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Kein Erdbeben bei Samnaun: wie Fehlalarme entstehen

Am Sonntag, 22. Januar 2017 meldete der Schweizerische Erdbebendienst, basierend auf der vollautomatischen Datenauswertung, fälschlicherweise ein Erdbeben der Magnitude 3.3, das um 5:48 Uhr morgens bei Samnaun (GR) stattgefunden haben soll.

Bei der anschliessenden, routinemässigen Kontrolle durch eine Seismologin stellte sich rasch heraus, dass der Algorithmus, welcher Beben automatisch erkennen und lokalisieren soll, etwas durcheinander gebracht hat! Die seismischen Wellen eines sehr grossen und tiefen Bebens in Papua-Neuguinea wurden für ein Beben in der Schweiz gehalten.

Die Erdbebenmeldung wurde schnell korrigiert, und den Medien und Behörden als Fehlalarm gemeldet. Solche Fehler der Automatik kommen in allen seismischen Netzwerken alle paar Jahre einmal vor. Leider lassen sich solche Fehlalarme nicht gänzlich vermeiden. Weshalb haben wird nachfolgend erklärt:

Erdbeben ereignen sich ohne Vorwarnung und ihre Wellen breiten sich mit einer Geschwindigkeit von einigen Kilometern pro Sekunde aus. Ein grösseres, lokales Erdbeben wird somit innerhalb von 30 bis 40 Sekunden in der gesamten Schweiz verspürt und schafft Verunsicherung: Was war das, wie stark und wo haben sich die Erschütterungen ereignet? - Um diese Information innert Sekunden bereit stellen zu können scannen unsere Computer kontinuierlich die Daten von mehr als 150 Seismometern, die über die ganze Schweiz verteilt die Bodenbewegungen aufzeichnen. Da es an einer Station oft "schüttelt", z. B. wenn ein Lastwagen vorbeifährt, verlangt der Algorithmus, dass an mehreren Stationen "gleichzeitig" (also innerhalb von wenigen Sekunden) ein deutlicher Anstieg über das sogenannte Signal-zu-Rausch Verhältnis detektiert wird. Erst dann vermutet der Computer ein Erdbeben und bestimmt mittels einer Art Kreuzpeilung den Ort und mit dem gemessenen Ausschlag des Signals die Magnitude. Das funktioniert in 99.9 Prozent der Fälle reibungslos und ermöglicht es uns, innerhalb von einer Minute per E-Mail, Twitter und Internet zu informieren.

Manchmal geht aber auch etwas schief: Im heutigen Fall war es ein Beben in Papua-Neuguinea, das unsere Computer verwirrte. Um 5.30 Uhr in der Früh brach in einer Tiefe von mehr als 130 km die Erde entlang einer Bruchfläche von ca. 100 bis 150 km Länge. Es handelt sich dabei um ein grosses Beben mit einer Magnitude von 7.9. Da es sich weit im Untergrund ereignete, sind hoffentlich keine Menschen zu Schaden gekommen.

Die Erdbebenwellen breiteten sich durch die ganze Erde aus und nach ca. 18 Minuten erreichten sie auch die Schweiz. Die ersten Wellen treffen fast senkrecht von unten auf die Schweiz und werden deshalb an allen Stationen beinahe gleichzeitig erfasst. Unsere Computer detektieren richtigerweise ein Erdbeben, meinen aber, es läge 60 km tief unter dem Engadin. Die Qualität der Lokalisierung wurde von der Software als nicht besonders gut eingestuft, sie war aber gerade noch ausreichend, um unseren vorgeschrieben Grenzwert für eine Veröffentlichung der Meldung zu erreichen. Die Magnitude wird glücklicherweise viel kleiner eingeschätzt, denn die Energie der Wellen hat sich auf ihren langen Weg von Papua-Neuguinea bis hin zur Schweiz schon stark abgeschwächt. Und so wird die Meldung eines Schweizer Bebens in die Welt verschickt - wenn auch mit der Warnung, dass es sich um eine automatische, nicht von einem Seismologen überprüfte Lokalisierung handelt.

Wir könnten das Risiko solcher Fehlalarme weiter verringern, aber nicht ohne Nebenwirkung. Striktere automatische Qualitätskriterien würden helfen, aber damit steigt auch das Risiko, ein Erdbeben zu verpassen und nicht zu melden (was für uns mindestens so schlimm ist wie ein Fehlalarm). Wir könnten alle Beben erst von einem Seismologen überprüfen lassen, aber das würde mindesten 20 bis 30 Minuten beanspruchen, eine lange Zeit im Zeitalter der online Medien. Deshalb bleibt uns Seismologen, wenn dann doch einmal etwas schiefgeht, nur übrig, uns zu entschuldigen (was wir hiermit noch einmal tun möchten), stetig die Algorithmen unserer automatischen Meldungen zu verfeinern, und zu guter Letzt der doch auch beruhigende Gedanke: Computer können (noch?) nicht alles besser als Menschen!

Der Schweizerische Erdbebendienst an der ETH Zürich

Der Schweizerische Erdbebendienst (SED) an der ETH Zürich ist die Fachstelle des Bundes für Erdbeben. In dessen Auftrag überwacht der SED die Erdbebenaktivität in der Schweiz sowie im grenznahen Ausland und beurteilt die Erdbebengefährdung in der Schweiz. Im Falle eines Erdbebens informiert der Schweizerische Erdbebendienst Öffentlichkeit, Behörden und Medien über den Ort, die Stärke und mögliche Auswirkungen.

Quelle: Text Schweizerischer Erdbebendienst (SED) , Januar 2017
Erdbeben in der Schweiz Neue Gefährdungskarte 2015
Intensitätsskalen - Magnitudenskalen (Richter-Skala)
Erdbeben in Kalifornien (USA) Gefahrenzonen und Bautätigkeit

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Weitere Informationen
Externe Links
Schweizerischer Erdbebendienst (SED) Bundesamt für Bevölkerungsschutz
Nationale Alarmzentrale Bundesamt für Umwelt
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