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Erdbeben in Deutschland: Wie groß ist die Gefahr - vor allem für deutsche Kernkraftwerke?

Erdbeben in Deutschland: Wie groß ist die Gefahr - vor allem für deutsche Kernkraftwerke? (Wordle) Angesichts der Bilder aus Japan werden unsere Politiker nicht müde zu versichern, dass Deutschland sicher ist und das wir nicht in einem Erdbebengebiet liegen. Doch sind Erdbeben in Deutschland wirklich ausgeschlossen? Und wie gut sind die deutschen AKWs auf solch ein Ereignis vorbereitet? Würden die Atomkraftwerke auch starken Beben standhalten. Der offizielle Tenor lautete bislang „Ja, natürlich!“ Doch mittlerweile tauchen Studien auf, die bisher ignoriert wurden und die Zweifel an der Bebensicherheit aufwerfen.

Die Ereignisse in Japan beschäftigen die Menschen weltweit. Zum Glück kennen die meisten Mitteleuropäer Erdbeben tatsächlich nur aus den Medien. Atomlobbyisten versuchen uns zu beschwichtigen, dass deutsche Atomkraftwerke vor Erdbeben sicher sind. Doch kann man solchen Aussagen wirklich trauen?

Was die wenigsten wissen, auch in Deutschland wackelt die Erde alle paar Jahrzehnte. Mitunter sind bereits Gebäude eingestürzt. Das letzte größere Erdbeben ereignete sich im April 1992. Damals erzitterte der Boden in der Niederrheinischen Bucht (Nordrhein-Westfalen) mit einer Stärke von 5,9 auf der Richterskala. Bei diesem Ereignis wurden zum Glück nur 20 Menschen verletzt. Allerdings traf es viele Häuser deutlich schlimmer. Sie nahmen erheblichen Schaden.

Unterschätztes Erdbebenrisiko in Deutschland?

Berechtigterweise stellen sich jetzt viele die Frage: Was würde passieren, wenn genau dort, wo die deutschen Atommeiler stehen, die Erde bebt?
Geoforscher haben sich bislang dazu nur sehr verhalten geäußert. Sie wollten nicht als „Katastrophenprediger“ wahrgenommen werden. Doch möglicherweise wird das Erdbebenrisiko für Deutschland und damit auch für die deutschen Reaktoren unterschätzt. Spiegel Online veröffentlicht auf Basis von Studien die Gründe, die für eine Falscheinschätzung sprechen:

  • Es gibt zwar Risikokarten, die die Gefahrenlage für AKWs einschätzen. Entsprechend müssen diese dann gebaut sein. Jedoch könnten diese Karten möglicherweise die prognostizierten Erdbebenstärken unterschätzen.
  • Beim Bau von Industrieanlagen wird sehr oft der Erdbebengefahr zu wenig Beachtung geschenkt. Das zeigen Behördendokumente.
  • Auch andere, bedrohliche Erdbebenfolgen werden bei der Planung nur selten berücksichtigt. Beispielsweise kann es in Folge von Erdbeben zu Bodenverflüssigungen kommen. Ein AKW stände dann wie auf Treibsand.
  • Einige deutsche Kernkraftwerke wurden bereits vor der heute üblichen, systematischen Erkundung des Untergrundes gebaut. Es wurde zwar vielerorts nachgerüstet, dennoch bleiben Zweifel an der Sicherheit der Architektur der Meiler.

Deutsche Atomreaktoren udn ihre Erdbeben-Gefährdung (Screenshot Spiegel Online)

Erdbebengefährdung in Deutschland und Lage der Atomkraftwerke (Quelle: Spiegel Online)

Insgesamt stehen vier deutsche Atomkraftwerke laut den Risikokarten in erdbebengefährdeten Regionen. Sollte es dort zu einem Beben kommen, wären nicht nur die AKWs betroffen sondern auch die benachbarten Atommüllzwischenlager:

  • Neckarwestheim - südlich von Heilbronn gelegen (Baden-Württemberg)
  • Philippsburg - nördlich von Karlsruhe gelegen (Baden-Württemberg)
  • Biblis - nördlich von Mannheim gelegen (Hessen)
  • Gundremmingen - östlich von Ulm gelegen (Bayern)

Nach bisherigen Darstellungen sollen die Gebäude den denkbaren Erdstößen standhalten. Auch die Zwischenlager wurden in einem gemeinsamen Gutachten von Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) und dem Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) im Jahre 2005 in dieser Hinsicht entlastet. In allen Anlagen in den Risikogebieten soll Stahlbeton die Strukturen so verstärken, dass sie mögliche Beben überstehen.
Ein anderes Amt ist da deutlich skeptischer. Das Umweltbundesamt (UBA) bemängelt in Studien, die 2007 erstellt wurden, dass bei Industrieanlagen in den Baustandards mögliche Naturgefahren nicht ausreichend berücksichtigt werden. Bei einer solch relativ schwammigen Wortwahl bleibt es der Phantasie des Lesers überlassen, ob damit auch Atomkraftwerke eingeschlossen sind. Doch das UBA findet in einer anderen Studie doch deutlichere Worte. Dort heißt es unter anderem, dass die Betreiber von Industrieanlagen sich eher auf die technischen Risiken als auf eine mögliche Erdbebengefahr konzentrierten. Ein Witz unter Seismologen, der hinter vorgehaltener Hand erzählt wird, besagt, dass mancher Bauingenieur noch nie etwas von der Erdbeben-Baunorm gehört hätte.

Sind die Bauvorschriften für gefährdete AKWs sicher genug?

Die vier oben genannten Kernkraftwerke liegen allesamt in der gelben Zone. Sie müssen demzufolge ein Erdbeben bis zur Stärke 8 aushalten. Gebäude einfacher Bauart werden durch solche Erschütterungen stark beschädigt. Die Erdbeben-Intensitäten-Skala ist zwölfstufig. Sie grenzt sich von der Richterskala dadurch ab, dass sie beschreibt, wie die seismischen Wellen auf Gegenstände einwirken. Die Richterskala dagegen ist ein Maß für die durch ein Erdbeben freigesetzte Energie.

Feststeht, dass auch der deutsche Raum unter Spannungen steht. Schließlich schiebt sich die Afrikanische Platte langsam nach Norden und damit unter die Europäische Platte. Durch diesen Prozess formten sich im Laufe der Jahrmillionen die Alpen. Sie wurden mehrere Kilometer angehoben. Und selbst heute noch wachsen sie um mehrere Millimeter pro Jahr. In geringerem Maße sind von diesem Vorgang auch der süddeutsche Raum und Ostfrankreich betroffen. Der Oberrheingraben liegt genau dazwischen. Er brach in diesem Großgewölbe ein und bildet so heute eine geolgoische Schwachstelle.

In Deutschland gibt es insgesamt an 5 Stellen ein erhöhtes Erdbebenrisiko:

Erdbeben in Deutschland

Die Karte zeigt die Epizentren von Erdbeben für Deutschland in den Jahren 800 bis 2006. Dargestellt wurden alle Erdbeben mit einer Magnitude (ML) ≥ 2.0 oder die makroseismisch waren (I0 = makroseismische Epizentralität). Dreiecke kennzeichnen nichttektonische Erdbeben, die in Folge von Gebirgsschlägen, von Bergbau oder Erdöl/Erdgas-Förderung auftreten können. (Quelle: BGR)

  • entlang des Oberrheingrabens (Baden-Württemberg, Hessen)
  • m Raum Köln (Nordrhein-Westfalen)
  • im Vogtland (Sachsen, Thüringen, Bayer, Tschechien)
  • Schwäbischen Alb (Baden-Württemberg, Bayern)
  • nahe der Schweizer Grenze bei Basel (Baden-Württemberg)

Besonders im äußersten Südwesten Deutschland – also im Schweizer Grenzgebiet - muss mit Beben gerechnet werden, die auf der Richterskala eine Stärke von 7 erreichen. Die dabei entstehenden Erschütterungen hätten eine Intensität von 9 bis 11. Bei solchen Erdstößen stürzen schwächere Bauten ein und selbst stabile Häuser werden in der Regel schwer beschädigt. In diesem Risikobereich befinden sich nahe der deutschen Grenze drei Schweizer Atomreaktoren. Die Schweizer Regierung versichert allerdings, dass diese den erwarteten Erschütterungen standhalten würden.

Was passiert, wenn der Ernstfall schlimmer ist als angenommen?

Doch die Ereignisse in Japan zeigen, dass derartige Beteuerungen im Ernstfall nicht mal halb so viel wert sind wie das Papier auf dem sie stehen. In Japan ging man für das jetzige Erdbebengebiet lediglich von Erdbeben der Stärke 8 auf der Richterskala aus. Entsprechend wurden auch die Anlagen ausgelegt. Nun allerdings gab es das verheerende Erdbeben, das eine Stärke von 9 auf der Richterskala erreichte. Auf der Erschütterungsintensitäten-Skala war dies eine Stärke 12. Sicherlich richtete nicht allein das Beben sondern auch der Tsunami die schweren Schäden an. Dennoch sollte man vor diesem Hintergrund kritisch hinterfragen, ob deutsche Kernkraftwerke tatsächlich gegen alle hierzulande denkbaren Beben gewappnet sind.

Für die Ermittlung des Bebenrisikos gibt es eine Faustregel: Je heftiger die Erdbeben in der Vergangenheit waren, desto höher ist die Erdbebengefahr in dem betroffenen Gebiet. Die Berechnung des Erdbebenrisikos in Deutschland erfolgt für 100.000 Jahre. Im Hinblick darauf, wie lange radioaktiver Abfall strahlen kann, ist dies nicht unbedingt ein sehr langer Zeitraum. Reaktoren sollen bzw. müssen auch seltenen Starkbeben widerstehen können. Die Bauvorschriften für normale Hochhäuser in deutschen Erdbebengebieten sind ziemlich lax. Ihre Erdbebensicherheit orientiert sich lediglich an Beben, die eine Wiederkehrwahrscheinlichkeit von nicht einmal 500 Jahren haben.

Allerdings sind frühere Erdbeben auf dem Gebiet der heutigen Bundesrepublik alles andere als gut erforscht. Forschern liegen fast nur Erdbebendaten vor, die sich in den letzten 1200 Jahren ereigneten. Unser Erkenntnishorizont ist in dieser Hinsicht begrenzt. Die Experten versuchen das Wissensdefizit zu kompensieren, indem sich auf die erwarteten Worst-Case-Beben (im Fachjargon „Maximalbeben“ genannt) einen Sicherheitsaufschlag pauschal draufschlagen. Sie addieren dafür eine Intensitätsstärke.
Doch damit könnte das Erdbebenrisiko in einigen Gebieten unterschätzt werden. Neuere Forschungsergebnisse lassen dies für drei Regionen in Deutschland vermuten

  • Norddeutschland
  • Südwestdeutschland / Nordschweiz
  • Niederrheinische Bucht.

Demnächst wird eine Studie im Fachmagazin „International Journal of Earth Science“ erscheinen. Darin zeigen Geoforscher der Technischen Hochschule Aachen (RWTH), dass auch in Norddeutschland deutlich stärkere Beben drohen können. Diese Erkenntnis weicht von der bisherigen Lehrmeinung ab. Ausgerechnet Norddeutschland ist die Region, in der nicht nur sieben Atomkraftwerke stehen sondern auch das geplante Atommüll-Endlager Gorleben liegt. Dieses Gebiet galt bislang als erdbebenfrei. Lediglich ein leichtes Zittern wird ab und an registriert. Die BGR bestätigte, dass die dortigen AKWs so gebaut sind, dass sie Erschütterungen bis zu einer Intensität von 7 aushalten. Die beiden RWTH-Wissenschaftler Klaus Reicherter und Gösta Hoffmann jedoch zeigen, dass diese Vorkehrungen möglicherweise nicht ausreichen. Sie können belegen, dass sich in der Vergangenheit in Norddeutschland moderate bis starke Beben ereignet haben.

Auch Norddeutschland von Erdbeben bedroht

Gerüchte aus früheren Zeiten munkelten bereits von stärkeren Beben im Norden Deutschlands. So soll 1323 in Lüneburg ein Salzstock kollabiert sein. Rekonstruktionen ergaben, dass dabei der Boden mit einer Intensität von 6 gewackelt haben muss. 1410 gab es bei Prignitz (Nordwestbrandenburg) einen noch deutlich stärkeren Ausschlag. Historische Quellen berichten, dass Türme, Burgen und Häuser zusammengebrochen wären. Bis nach Schleswig-Holstein hinein muss das Beben spürbar gewesen sein und Menschen erschreckt haben.

Die beiden Experten Hoffmann und Reicherter untersuchten für ihre Studie Bodenschichten auf Usedom. Diese weisen überraschenderweise deutliche Verwerfungen auf. Der Boden wird von Klüften durchzogen. An manchen Orten erinnert der Lehm eher an zerlaufenes Kerzenwachs. All das weise auf Erdbeben hin, denn bei Erdstößen werden Bodenschichten versetzt. Manchmal zerläuft die Erde auch wie Flüssigkeit. Experten sprechen dann Bodenverflüssigungen. Das Zittern im Boden schüttelt Wasser aus dem Erdboden. Dieses sammelt sich in Seen an der Oberfläche. Es kann dabei fatale Rutschbahnen bilden. Die auf Usedom jetzt entdeckten Spuren von Erdbeben sind geschätzte 2000 Jahre alt. Die Geologen führen sie auf nacheiszeitliche Setzungsprozesse zurück. Dabei ruckte der Boden nach oben, nachdem er von der Last der eiszeitlichen Gletscher befreit war. Allerdings waren die zugehörigen Bebennähte in der Erdkruste bislang nicht bekannt. Es ist deshalb davon auszugehen, dass im norddeutschen Untergrund noch weitere Erdbebenherde verborgen liegen.

Starkbeben abseits der Grenzen von Erdplatten kommen sehr selten vor. Sie sind aber ein gefürchtetes Problem, da sie sich entlang von verborgenen Klüften ereigneten. In Memphis (USA) kam es 1811 und 1812 zu zwei solcher Starkbeben. Sie erreichten eine Stärke von 7. Noch heute suchen Geologen in den USA nach der Nahtzone im Erdinneren und damit nach der Ursache der Beben. Bislang blieben sie erfolglos.
Die beiden Forscher von der RWTH vermuten auch in Norddeutschland eine geschwächte Erdkruste. Im Abstand von ca. 5000 Jahren seien weitere Schockwellen nicht ausgeschlossen. Da aber der Zeitpunkt des letzten seismologischen Crashs unbekannt ist, kann auch der nächste nicht prognostiziert werden. Fest steht, dass es weiteren Forschungsbedarf gibt. Beispielsweise muss die Frage geklärt werden, ob es auch an anderen Orten in Norddeutschland im Untergrund weitere Verwerfungen gibt.
Das Erdbebenrisiko wurde auch im Rheinland lange unterschätzt. Erst Ende der neunziger Jahre des vorigen Jahrhunderts wurden dort Verwerfungen entdeckt. Dies hatte für einen Reaktor weitreichende Konsequenzen. 1998 wurde das AKW Mülheim-Kärlich still gelegt. Geologen hatten zuvor ganz in der Nähe die Spuren mehrerer schwerer Erdbeben in der Erdkruste gefunden.

AKW Mülheim-Kärlich wegen Erdbebengefahr im Rheinland stillgelegt

Auch für die Kölner Bucht mehren sich mittlerweile die Hinweise, dass auch dort das Risiko höher ist als bislang erwartet. Laut historischen Aufzeichnungen ereignete sich dort das stärkste Beben 1756 in Düren. Es wird auf eine Stärke von 6,1 geschätzt. Doch es gibt etliche archäologische und geologische Hinwiese, die belegen, dass die Erde hier früher deutlich stärker gewackelt haben könnte. Seismologen von der Universität Köln halten eine Stärke von 7,0 für denkbar. Ihre Annahmen beruhen auf Untersuchen von Verschiebungen in römischen Mauern und Erdschichten. Diese führen die Kölner Wissenschaftler auf Starkbeben zurück. Würde heute ein Beben von der Stärke 7,0 über den Großraum hereinbrechen, so lägen die Schäden weit über 100 Milliarden Euro. Diese Zahlen haben Versicherungen berechnet. Die Folgen wären damit schlimmer als die Nachwehen der Erschütterungen 1995 im japanischen Kobe.
Weitere Erkundungen am Niederrhein laufen derzeit. Sie zeigen aber, dass die bisherigen Erdbebenkarten nur vorläufig gelten können. Sie werden obsolet, so bald ein Starkbeben in der Vergangenheit entdeckt wird. Nachdenklich stimmen deswegen auch die Schweizer Reaktoren an der deutschen Grenze. Ihre Auslegung basiert auf dem Beben von Basel im Jahre 1359. Damals soll die Erde mit einer Stärke von 6,9 erzittert sein. Noch 100 Kilometer vom Epizentrum entfernt, wurden Häuser beschädigt. Die Atommeiler sollen ein solches Beben unbeschadet überstehen, sagt die Schweizer Regierung. Doch was passiert, wenn es ein stärkeres Beben gibt, wenn das Beben von 1359 in Basel nicht das Maximalbeben war? Ganz ausschließen lässt sich das nicht. Experten halten außerdem die Folgen eines Bebens für fast nicht berechenbar. Bei sogenannten Sekundäreffekten wie eine Verflüssigung des Bodens lässt sich das Risiko zu gut wie nicht abschätzen. Die Gefahrenkarten allerdings betrachten eindimensional nur mögliche Erschütterungen.

Die Erschütterungen in Japan haben zumindest bewirkt, dass Kernkraftwerke in ganz Europa auf den Prüfstand kommen. Mit der vorsorglichen Abschaltung der Problemmeiler gab es einen ersten Schritt in die richtige Richtung.

Deutschlandkarte Standorte Kernkraftwerke (Quelle: Spiegel Online)

Stillgelegte und abgeschalte Atomreaktoren in Deutschland (Quelle: Spiegel Online)

Liste von Erdbeben in Deutschland1

  • 18. Okt. 1356: Basel - Magnitude von 6,2 - 6,9
  • 15. Sep. 1590: südlich von Neulengbach (Österreich) - Magnitude von 6,0
  • 18. Feb. 1756: Düren - Magnitude von 6,4
  • 29. Juli 1846: 1 Kilometer westlich von St. Goar
  • 26. Aug. 1878: Tollhausen - Magnitude von 5,9
  • 16. Nov. 1911: Albstadt-Ebingen - Magnitude von 6,1
  • 28. Mai 1943: Raum Albstadt (Tailfingen-Onstmettingen-Pfeffingen) - Magnitude von 5,6
  • 14. Mär. 1951: Euskirchen - Magnitude von 5,3
  • 03. Sep. 1978: Tailfingen - Magnitude von 5,7
  • 13. Mär. 1989: Völkershausen (DDR) - bergbaubedingtes Beben - Magnitude von 5,6
  • 13. Apr. 1992: nahe Roermond (Niederlande) - Magnitude von 5,9
  • 11. Sep. 1996: Teutschenthal nahe Halle-Neustadt - bergbaubedingtes Beben - Magnitude von 5,6
  • 22. Juli 2002: Alsdorf - Magnitude von 4,8
  • 22. Feb. 2003: Vogesen - Magnitude von 5,4
  • 22. Mär. 2003: Zollernalbkreis - Magnitude von 4,2 - 4,5
  • 20. Okt. 2004: Rotenburg (Wümme) - Magnitude von 4,5
  • 05. Dez. 2004: Waldkirch im Breisgau - Magnitude von 5,2
  • 22. Feb. 2008: Saarwellingen - Magnitude von 4,0 - 4,5
  • 05. Mai 2009: Südlicher Schwarzwald nordöstlich von Lörrach - Magnitude von 4,5
  • 14. Feb. 2011: etwas nördlich von Nassau - Magnitude von 4,5

 


Quellen:

Aktualisiert ( Donnerstag, 02. Februar 2012 um 16:53 Uhr )
 

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