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StartseiteForschung aktuellHochhäuser mit Stahlskelett weniger stabil als gedacht10.08.2018

Einsturzgefahr bei ErdbebenHochhäuser mit Stahlskelett weniger stabil als gedacht

Ein Bericht des US-Geological Survey zur Erdbebensicherheit in Kalifornien gibt Anlass zur Sorge: Er enthält eine Liste mit Hochhäusern in San Francisco, die bei einem schweren Beben einstürzen könnten - darunter auch ein Wahrzeichen der Stadt: die berühmte Transamerica Pyramid.

Von Dagmar Röhrlich

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Blick von einer Brücke auf die Skyline von San Francisco (Patrik Göthe / Unsplash)
Akut einsturzgefährdet: Hochhäuser mit geschweißten Stahlskeletten wie die Transamerica Pyramid würden einem schweren Erdbeben wohl nicht standhalten (Patrik Göthe / Unsplash)
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Bekannt ist das Problem seit 1994, als das Northridge-Beben vom 17. Januar Südkalifornien erschütterte. Bei diesem Beben mit der Magnitude 6,7 starben 57 Menschen, der Sachschaden wird mit 20 Milliarden Dollar beziffert. Und: Ein bestimmter Hochhaustyp erwies sich als nicht so sicher, wie gedacht, erklärt Ronald Hamburger, einer der führenden Erdbebeningenieure der USA.

"Im Westen der USA hatten die Ingenieure geglaubt, dass Stahlskelettbauten Erdbeben am ehesten standhalten. Weil diese Art von Gebäuden das schwere San-Francisco-Beben von 1906 recht gut überstanden hatten, haben wir danach 70 oder 80 Jahre lang Hochhäuser mit Stahlskelett gebaut."

Geschweißte Verbindungen erwiesen sich als weniger stabil

Es geht um einen Gebäudetyp, bei dem - aus Gründen der Kosten- und Zeitersparnis - die Verbindungen zwischen Stahlträgern und Stützen geschweißt worden sind und nicht geschraubt oder genietet, erklärt Ronald Hamburger, der nach dem Northridge-Beben die Untersuchungen für die Bundesbehörden geleitet hatte. Inzwischen, so erklärt sein Kollege Keith Porter von der University of Colorado in Boulder, sei seit 18 Jahren bekannt, woran diese Gebäude "krankten":

"Diese Schweißnähte werden beim Bau vor Ort hergestellt und sollten eigentlich viel stärker sein als die Träger und Stützen selbst und keinesfalls brechen. Doch überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass sie aufgrund chemischer Prozesse beim Schweißen spröde reagieren. Oft bilden sich kleine Risse aus, die bei einem schweren Erdbeben wachsen können. Das macht einen Kollaps viel wahrscheinlicher. In den US-Erdbebengebieten stehen Tausende solcher Hochhäuser, und damit leben Millionen Menschen in sehr anfälligen Gebäuden."

Millionen Menschen leben in Gebäuden, die anfällig für Erdbeben sind

Besonders häufig stehen sie in den Städten, die in den 1960er bis 90er Jahren stark gewachsen sind - nicht nur in den US-amerikanischen Erdbebengebieten, sondern weltweit. Diese geschweißten Stahlskelettbauten könnten nachträglich verstärkt werden, sagt Ronald Hamburger: "Das geht am direktesten, wenn man jede Verbindung öffnet und die Schweißnähte mit Platten verstärkt. Das kostet pro Verbindung etwa 20.000 Dollar - und ein Hochhaus hat tausend solcher Verbindungen. Erschwerend kommt hinzu, dass in den Gebäuden, die vor 1979 errichtet worden sind, der Stahl wegen des Feuerschutzes mit Asbest verkleidet worden ist."

Auch die anderen Methoden, die es gibt - etwa das Hochhaus sozusagen auf Stoßdämpfer zu stellen - sind sehr teuer. Deshalb sind diese Techniken bislang nur selten und wenn, dann vor allem bei Regierungsgebäuden eingesetzt worden.

Verfahren, um das Problem zu beheben, sind kostspielig

Lediglich Santa Monica und West-Hollywood haben die Besitzer betroffener Bauten zur Nachbesserung verpflichtet: wegen der hohen Kosten jedoch mit einer Karenzzeit von 20 Jahren. Keith Porter:

"Wir haben zwar durch das Northridge-Beben 1994 gelernt, dass diese Gebäude gefährlich sind, doch sie bleiben trotzdem legal. Nur Neubauten dürfen so nicht mehr errichtet werden. Die geänderten Bauvorschriften gelten nicht für den Bestand."

Doch jetzt könnte Bewegung in die Sache kommen: Anfang Juni hat die kalifornische Regierung beschlossen, dass alle Gebäude dieses Typs offiziell erfasst werden müssen. Dann wird das Ausmaß des Problems öffentlich - und Erdbebeningenieure wie Ronald Hamburger hoffen, dass dadurch politischer Druck entsteht: "Normalerweise ist den Bewohnern dieser Häuser das Risiko nicht bewusst. Für San Francisco rechne ich damit, dass bei einem starken Beben zehn Prozent dieser geschweißten Stahlskelettbauten einstürzen könnten." Sein Kollege Keith Porter ergänzt: "Diese Erdbeben sind unvermeidbar. Es ist nicht die Frage, ob eines kommt, sondern nur wann."

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