Die größte Erdbebensimulation der Welt
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Saito erklärt das Kraftpaket. Die Stahlplatte ruht auf 14 Kolben. Je fünf weitere bewegen die Plattform seitlich. Ein Pumpwerk im Nebengebäude sorgt für den nötigen Druck. Bis zu 1200 Tonnen Last können so mit 200 Zentimetern in der Sekunde bis zu einem Meter in der Horizontalen und mit 70 Zentimetern in der Sekunden 50 Zentimeter in der Vertikalen bewegt werden. Die maximale Beschleunigung beträgt waagerecht 900 cm/s2 senkrecht 1500 cm/s2. Im Versuch wirkten im ersten Beben 340 cm/s2, beim zweiten 850 m/s2. Zudem sind alle Kolben mit Gelenken versehen. Damit lassen sich auch kreisende Bewegungen erzeugen, die in Kobe selbst als erdbebensicher geltende Gebäude und Hochstraßen fällten.
Seit der Eröffnung vor einem Jahr durfte E-Defense seine Kräfte an den Japan üblichen hölzernen Einfamilienhäusern austoben, die in Kobe zu tausenden einknickten. Stahlskelettbauten und Brücken stehen im nächsten Schritt zur Prüfung an. Doch dem jetzigen Versuch kommt mit die größte Bedeutung zu, denn zu hunderttausenden wurden nach dem Krieg Betonkästen ähnlich dem in Miki hochgezogen. Mit voller Absicht habe man nach den Baurichtlinien der 1970er Jahre und nicht nach den strengeren von 1981 gebaut, sagt Versuchsleiter Kabeyasawa. "Der Großteil dieser Häuser steht noch heute." Kann man sie richtig verstärken, können im Ernstfall viele Leben gerettet werden.
Auch Wissenschaftler anderer Länder verfolgen gerade diesen Test gespannt. "Solche Stahlbetonbauten sind auch bei uns sehr verbreitet", sagt Mohamed Ouksili. Sein Institut will mit einem sechs mal sechs Meter Rütteltisch eigene Forschung betreiben. Er hofft, mit den japanischen Daten die eigene Simulation an verkleinerten Modellen verbessern zu können. Ebenso interessiert streicht Dan Lungu, Generaldirektor des Rumänischen Nationalen Instituts für Gebäudeforschung, um den japanischen Testbau. Er zeigt auf die zertrümmerten Träger an der Fensterseite des Gebäudes. "Nicht sehr erfreulich", bemerkt er. "Sehen Sie die Bruchstellen, die sind typisch für diese Bauten." Beim großen Beben in Bukarest von 1977 sei dieses Problem auch oft aufgetreten. Im Gegensatz zur Rückseite stehen zwischen den Betonpfeilern hüfthohe Betonmauern, die die Träger knacken. "Eine kleine architektonische Struktur verursacht einen großen Schaden", sagt Lungu. Etwas gnädiger mustert Lungu die Risse in äußeren Pfeilern und inneren Stützmauern auf der Rückseite. "Nach den Regeln der Kunst ist das das Maximum an Schaden, das wir akzeptieren können."
Sein japanischer Kollege Kabeyasawa gibt sich etwas demütiger gegenüber den Urgewalten. Natürlich könnten die Pfeiler älterer Bauten durch Kohlenstofffasermäntel, Stahlringe oder dickere Mauern verstärkt werden. Doch selbst bei nach 1981 errichteten Gebäuden sind Pfeilerbrüche möglich. "Die Kräfte, die wir hier wirken ließen, sind weit stärker als das Designspektrum der Erdbebenschutzrichtlinien", gesteht der Wissenschaftler. Das Dilemma: "Wir könnten für Stärken wie das Kobe-Erdbeben die Häuser designen, aber ein weit heftigeres Erdbeben könnte auftreten. Wie viel Geld ist einem trügerische Sicherheit wert?" Daher setzt sich inzwischen der Trend durch, nicht mehr die Natur übertrumpfen zu wollen, sondern Schaden für Leib und Leben abzuwenden. "In den letzten Jahren haben wir Design-Techniken erforscht, die nicht strukturelle Deformationen, so doch wenigsten den vollständigen strukturellen Kollaps verhindern", sagte Takahito Inoue vom Hyogo Earthquake Engineering Center in einem Interview. "Grundsätzlich dreht sich unser Denken darum, Leben zu retten, während wir gleichzeitig die Tatsache akzeptieren, dass ein gewisses Maß an strukturellen Schäden unvermeidlich ist." Für ihn ist E-Defense eines der wichtigsten Werkzeuge, um diese Designphilosophie weiter zu entwickeln.
Von Martin Kölling (wst)