Warnung vor der Welle
In Indonesien geht das in Deutschland entwickelte Tsunami-Frühwarnsystem in Betrieb. Dabei geht es um jede Minute
Hoch steht die Sonne am Himmel. Touristen, denen die drückende Hitze scheinbar nichts ausmacht, liegen am Strand und dösen. Durch die Straßen und Gassen der nahen Stadt drängeln sich Autos, Fahrräder, Menschen. Niemand ahnt etwas von der drohenden Gefahr. Soeben hat es weit draußen im Meer ein Beben gegeben. In 20 Minuten könnte eine verheerende Welle aufs Land treffen, die alles fortreißt.
Plötzlich fangen Mobiltelefone an zu piepsen, Radiosender unterbrechen ihr Programm, im Fernsehen laufen Warnmeldungen über den Bildschirm, Lautsprecher an Strommasten plärren. Die Botschaft ist eindeutig und weckt Erinnerungen an die tödliche Welle des 26. Dezembers 2004: Tsunami, weg von der Küste!
Noch ist die Szenerie pure Fiktion. Doch sie könnte jederzeit Realität werden. Damit die Menschen in Indonesien möglichst früh über die Gefahr informiert werden können, wurde in den vergangenen Jahren ein Tsunami-Warnsystem installiert. An diesem Dienstag wird es in der Hauptstadt Jakarta offiziell von den deutschen Entwicklern übergeben. Für eine schnelle und präzise Prognose der Flutwellen setzen sie auf ein dichtes Netz verschiedener Messgeräte.
SEISMOLOGISCHE STATIONEN
„90 Prozent der Tsunamis entstehen durch Seebeben“, sagt Jörn Lauterjung vom GFZ, der für die Entwicklung des Frühwarnsystems verantwortlich ist. „Deshalb müssen wir schnell herausfinden, wo Erschütterungen auftreten und wie stark sie sind.“ Dazu wurde entlang der Küste ein Netz von Seismometern aufgebaut. Denn um den genauen Ort eines Bebens zu bestimmen, müssen die Schockwellen von mindestens drei Stationen erfasst werden. Erdbeben entstehen dort, wo Erdplatten aufeinandertreffen und sich gewaltige Spannungen aufbauen. 200 Kilometer vor der indonesischen Küste verläuft eine solche Plattengrenze. Wenn es hier zu einem Erdbeben kommt, dauert es etwa zwei Minuten, bis die Erdbebenwellen die Seismometer erreichen. Diese funken die Messwerte via Satellit ins Datenzentrum nach Jakarta, wo Lage und Stärke des Bebens berechnet werden. Nach weiteren zwei Minuten könnte eine Tsunami-Warnung für den betroffenen Küstenabschnitt ausgegeben werden. „Aber nicht jedes Beben löst Tsunamis aus“, sagt Lauterjung. Das ist ein Problem, denn wenn es häufig Fehlalarm gibt, werden die Warnungen von der Bevölkerung immer weniger ernst genommen. „Deshalb müssen wir im Ozean nachsehen, ob tatsächlich große Wellen entstanden sind“, sagt der Wissenschaftler.
PEGELSTATIONEN
Indonesien hat einen geografischen Vorteil: Der Hauptinsel Sumatra sind mehrere kleine Inseln vorgelagert. Rollt eine potenzielle Riesenwelle heran, registrieren das die Pegelstationen. Weil das Meer rings um die Inseln relativ tief ist, wird der Tsunami dort kaum höher als einen Meter sein. Den Stationen, die bis auf wenige Zentimeter genau messen, würde er aber keinesfalls entgehen.
BOJEN
Die Messbojen sollen unter anderem den Wasserstand im Indischen Ozean überwachen. Sie haben am Meeresgrund – in drei bis fünf Kilometern Tiefe – hoch sensible Drucksensoren. „Wenn an der Oberfläche eine Welle drüberschwappt, registrieren sie einen Druckunterschied“, erklärt Lauterjung. Doch wie unterscheidet der Minicomputer in der Boje eine gewöhnliche Welle von einem Tsunami im Frühstadium? „Die große Wassersäule über den Sensoren wirkt wie ein Rauschfilter“, sagt der GFZ-Forscher. „Die kurzen Signale von kleinen Windwellen pausen sich gar nicht bis nach unten durch.“ Tsunamiwellen haben sehr große Wellenlängen und erhöhen den Meeresspiegel mehrere Minuten lang um bis zu einem halben Meter. „Von einem Schiff aus würde man den Unterschied nicht sehen, die Sensoren erfassen ihn aber genau.“
Die Bojen sind zusätzlich mit einem GPS (Global Positioning System) ausgestattet, das Höhenänderungen ebenfalls bis auf wenige Zentimeter genau messen kann – und das im Sekundentakt. Infolge der vielen Wasserwellen ist zunächst nur ein „wildes Gezappel“ zu sehen. Doch dank mathematischer Filter kann die Software potenzielle Tsunamis erkennen. So gibt es neben den Drucksensoren ein weiteres Messsystem – was die Sicherheit erhöht.
GPS-STATIONEN AN LAND
Zusätzlich zu den Messgeräten im Ozean wurden auch an Land GPS-Stationen aufgebaut. Denn bei einem Seebeben verschieben sich auch Teile des Festlands. Bei den verheerenden Erschütterungen vom Dezember 2004, die den Meeresgrund um 13 Meter verschoben, bewegte sich auch an Land die Erde um drei bis fünf Meter: Diese bleibende Verschiebung ist an manchen Orten in Banda Aceh noch immer zu sehen. Mithilfe der GPS-Messungen wollen die Forscher herausfinden, welche Geometrie das Beben hat: Werden die Schichten vertikal versetzt oder zur Seite? Aus welcher Richtung kommen die Erschütterungen? „Wir müssen wissen, wo der Versatz am größten ist“, sagt Lauterjung. Denn dort ist der Ursprung eines Tsunamis. Mitunter sei dieser Ort einige Dutzend Kilometer vom Epizentrum des Bebens entfernt.
DAS DATENZENTRUM
Ein Satellit überträgt alle Daten, die von den einzelnen Messgeräten aufgezeichnet werden, in das Datenzentrum. Dort durchforsten Computer eine riesige Datenbank, in der die Simulationen fast aller denkbaren Erdbeben gespeichert sind. Binnen weniger Sekunden wird so jenes Szenario extrahiert, das mit den einlaufenden Messwerten am ehesten übereinstimmt. Damit lässt sich ziemlich genau sagen, welche Küstenabschnitte wie stark gefährdet sind und wo Alarm ausgelöst werden soll.
Dazu werden über feste Telefonleitungen automatisch Meldungen an Polizei, Feuerwehr und Krankenhäuser gegeben. Die Informationen wie geschätzte Höhe der Fluten und Zeitpunkt des Eintreffens seien alle standardisiert, sagt GFZ-Forscher Lauterjung. Nach starren Regeln geht es weiter: Jede Polizeidienststelle hat zum Beispiel einen Zettel, auf dem steht, wer im Katastrophenfall anzurufen ist, oder was über Lautsprecher bekannt gegeben wird. Weil die Zeit so knapp sei, müsse man vermeiden, dass die Leute nachdenken, sagt der Chefentwickler des Tsunami-Alarms. Und fügt hinzu: „Mehr als 50 Prozent eines erfolgreichen Frühwarnsystems macht noch immer der Mensch aus.“
In Indonesien geht das in Deutschland entwickelte Tsunami-Frühwarnsystem in Betrieb. Dabei geht es um jede Minute
Hoch steht die Sonne am Himmel. Touristen, denen die drückende Hitze scheinbar nichts ausmacht, liegen am Strand und dösen. Durch die Straßen und Gassen der nahen Stadt drängeln sich Autos, Fahrräder, Menschen. Niemand ahnt etwas von der drohenden Gefahr. Soeben hat es weit draußen im Meer ein Beben gegeben. In 20 Minuten könnte eine verheerende Welle aufs Land treffen, die alles fortreißt.
Plötzlich fangen Mobiltelefone an zu piepsen, Radiosender unterbrechen ihr Programm, im Fernsehen laufen Warnmeldungen über den Bildschirm, Lautsprecher an Strommasten plärren. Die Botschaft ist eindeutig und weckt Erinnerungen an die tödliche Welle des 26. Dezembers 2004: Tsunami, weg von der Küste!
Noch ist die Szenerie pure Fiktion. Doch sie könnte jederzeit Realität werden. Damit die Menschen in Indonesien möglichst früh über die Gefahr informiert werden können, wurde in den vergangenen Jahren ein Tsunami-Warnsystem installiert. An diesem Dienstag wird es in der Hauptstadt Jakarta offiziell von den deutschen Entwicklern übergeben. Für eine schnelle und präzise Prognose der Flutwellen setzen sie auf ein dichtes Netz verschiedener Messgeräte.
SEISMOLOGISCHE STATIONEN
„90 Prozent der Tsunamis entstehen durch Seebeben“, sagt Jörn Lauterjung vom GFZ, der für die Entwicklung des Frühwarnsystems verantwortlich ist. „Deshalb müssen wir schnell herausfinden, wo Erschütterungen auftreten und wie stark sie sind.“ Dazu wurde entlang der Küste ein Netz von Seismometern aufgebaut. Denn um den genauen Ort eines Bebens zu bestimmen, müssen die Schockwellen von mindestens drei Stationen erfasst werden. Erdbeben entstehen dort, wo Erdplatten aufeinandertreffen und sich gewaltige Spannungen aufbauen. 200 Kilometer vor der indonesischen Küste verläuft eine solche Plattengrenze. Wenn es hier zu einem Erdbeben kommt, dauert es etwa zwei Minuten, bis die Erdbebenwellen die Seismometer erreichen. Diese funken die Messwerte via Satellit ins Datenzentrum nach Jakarta, wo Lage und Stärke des Bebens berechnet werden. Nach weiteren zwei Minuten könnte eine Tsunami-Warnung für den betroffenen Küstenabschnitt ausgegeben werden. „Aber nicht jedes Beben löst Tsunamis aus“, sagt Lauterjung. Das ist ein Problem, denn wenn es häufig Fehlalarm gibt, werden die Warnungen von der Bevölkerung immer weniger ernst genommen. „Deshalb müssen wir im Ozean nachsehen, ob tatsächlich große Wellen entstanden sind“, sagt der Wissenschaftler.
PEGELSTATIONEN
Indonesien hat einen geografischen Vorteil: Der Hauptinsel Sumatra sind mehrere kleine Inseln vorgelagert. Rollt eine potenzielle Riesenwelle heran, registrieren das die Pegelstationen. Weil das Meer rings um die Inseln relativ tief ist, wird der Tsunami dort kaum höher als einen Meter sein. Den Stationen, die bis auf wenige Zentimeter genau messen, würde er aber keinesfalls entgehen.
BOJEN
Die Messbojen sollen unter anderem den Wasserstand im Indischen Ozean überwachen. Sie haben am Meeresgrund – in drei bis fünf Kilometern Tiefe – hoch sensible Drucksensoren. „Wenn an der Oberfläche eine Welle drüberschwappt, registrieren sie einen Druckunterschied“, erklärt Lauterjung. Doch wie unterscheidet der Minicomputer in der Boje eine gewöhnliche Welle von einem Tsunami im Frühstadium? „Die große Wassersäule über den Sensoren wirkt wie ein Rauschfilter“, sagt der GFZ-Forscher. „Die kurzen Signale von kleinen Windwellen pausen sich gar nicht bis nach unten durch.“ Tsunamiwellen haben sehr große Wellenlängen und erhöhen den Meeresspiegel mehrere Minuten lang um bis zu einem halben Meter. „Von einem Schiff aus würde man den Unterschied nicht sehen, die Sensoren erfassen ihn aber genau.“
Die Bojen sind zusätzlich mit einem GPS (Global Positioning System) ausgestattet, das Höhenänderungen ebenfalls bis auf wenige Zentimeter genau messen kann – und das im Sekundentakt. Infolge der vielen Wasserwellen ist zunächst nur ein „wildes Gezappel“ zu sehen. Doch dank mathematischer Filter kann die Software potenzielle Tsunamis erkennen. So gibt es neben den Drucksensoren ein weiteres Messsystem – was die Sicherheit erhöht.
GPS-STATIONEN AN LAND
Zusätzlich zu den Messgeräten im Ozean wurden auch an Land GPS-Stationen aufgebaut. Denn bei einem Seebeben verschieben sich auch Teile des Festlands. Bei den verheerenden Erschütterungen vom Dezember 2004, die den Meeresgrund um 13 Meter verschoben, bewegte sich auch an Land die Erde um drei bis fünf Meter: Diese bleibende Verschiebung ist an manchen Orten in Banda Aceh noch immer zu sehen. Mithilfe der GPS-Messungen wollen die Forscher herausfinden, welche Geometrie das Beben hat: Werden die Schichten vertikal versetzt oder zur Seite? Aus welcher Richtung kommen die Erschütterungen? „Wir müssen wissen, wo der Versatz am größten ist“, sagt Lauterjung. Denn dort ist der Ursprung eines Tsunamis. Mitunter sei dieser Ort einige Dutzend Kilometer vom Epizentrum des Bebens entfernt.
DAS DATENZENTRUM
Ein Satellit überträgt alle Daten, die von den einzelnen Messgeräten aufgezeichnet werden, in das Datenzentrum. Dort durchforsten Computer eine riesige Datenbank, in der die Simulationen fast aller denkbaren Erdbeben gespeichert sind. Binnen weniger Sekunden wird so jenes Szenario extrahiert, das mit den einlaufenden Messwerten am ehesten übereinstimmt. Damit lässt sich ziemlich genau sagen, welche Küstenabschnitte wie stark gefährdet sind und wo Alarm ausgelöst werden soll.
Dazu werden über feste Telefonleitungen automatisch Meldungen an Polizei, Feuerwehr und Krankenhäuser gegeben. Die Informationen wie geschätzte Höhe der Fluten und Zeitpunkt des Eintreffens seien alle standardisiert, sagt GFZ-Forscher Lauterjung. Nach starren Regeln geht es weiter: Jede Polizeidienststelle hat zum Beispiel einen Zettel, auf dem steht, wer im Katastrophenfall anzurufen ist, oder was über Lautsprecher bekannt gegeben wird. Weil die Zeit so knapp sei, müsse man vermeiden, dass die Leute nachdenken, sagt der Chefentwickler des Tsunami-Alarms. Und fügt hinzu: „Mehr als 50 Prozent eines erfolgreichen Frühwarnsystems macht noch immer der Mensch aus.“
