SENDETERMIN Mi., 01.03.17 | 04:00 Uhr | Das Erste

Forscher suchen Schutz vor Erdbebenwellen

PlayComputersimulation: Bodenwellen werden von Wald "geschluckt".
Forscher suchen Schutz vor Erdbebenwellen | Video verfügbar bis 25.02.2022 | Bild: WDR

Französische Forscher versuchen, einen völlig neuartigen Schutz vor Erdbebenwellen zu entwickeln. Sie haben entdeckt, dass vertikale Stangen Bodenwellen schlucken können. Jetzt testen sie ihre Idee zum ersten Mal in einem Waldstück bei Bordeaux.

Sieht so der Erdbebenschutz der Zukunft aus?

Als Philippe Roux und Matthieu Rupin ihr Experiment in einem Labor des Institut des Sciences de la Terre in Grenoble auswerten, trauen sie zuerst ihren Messungen nicht. Sie wiederholen sie wieder und wieder, aber kommen immer auf dasselbe Ergebnis: Wenn sie eine mit senkrechten Stangen bestückte Metallplatte zum Vibrieren bringen, dringen die Schwingungen einfach nicht in den Wald aus Stangen ein. Sie kommen auf eine Idee: Könnte das Phänomen für den Erdbebenschutz eingesetzt werden?

Das Experiment: Schwingungssensoren im Waldboden

Forscher bringt Schwingungssensor an Baum an
Bäume werden mit Schwingungssensoren bestückt. | Bild: WDR

Die Forscher beschließen, ihr Experiment in einem Wald zu wiederholen. So wollen sie testen, ob auch Schwingungen in echtem Boden geschluckt werden. Die Rolle der kleinen Metallstangen sollen Bäume übernehmen, der Erdboden ersetzt die Metallplatte ihres Laborexperiments. Nach einem halben Jahr Suche, finden sie den idealen Ort für das Experiment: Ein kleines Waldstück in Südwestfrankreich, unterhalb von Bordeaux. Die Gegend ist für ihre ausgedehnten Kiefernwälder bekannt – und sie ist dünn besiedelt. Das ist wichtig, denn die Schwingungssensoren der Forscher sind so sensibel, dass sie noch von in mehreren Kilometern Entfernung fahrenden Autos gestört werden. 1.000 Schwingungssensoren versenken sie im Waldboden. Ihr Gesamtwert: 1,5 Millionen Euro.

Forscher erzeugen künstliche Bodenwellen

"Bodenvibrator"
Mit einem 70 Kilogramm schweren "Bodenvibrator" soll der Boden zum Schwingen gebracht werden. | Bild: WDR

Nach fünf Tagen Vorbereitung ist es soweit: Die Forscher erzeugen künstliche Bodenwellen mit einem 70 Kilogramm schweren Bodenvibrator. Sie haben ihn liebevoll "R2D2" getauft - nach dem gleichnamigen Roboter aus der Weltraumsaga "Star Wars".  Die von ihm erzeugten Bodenwellen sind zwar deutlich schwächer als reale Erdbebenwellen, aber stark genug, um messen zu können, wie Boden und Bäume auf Schwingungen reagieren. Vor Ort können die Forscher nur einen ersten Blick in die Daten werfen. Der zeigt ihnen, dass das Experiment prinzipiell funktioniert hat: Die regelmäßig angeordneten Bäume des Waldes schwächen die Bodenwellen ab. Für die genaue Auswertung müssen sie über 1000 Gigabyte an Messdaten analysieren. Sie schätzen, dass sie das ein gutes Jahr beschäftigen wird.

Hochhäuser, die Erdbebenwellen schlucken?

Computersimulation: Bodenwellen werden von Wald "geschluckt".
Der Wald schluckt die Bodenwellen. | Bild: WDR

Die Forscher stellen sich zurzeit mehrere Möglichkeiten vor, wie das von ihnen entdeckte Phänomen zum Erdbebenschutz eingesetzt werden könnte. Dafür reichen allerdings Bäume nicht aus. Rund um sensible Anlagen wie etwa Atomkraftwerke könnte man große Betonpfeiler anordnen. Sie müssten dabei nicht wie Bäume senkrecht in den Himmel ragen, sondern könnten in den Erdboden versenkt werden. Das sollte nach Einschätzung der Forscher genau so gut funktionieren.

Weiter in die Zukunft gedacht, könnte man die Ergebnisse der Forscher bei der Stadtplanung einsetzen: Die Rolle der Bäume im Waldexperiment würden dann Hochhäuser übernehmen. Wenn sie richtig angeordnet sind, sollten sie Erdbebenwellen schlucken und so ganze Stadtviertel oder sogar eine Stadt erdbebensicher machen können. Die Forscher planen daher eines ihrer kommenden Experimente in Bolivien. In der oft von Erdbeben durchgerüttelten Hauptstadt Quito wollen sie Schwingungssensoren an Hochhäusern anbringen. So möchten sie herausfinden, ob diese ähnlich wie Bäume oder die senkrechten Stangen in ihrem Laborexperiment auf Bodenschwingungen reagieren.

Autor: Ingo Knopf (WDR)

Stand: 14.07.2019 01:08 Uhr

Sendetermin

Mi., 01.03.17 | 04:00 Uhr
Das Erste

Produktion

Bayerischer Rundfunk
für
DasErste