement models, an outlook is given of how practical building applications can be carried out on the basis of strong motion records in the future. Since the particularities of the German earthquake areas are not covered by the classification scheme provided in EC 8, preference should still be given to the concept of geology and building site-dependent spectra and the introduction of corresponding combinations in the form of subsoil classes. The control parameters of the elastic spectra for the subsoil combinations according to DIN EN 1998-1/NA-2021 are determined on the basis of simulative site response analyses on representative model profiles for the relevant range of impact intensities and thus also for different return periods. In this way, the reference to the behavior or limit states and the associated verification tasks can be established. Finally, an outlook on the next phase of European earthquake standardization is given.

Die Ermittlung von Hochwasser-Schadenspotenzialen bei Nutzen-Kosten-Analysen erfolgt in den einzelnen Bundesländern meist mit herkömmlichen nutzungsorientierten Schadensmodellen. Dabei geben Schadensfunktionen einen Erwartungswert (Mittelwert) für den zu erwartenden Schaden in Abhängigkeit von der Nutzung und den hochwasserspezifischen Einwirkungsparametern an. Die große Streubreite der real auftretenden Schäden wird dabei vernachlässigt.
Im Beitrag werden die Auswirkungen der in diesen Modellen nicht berücksichtigten verletzbarkeitsbestimmenden Bauwerksparameter und verschiedener möglicher (flächennutzungskonformer) Bauwerksbestände durch Monte-Carlo-Simulationen untersucht.
Für diese Simulationen werden mit dem verletzbarkeitsorientierten, mikroskaligen EDAC-Hochwasserschadensmodell für reale Überflutungsszenarien die Streubreiten der potenziellen Verluste ermittelt.
Die Ergebnisse veranschaulichen, dass diese Streubreiten in den Verlusten im Rahmen von Nutzen-Kosten-Analysen mit berücksichtigt werden sollten.

Uncertainties in the quantification of flood damage potential
The determination of flood damage potential in cost-benefit analyses is carried out in the individual federal states mostly with conventional use-oriented damage models. This type of damage functions provides expected values (average values) for the losses depending on the use and flood-specific impact parameters. The large scatter of reported losses is neglected.
The paper considers the impact of vulnerability determining building parameter and different possible (use compliant) building stocks on these models.
On the basis of Monte Carlo simulations, the scatter of the potential losses is calculated applying the vulnerability based, microscale EDAC-flood damage model for real flooding scenarios.
The results illustrate that these uncertainties of the prognosis should be considered in the loss assessment and in particular for the scope of cost-benefit decisions.

The European Macroseismic Scale 1998 - (EMS 98) is an instrument for the natural hazard of earthquakes, which allows the explanation of observed differences in the behaviour of the prevailing construction types by introducing and implementing vulnerability classes. The EMS 98 enables also the identification of purely empirically justified ranges of scatter.
The basic methodology is also applicable to other natural hazards such as flood, tsunami and wind. This permits the development of a unified methodology for the consideration of building vulnerability in the sense of a multi-hazard approach.
For the first time, a vulnerability-oriented instrument is available to evaluate a building stock for different natural hazards according to criteria that have been standardised in terms of engineering.
The multi-hazard vulnerability with its possible scatters is examined and visualized on real building inventories.
With the concept of “LEGOisation” the existing buildings, a novel approach is presented to allow the sub-structuring of buildings into storeys (including roof, basement and floors) to further development of the classification towards specific damage characteristics and local vulnerability.
A still to be developed “Conceptual Simulation Tool” is described as an outlook. This uses the tools and methods developed to simulate damage and losses as a result of various natural hazards and their sequences.

Mit der European Macroseismic Scale 1998 - (EMS-98) steht für die Naturgefahr Erdbeben ein Instrumentarium zur Verfügung, das durch Einführung und konkrete Umsetzung der Verletzbarkeitsklassen (vulnerability classes) die Erklärung der beobachteten Unterschiede im Verhalten der vorherrschenden Bauweisen ermöglicht, zugleich aber auch die Kennzeichnung der rein empirisch begründeten Streubreiten zulässt.
Die grundlegende Methodik ist auch auf andere Naturgefahren wie Hochwasser, Tsunami und Wind übertragbar. Dies ermöglicht die Entwicklung einer vereinheitlichten Methodik zur Berücksichtigung der Bauwerksverletzbarkeit im Sinne eines Multi-Hazard-Ansatzes.
Erstmals steht ein verletzbarkeitsorientiertes Instrumentarium zur Verfügung, um einen Gebäudebestand für unterschiedliche Naturgefahren nach ingenieurmäßig vereinheitlichten Kriterien bewerten zu können.
Die Multi-Hazard-Verletzbarkeit mit ihren möglichen Streubreiten wird an realen Bauwerksbeständen untersucht und visualisiert.
Mit dem Konzept der “LEGOisierung” der Bestandsgebäude wird ein neuartiger Ansatz vorgestellt, um über die Substrukturierung der Gebäude in Geschosse (inkl. Dach, Keller und Decken) eine Weiterentwicklung der Typisierung in Richtung konkreter Schadensmerkmale und der lokalen Verletzbarkeit zu ermöglichen.
Es wird ein Ausblick auf ein zu entwickelndes “Konzeptionelles Simulations-Tool” gegeben, welches mit den entwickelten Tools und Methoden die Simulation von Schäden und Verlusten infolge verschiedener Naturgefahren und ihrer Abfolgen ermöglicht.

Conceptual basics and tools to assess the multi hazard vulnerability of existing buildings
The European Macroseismic Scale 1998 - (EMS-98) is an instrument for the natural hazard of earthquakes, which allows the explanation of the observed differences in the behavior of the prevailing building types by introducing and concrete implementation of the vulnerability classes. The EMS-98 enables also the identification of purely empirically justified ranges of scatter.
The basic methodology is also applicable to other natural hazards such as flood, tsunami and wind. This allows for the development of a unified methodology for the consideration of building vulnerability in the sense of a multi hazard approach.
For the first time, a vulnerability-oriented instrument is available to evaluate a building stock for different natural hazards according to criteria that have been standardized in terms of engineering.
The multi hazard vulnerability with its possible spreads is examined and visualized on real building inventories.
With the concept of “LEGOisation” the existing buildings, a novel approach is presented to allow the sub-structuring of buildings in stories (including roof, basement and ceiling) to further development of the classification towards specific damage characteristics and local vulnerability.
It provides an outlook on a “Conceptual Simulation Tool” to be developed, which uses the tools and methods developed to simulate damage and losses as a result of various natural hazards and their sequences.

Bei dem Erdbeben vom 17. Mai 2014 in Südhessen handelt es sich um das schwerste Ereignis auf dem Gebiet der Bundesrepublik im Jahr 2014. Die Schütterwirkungen des Erdbebens konnten in weiten Teilen von Südhessen, aber auch in Baden-Württemberg bis Stuttgart wahrgenommen werden.
Obwohl die Magnitude ML = 4,2 auf ein vergleichsweise moderat schwaches Beben schließen lässt, gab es eine bemerkenswerte Schadenskonzentration im Ortsteil Nieder-Beerbach der Gemeinde Mühltal.
Im betroffenen Gebiet wurden die Bauwerksschäden aufgenommen und ihre Verteilung dokumentiert. Der Beitrag vermittelt einen Eindruck von den vorgefundenen Schäden und unternimmt den Versuch, die Ursachen für die Schadenskonzentration aufzuzeigen. Wie herausgearbeitet werden kann, können die Nähe des Epizentrums und lokale Standorteffekte für eine erste Erklärung herangezogen werden.
Wie dargestellt wird, ist insbesondere infolge der vorherrschenden nicht-strukturellen Schäden ein Interpretationsspielraum für die makroseismische Einordnung des Bebens gegeben.

The earthquake on May 17, 2014 in Southern Hesse - Engineering analysis of earthquake damage
The earthquake on May 17, 2014 in Southern Hesse was the strongest event on the territory of Germany in 2014. The effects of the earthquake ground motion could not only be perceived in large parts of southern Hesse but also in Stuttgart/Baden-Württemberg.
Although it was a relatively weak earthquake, there was a remarkable damage concentration in the district Nieder-Beerbach of the community Mühltal.
In the affected area, the structural damage and their distribution are documented. The paper gives an overview of the damage cases and can be regarded as an attempt to identify the areas of damage concentration. As an outcome of different field surveys and mapping procedures it can be concluded that the location of buildings in vicinity to the epicenter and local site effects have mainly contributed to an increase of damage grades.
Furthermore, results indicate different options for the macroseismic classification of the earthquake, especially with respect to the evaluation of the damage to non-structural elements.

Das in dieser Arbeit vorgestellte System zur Bauwerksüberwachung wurde für Eisenbahnbrücken konzipiert, es kann aber auch für andere Ingenieurbauwerke eingesetzt werden. Das Ziel der Überwachung von Brückenbauwerken besteht darin, die einwirkenden Lasten nach Art, Ort, Größe, Dauer, Geschwindigkeit und Häufigkeit sowie die daraus resultierenden Auswirkungen auf das Tragsystem, wie Dehnungen, Verformungen, Schwingungen, Rißbewegungen usw. permanent zu erfassen. Weiterhin wird über die Datenauswertung bezüglich Zustandsanalyse, Ermüdungsbeurteilung und Betriebslastennachfahrversuch berichtet.

In Würzburg muss die Neubaustrecke betrieblich leistungsfähig mit dem bestehenden Eisenbahnnetz verknüpft werden. Sie quert dabei auf einem 153 m langen, über drei Felder durchlaufenden Spannbetonbalken eine Bundesstrasse und drei Eisenbahngleise. An diesen Hohlkastenüberbau schliessen ein 133 m langes zwei- bzw. dreistieliges Rahmen- und ein 287 m langes Rampenbauwerk an.

Im Rahmen der deutsch-timoresischen Partnerschaft im maritimen Sektor wurde auf Initiative des timoresischen Ministers für Transport die Erstellung einer Machbarkeitsstudie für eine zusätzliche Fährverbindung in dem Inselstaat ausgeschrieben.
Ziel der neuen Fährverbindung ist es, die ökonomische Entwicklung von Timor-Leste zu fördern sowie die Lebensgrundlage der Bevölkerung zu verbessern. Im Rahmen der Machbarkeitsstudie wurde, ergänzend zu der bereits bestehenden Fährverbindung, welche die Hauptstadt Dili mit der westlich gelegenen Enklave Oecussi und der vorgelagerten Insel Ataúro verbindet, ein Konzept für eine neue Anbindung zwischen der Nord- und Südküste entwickelt.
Die Studie behandelt die technische und ökonomische Machbarkeit der Fährverbindung, das Herausarbeiten potenzieller Fähranleger entlang der Route sowie die konzeptionelle Konstruktionsart der Fähre. Die Entwürfe für die Fähre wie auch für die Anleger basieren auf zuverlässigen und nachhaltigen Lösungen.

Ferry connection in Timor-Leste - Feasibility study
In the framework of the German-Timorese financial cooperation in the maritime sector, the Timorese Minister of Transport has launched a tender for the elaboration of a feasibility study for an additional ferry link in the island state.
The aim of the new ferry link is to foster the economic development of Timor-Leste as well as to improve the living conditions of the Timorese population.
As a complement to the already existing ferry link between Dili, the enclave of Oecussi on the north west coast of the island and the Ataúro Island, the feasibility study comprises a concept for a new ferry link between the north and south coast of Timor-Leste.
The study covers the technical and economic feasibility of the new ferry link, the identification of potential ferry landing sites along the route as well as the conceptual design of the ferry. All design options for ferry and landing sites are based on reliable and sustainable approaches.