Erdbeben und Logarithmus/Logarithmische Skalen und Erdbeben und Logarithmus/Verhalten bei einem Erdbeben: Unterschied zwischen den Seiten

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{{Box|Info: Einstieg|
{{Box|Info: Einstieg|
Wir haben nun den <u>'''Logarithmus'''</u> aus der Sicht der Mathematik kennengelernt. In diesem Kapitel wollen wir herausfinden, warum er für die Angabe der Stärke von Erdbeben verwendet wird. Wiederholen wir zunächst die Definition der <u>'''Magnitude'''</u>.  
Da Erdbeben sehr plötzlich auftretende Erschütterungen der Erdkruste sind, ist es kaum bis gar nicht möglich, eine kurzfristige <u>'''Vorhersage'''</u> zu treffen. In Österreich treten im Allgemeinen nur leichte bis mäßig starke Erdbeben auf. Allerdings ist die Gefahr in manchen Urlaubsregionen durchaus größer einzustufen. Darum ist ein grundlegendes Wissen über das richtige <u>'''Verhalten'''</u> vor, während und nach einem Beben von großer Bedeutung.  
 
Im folgenden Kapitel ist immer die Rede vom <u>'''dekadischen Logarithmus'''</u> ('''<math>\lg</math>'''). '''<math>M</math>''' bezeichnet die <u>'''Richter-'''</u> oder <u>'''Lokal-Magnitude'''</u> und '''<math>A</math>''' den <u>'''Maximalausschlag'''</u> eines Seismometers nach Wood und Anderson.
|Kurzinfo}}
|Kurzinfo}}


{{Box|1=Merke: Definition der Richter-Magnitude|2=
{{Box|1=Merke: Vorhersage von Erdbeben|2=


Die <u>'''Richter-Magnitude'''</u> oder <u>'''Lokal-Magnitude'''</u> ist nach Franz Embacher (2013) folgendermaßen definiert:
Erdbeben vollständig zu erfassen ist erst seit etwas mehr als 1 000 Jahren möglich. Dieser Zeitraum ist im Vergleich zur geologischen Zeitgeschichte der Erde (ca. 4,6 Milliarden Jahre) nur ein Augenblick. Starke Erdbeben treten zwar relativ selten auf, jedoch wäre für ihre <u>'''kurzfristige Vorhersage'''</u> ein umfassenderer Blick in frühere geologische Zeitabschnitte notwendig. Der lokal sehr unterschiedliche Aufbau der Erdkruste stellt eine weitere Herausforderung für Erdbebenprognosen dar. Außerdem bewegen sich die Lithosphärenplatten nur sehr langsam. Ihre Geschwindigkeit beträgt in etwa 1 bis 10 cm pro Jahr. Oft dauert es mehrere Hundert Jahre, bis ein kritischer Zustand erreicht wird und ein Erdbeben auftritt.  
<br />
<blockquote>''In einer Entfernung von 100 km vom Epizentrum wird der durch das Beben verursachte Maximalausschlag A eines Seismometers nach Wood und Anderson gemessen und in Mikrometer [...] angegeben. Dann ist
<br />
<center><math>M = \lg A, </math></center>
<br />
wobei lg der Logarithmus zur Basis 10 ist.''<ref>Embacher, F. (2013). ''Erdbeben''. Zugriff am 2019.06.25 auf https://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/Lehre/aussermathAnw2014/Erdbeben.pdf.</ref></blockquote>
<br />
<br />


'''Wie kann man den Maximalausschlag <math>A</math> in <math>100 \ km</math> Entfernung in Mikrometer berechnen, wenn man die Lokal-Magnitude kennt?'''
Allerdings besteht die Möglichkeit, <u>'''langfristige Prognosen'''</u> zu tätigen. Darunter versteht man die Bestimmung der Erdbebengefährdung innerhalb eines größeren Zeitraums. Solche Vorhersagen sind vor allem für <u>'''Erdbebengefährdungskarten'''</u> und <u>'''Baunormen'''</u> für die Planung kommunaler Einrichtungen und überregionaler Infrastruktur von Bedeutung.<ref>Österreichischer Erdbebendienst der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (2011). ''Erdbeben: Ein Ratgeber''. Zugriff am 2021.07.14 auf https://www.zamg.ac.at/cms/de/dokumente/geophysik/erdbebenbroschuere_2011.pdf.</ref>


{{Lösung versteckt|
<center><math>A = 10^{M}</math></center>}}
<br />
<br />
Die <u>'''Erdbebengefährdungskarte von Österreich'''</u> findest du hier: [https://www.zamg.ac.at/cms/de/geophysik/news/Praesentation-der-Erdbebengefaehrdungskarte Erdbebengefährdungskarte von Österreich]


'''Warum kommt eine Steigerung der Lokal-Magnitude um eine Einheit einer Verzehnfachung des Ausschlags gleich?'''
|3=Merksatz}}
 
{{Lösung versteckt|
 
<center><math>10^{M+1} = 10 \cdot 10^{M}</math> bzw.</center>
<center><math>M+1 = \lg A + 1 = \lg A + \lg 10 = \lg (A \cdot 10).</math></center>}}
<br />
 
Auch die bei einem Erdbeben freigesetzte Energie (<math>E</math>) hängt exponentiell von <math>M</math> ab:
 
<br />
 
<center><math>E \approx k \cdot 10^{\frac{3M}{2}}</math> mit <math>k \approx 6 \cdot 10^{4} Joule.</math></center>
<br />
 
Somit ist sie näherungsweise proportional zu <math>A^{\frac{3}{2}}</math> und somit zu


<br />
{{Box|1=Aufgabe 18|
2=<u>'''Verhalten - Gedankenexperiment'''</u>


<center><math>10^{\frac{3M}{2}}=(10^{\frac{3}{2}})^{M} \approx 32^{M}.</math></center>
# Bilde gemeinsam mit mehreren Mitschülerinnen oder Mitschülern ein Team von maximal 4 Personen. <span class="brainy hdg-spech-bubbles fa-lg"></span>
# <u>'''Gedankenexperiment 1'''</u>: Wählt einen konkreten '''Raum im Inneren eines Gebäudes''' (von einem Bild oder direkt im Schulgebäude). Stellt euch vor, ihr seid in diesem Raum und ein mäßig starkes Erdbeben bricht aus. Versucht, euch den Sachverhalt so realistische wie möglich vorzustellen, ihr könnt ihn auch nachspielen. Diskutiert anschließend gemeinsam die folgenden Fragen:
## ''Welche Gegenstände stellen mögliche Gefahrenquellen dar?''
## ''Welche Plätze im Raum würdet ihr als sicher betrachten, welche nicht?''
## ''Würdet ihr im Falle des Bebens im Raum bleiben oder ins Freie laufen?''
## ''Welche Strategie würdet ihr während dem Beben wählen, um so sicher wie möglich zu sein?''
<br />
<br />
 
# <u>'''Gedankenexperiment 2'''</u>: Wählt einen '''Ort im Freien''' (von einem Bild oder direkt vor dem Schulgebäude). Stellt euch vor, ihr seid an diesem Ort und ein mäßig starkes Erdbeben bricht aus. Versucht, euch den Sachverhalt so realistische wie möglich vorzustellen, ihr könnt ihn auch nachspielen. Diskutiert anschließend gemeinsam die folgenden Fragen:
Steigt die Lokal-Magnitude um <math>1</math>, entspricht das also einer <u>'''Ver-32-fachung'''</u> der freigesetzten Energiemenge. Die Magnitude wird aus diesem Grund auch <u>'''logarithmisches Maß'''</u> genannt.<ref>Embacher, F. (2013). ''Erdbeben''. Zugriff am 2019.06.25 auf https://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/Lehre/aussermathAnw2014/Erdbeben.pdf.</ref>
## ''Welche Gegenstände stellen mögliche Gefahrenquellen dar?''
 
## ''Welche Plätze im Freien würdet ihr als sicher betrachten, welche nicht?''
|3=Merksatz}}
## ''Würdet ihr im Falle des Bebens im Freien bleiben oder ein Gebäude aufsuchen?''
 
## ''Welche Strategie würdet ihr während dem Beben wählen, um so sicher wie möglich zu sein?''
{{Box|1=Aufgabe 15|
2=<u>'''Logarithmische Skalen'''</u>
 
# Lies dir die obige Info zum Thema Richter-Magnitude genau durch.
# Nimm den '''Arbeitsplan (Aufgabe 15: Logarithmische Skalen)''' zur Hand. <span class="brainy hdg-checklist02 fa-lg"></span>
# Versuche, die folgenden Fragen durch eigene Überlegungen und Recherche im Internet stichwortartig am '''Arbeitsplan''' zu beantworten.
## ''Warum ist die Verwendung des Logarithmus bei der Richter-Skala sinnvoll?''
## ''Wie kann man eine logarithmische Skala allgemein beschreiben?''
## ''Wo werden Logarithmen bzw. logarithmische Skalen neben der Erdbebenthematik noch angewendet?''  
# Erstelle mit den eben gesammelten Informationen über logarithmische Skalen eine '''SmartArt-Grafik''' in '''Microsoft Word''' (Falls du noch nie so etwas erstellt hast, klicke [https://support.microsoft.com/de-de/topic/erstellen-einer-smartart-grafik-fac94c93-500b-4a0a-97af-124040594842 hier]!). Das Layout kannst du selber wählen, deiner Kreativität sind keine Grenzen gesetzt.
# Drucke die '''SmartArt-Grafik''' aus und klebe sie auf den '''Arbeitsplan''' zur entsprechenden Aufgabe.
 
|3=Arbeitsmethode}}
 
{{Box|Lösung: Aufgabe 15|
 
{{Lösung versteckt|1=
 
<u>Zu 1.</u>: Die Richter-Skala liefert ein Beispiel für die Nützlichkeit des Logarithmus. Erdbeben können sowohl sehr kleine als auch extrem große Ausmaße annehmen. Würde man beispielsweise den Ausschlag <math>A</math> für die Angabe der Stärke verwenden, hätte man große Unterschiede zwischen den einzelnen Werten. Daher ist die Anwendung des Logarithmus in diesem Fall sinnvoll.<ref>Embacher, F. (2013). ''Erdbeben''. Zugriff am 2019.06.25 auf https://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/Lehre/aussermathAnw2014/Erdbeben.pdf.</ref>
 
<u>Zu 2.</u>: Möchte man sehr kleine zusammen mit sehr großen Daten übersichtlich darstellen, werden oft logarithmische Skalen gebraucht. Dabei werden nicht die Ausgangszahlen angegeben, sondern ihre Logarithmen. Bei einer logarithmischen Skala wird ein Wert <math>x</math> immer im Abstand <math>\left\vert \log_{a} x \right\vert</math> vom Anfangspunkt aufgetragen. Verwendet man beispielsweise den dekadischen Logarithmus, so unterscheiden sich zwei aufeinanderfolgende Werte um den Faktor <math>10</math>. Gleiche Abstände geben also jeweils gleiche Faktoren zwischen den Werten wieder.<ref>Barzel, B., Glade, M. & Klinger, M. (2021). ''Algebra und Funktionen: Fachlich und fachdidaktisch''. Berlin: Springer Berlin und Springer Spektrum.</ref>
 
<u>Zu 3.</u>: Logarithmen treten neben der Richter-Skala in weiteren Anwendungen auf. Der pH-Wert, der den sauren oder basischen
Charakter einer wässrigen Lösung angibt, der Schalldruckpegel eines Geräuschs, Sternhelligkeiten in der Astronomie oder Wellenlängen des Spektrums werden in logarithmischen Skalen gemessen.<ref>Neher, M. (2018). ''Anschauliche höhere Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler''. Wiesbaden: Springer Vieweg.</ref>
 
|2=Lösungserwartung anzeigen|3=Lösungserwartung verbergen}}
 
|Lösung}}
 
{{Box|1=Aufgabe 16|
2=<u>'''Richter-Skala A'''</u>
 
Beantworte die folgenden Fragen mithilfe der Fähigkeiten, die du bis jetzt erworben hast. Am '''Arbeitsplan (Aufgabe 16: Richter-Skala A)''' hast du Platz dafür. <span class="brainy hdg-checklist02 fa-lg"></span>
 
<br />
<br />
# Gestaltet mithilfe eurer Diskussionsergebnisse einen '''Infoflyer zum richtigen Verhalten während eines Erdbebens'''. Unterscheidet dabei innerhalb eures Flyers zwischen dem Befinden in einem Gebäude und im Freien. Ihr könnt den Infoflyer entweder '''händisch''' oder mithilfe des '''Computers''' gestalten, euer Kreativität sind keine Grenzen gesetzt.
# Anschließend werde die Flyer im Klassenverband auf ihre "Richtigkeit" mithilfe dieses [https://www.zamg.ac.at/cms/de/dokumente/geophysik/erdbebenbroschuere_2011.pdf Ratgebers] überprüft.
# Der beste Flyer gewinnt! (''Die Teams können sich gegenseitig Punkte für Inhalt, Kreativität und Klarheit geben. Das Team mit den meisten Punkten gewinnt einen Preis''.)
# Am '''Arbeitsplan (Aufgabe 18: Verhalten - Gedankenexperiment)''' habt ihr Platz für Notizen aller Art. <span class="brainy hdg-checklist02 fa-lg"></span>


<div class="grid">
<gallery mode="packed" heights="400" style="text-align:center">
<div class="width-1-2">
Datei:Bernerrose Zollikofen Wohnzimmer .jpg|Bild von einem Raum im Inneren eines Gebäudes
 
Datei:Ahlen - Fußgängerzone (2).jpg|Bild von einem Ort im Freien
'''a)''' Welche Magnitude hat ein Beben, das einen (in <math>100 \ km</math> Entfernung gemessenen) Ausschlag von <math>0,1 \ mm \ (= 100 \ \mu m)</math> verursacht?
</gallery>
 
'''b)''' Welche Magnitude hat ein Beben, das einen (in <math>100 \ km</math> Entfernung gemessenen) Ausschlag von <math>0,5 \ mm \ (= 500 \ \mu m)</math> verursacht?
 
'''c)''' Welchen Ausschlag verursacht ein Beben der Stärke <math>3</math> in <math>100 \ km</math> Entfernung?
 
'''d)''' Welchen Ausschlag verursacht ein Beben der Stärke <math>5,5</math> in <math>100 \ km</math> Entfernung?
 
'''e)''' Gibt es Beben mit negativer Magnitude? (Diskutiere diese Frage mit einer Mitschülerin oder einem Mitschüler! <span class="brainy hdg-spech-bubbles fa-lg"></span>)
 
''Die Fragen und Antworten stammen leicht abgeändert von Embacher (2013).''<ref>Embacher, F. (2013). ''Erdbeben''. Zugriff am 2019.06.25 auf https://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/Lehre/aussermathAnw2014/Erdbeben.pdf.</ref>
 
</div>
 
<div class="width-1-2">
 
{{Lösung versteckt|
 
'''a)''' <math>M = \lg 100 = 2</math>
 
'''b)''' <math>M = \lg 500 \approx 2,70</math>
 
'''c)''' <math>10^{3} \mu m = 1 000 \ \mu m = 1 \ mm</math>
 
'''d)''' <math>10^{5,5} \mu m = 316 227,766 \ \mu m \approx 316,23 \ mm</math>
 
'''e)''' Ja, das sind die Beben bzw. Bodenbewegungen, die einen kleineren Ausschlag als <math>1 \ \mu m</math> verursachen.}}
 
</div>
</div>


|3=Arbeitsmethode}}
|3=Arbeitsmethode}}


{{Box|1=Merke: Erweiterung der Definition der Richter-Magnitude|2=
Richter definiert die Magnitude mittels Maximalausschlag in einer Entfernung von <math>100 \ km</math> vom Epizentrum. In der Realität ist es jedoch nur selten der Fall, dass sich genau in dieser Entfernung ein Seismometer befindet. Darum muss der Ausschlag in Abhängigkeit von der Entfernung zum Epizentrum angegeben und durch einen Ausgleichswert dividiert werden. Die Lokal-Magnitude wird somit üblicherweise mit der Formel
<br />
<center><math>M = \lg \biggl( \frac{A(d)}{A_{0}(d)} \biggr)</math></center>
<br />
berechnet. <math>A(d)</math> bezeichnet den Maximalausschlag in der Entfernung <math>d</math> vom Epizentrum des Erdbebens. <math>A_{0}(d)</math> steht für den Maximalausschlag verursacht von einem Beben der Magnitude <math>0</math> in Entfernung <math>d</math>. Diese Funktion wird im Vorhinein regionenspezifisch bestimmt und steht im Fall eines Erdbebens für die Berechnung der Magnitude zur Verfügung.<ref>Embacher, F. (2013). ''Erdbeben''. Zugriff am 2019.06.25 auf https://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/Lehre/aussermathAnw2014/Erdbeben.pdf.</ref>
|3=Merksatz}}
{{Box|1=Aufgabe 17|
2=<u>'''Richter-Skala B'''</u>
Beantworte die folgenden Fragen gemeinsam mit einer Mitschülerin oder einem Mitschüler. <span class="brainy hdg-spech-bubbles fa-lg"></span>
<br />
Am '''Arbeitsplan (Aufgabe 17: Richter-Skala B)''' habt ihr Platz dafür. <span class="brainy hdg-checklist02 fa-lg"></span>
<br />
<div class="grid">
<div class="width-1-2">
'''a)''' Wie groß ist <math>A_{0}(100 \ km)</math>?
'''b)''' Für eine bestimmte Region sei <math>A_{0}(d) = 10^{0,3 \Bigl( 1 - \frac{d}{100 \ km} \Bigr) }</math>. Nun ereignet sich ein Beben, das in <math>300 \ km</math> Entfernung zu einem Ausschlag von <math>1 \ cm \ (= 10^{4} \mu m)</math> führt. Wie groß ist die Magnitude?
'''c)''' Für eine bestimmte Region sei <math>A_{0}(d) = 10^{0,3 \Bigl( 1 - \frac{d}{100 \ km} \Bigr) }</math>. Nun ereignet sich ein Beben der Magnitude <math>5,2</math>. Wie groß ist der Seismometer-Ausschlag in <math>200 \ km</math> Entfernung vom Epizentrum?
'''d)''' Zwei Erdbeben ereignen sich mit dem gleichen Epizentrum. In <math>250 \ km</math> Entfernung ist der vom ersten Beben verursachte Ausschlag doppelt so groß wie der vom zweiten verursachte Ausschlag.
<br />
'''(1)''' In welchem Verhältnis stehen die Ausschläge der beiden Beben in einer Entfernung von <math>500 \ km</math>?
<br />
'''(2)''' Was lässt sich über die Magnituden der beiden Beben sagen?
''Die Fragen und Antworten stammen leicht abgeändert von Embacher (2013).''<ref>Embacher, F. (2013). ''Erdbeben''. Zugriff am 2019.06.25 auf https://homepage.univie.ac.at/franz.embacher/Lehre/aussermathAnw2014/Erdbeben.pdf.</ref>
</div>


<div class="width-1-2">
{{Lösung versteckt|
'''a)''' <math>M = 0 \Rightarrow 10^0 = 1</math>. Der Ausschlag beträgt <math>1 \ \mu m</math>.
'''b)''' <math>M = \lg \biggl( \frac{A(300 \ km)}{A_{0}(300 \ km)} \biggr) = \lg \biggl( \frac{10^{4}}{10^{0,3(1-3)}} \biggr) = 4,6</math>
'''c)''' <math>M = \lg \biggl( \frac{A(d)}{A_{0}(d)} \biggr) \Leftrightarrow 10^{M} = \frac{A(d)}{A_{0}(d)} \Leftrightarrow</math>
<math>A(d) = 10^{M} \cdot A_{0}(d)</math>,
<br />
<math>A(200 \ km) = 10^{5,2} \cdot A_{0}(200 \ km) = 10^{5,2} \cdot 10^{0,3(1-2)} =</math>
<math>10^{5,2 - 0,3} \approx 8 \cdot 10^{4} \mu m = 8 \ cm</math>.
'''d)'''
<br />
'''(1)''' Die Ausschläge stehen im gleichen Verhältnis wie bei der Entfernung von <math>250 \ km</math> (siehe '''(2)''').
<br />
'''(2)''' Wir wissen bereits, dass <math>A(d) = 10^{M} \cdot A_{0}(d)</math>. Für das erste Beben ist <math>A_{1}(d) = 10^{M_{1}} \cdot A_{0}(d)</math> und für das zweite Beben ist <math>A_{2}(d) = 10^{M_{2}} \cdot A_{0}(d)</math>. Der vom ersten Beben verursachte Ausschlag ist doppelt so groß wie der vom zweiten: <math>A_{1}(d) = 2 \cdot A_{2}(d)</math>. Somit folgt unabhängig von <math>d</math>, dass <math>2 = \frac{A_{1}(d)}{A_{2}(d)} = \frac{10^{M_{1}} \cdot A_{0}(d)}{10^{M_{2}} \cdot A_{0}(d)} = 10^{M_{1} - M_{2}}</math>. Daher ist <math>M_{1} - M_{2} = \lg 2 \approx 0,30</math>. Die Magnitude des ersten Bebens ist um <math>0,3</math> größer als jene des zweiten.
<br />
<br />
Ist ein Beben in einer bestimmten Entfernung – gemessen am verursachten Ausschlag – um einen bestimmten Faktor stärker als ein anderes mit dem gleichen Epizentrum, so gilt dies für jede Entfernung!
}}
</div>
</div>
|3=Arbeitsmethode}}


{{Box|1=Merke: Weitere Skalen|2=
{{Fortsetzung|weiter=Tsunamis (Optional)|weiterlink=Erdbeben und Logarithmus/Tsunamis (Optional)|vorher=Logarithmische Skalen|vorherlink=Erdbeben und Logarithmus/Logarithmische Skalen}}
 
Die Magnitude bzw. die freigesetzte Energiemenge ist nicht zwingend eine aussagekräftige Größe für die Zerstörung infolge eines Erdbebens. Faktoren wie die Beschaffenheit des Bodens, die Besiedlungsdichte oder die Verwundbarkeit (Vulnerabilität) der Bevölkerung beeinflussen die Auswirkungen an der Erdoberfläche. Es wurden daher weitere Skalen entwickelt, welche Erdbeben nach ihrer Zerstörungswirkung klassifizieren. Diese nennt man <u>'''Intensitätsskalen'''</u>. Die <u>'''Mercalli-Skala'''</u> oder die <u>'''Europäische Makroseismische Skala'''</u> sind Beispiele davon.<ref>Glaser, R., Hauter, C., Faust, D., Glawion, R., Saurer, H., Schulte, A. & Sudhaus, D. (2010). ''Physische Geographie kompakt''. Berlin: Springer Spektrum.</ref>
 
<br/>
Im folgenden Videoausschnitt wir die <u>'''Mercalli-Skala'''</u> kurz vorgestellt.
 
<br/>
{{#evt:
  service=youtube
  |id=r0hLTNoSozs
  |urlargs=start=321&end=381
  |dimensions=800
  |alignment=center
  }}
 
|3=Merksatz}}
 
<br />


{{Fortsetzung|weiter=Verhalten bei einem Erdbeben|weiterlink=Erdbeben und Logarithmus/Verhalten bei einem Erdbeben|vorher=Der Logarithmus|vorherlink=Erdbeben und Logarithmus/Der Logarithmus}}
Erstellt von: [[Benutzer:Lisa.birglechner|Lisa Birglechner]]


<references />
<references />

Version vom 2. September 2021, 08:21 Uhr


Erdbeben und Logarithmus
  1. Entstehung von Erdbeben
  2. Erdbeben in Österreich
  3. Stärke von Erdbeben
  4. Der Logarithmus
  5. Logarithmische Skalen
  6. Verhalten bei einem Erdbeben
  7. Tsunamis (Optional)
  8. Abschluss


Info: Einstieg

Da Erdbeben sehr plötzlich auftretende Erschütterungen der Erdkruste sind, ist es kaum bis gar nicht möglich, eine kurzfristige Vorhersage zu treffen. In Österreich treten im Allgemeinen nur leichte bis mäßig starke Erdbeben auf. Allerdings ist die Gefahr in manchen Urlaubsregionen durchaus größer einzustufen. Darum ist ein grundlegendes Wissen über das richtige Verhalten vor, während und nach einem Beben von großer Bedeutung.


Merke: Vorhersage von Erdbeben

Erdbeben vollständig zu erfassen ist erst seit etwas mehr als 1 000 Jahren möglich. Dieser Zeitraum ist im Vergleich zur geologischen Zeitgeschichte der Erde (ca. 4,6 Milliarden Jahre) nur ein Augenblick. Starke Erdbeben treten zwar relativ selten auf, jedoch wäre für ihre kurzfristige Vorhersage ein umfassenderer Blick in frühere geologische Zeitabschnitte notwendig. Der lokal sehr unterschiedliche Aufbau der Erdkruste stellt eine weitere Herausforderung für Erdbebenprognosen dar. Außerdem bewegen sich die Lithosphärenplatten nur sehr langsam. Ihre Geschwindigkeit beträgt in etwa 1 bis 10 cm pro Jahr. Oft dauert es mehrere Hundert Jahre, bis ein kritischer Zustand erreicht wird und ein Erdbeben auftritt.

Allerdings besteht die Möglichkeit, langfristige Prognosen zu tätigen. Darunter versteht man die Bestimmung der Erdbebengefährdung innerhalb eines größeren Zeitraums. Solche Vorhersagen sind vor allem für Erdbebengefährdungskarten und Baunormen für die Planung kommunaler Einrichtungen und überregionaler Infrastruktur von Bedeutung.[1]


Die Erdbebengefährdungskarte von Österreich findest du hier: Erdbebengefährdungskarte von Österreich


Aufgabe 18

Verhalten - Gedankenexperiment

  1. Bilde gemeinsam mit mehreren Mitschülerinnen oder Mitschülern ein Team von maximal 4 Personen.
  2. Gedankenexperiment 1: Wählt einen konkreten Raum im Inneren eines Gebäudes (von einem Bild oder direkt im Schulgebäude). Stellt euch vor, ihr seid in diesem Raum und ein mäßig starkes Erdbeben bricht aus. Versucht, euch den Sachverhalt so realistische wie möglich vorzustellen, ihr könnt ihn auch nachspielen. Diskutiert anschließend gemeinsam die folgenden Fragen:
    1. Welche Gegenstände stellen mögliche Gefahrenquellen dar?
    2. Welche Plätze im Raum würdet ihr als sicher betrachten, welche nicht?
    3. Würdet ihr im Falle des Bebens im Raum bleiben oder ins Freie laufen?
    4. Welche Strategie würdet ihr während dem Beben wählen, um so sicher wie möglich zu sein?


  1. Gedankenexperiment 2: Wählt einen Ort im Freien (von einem Bild oder direkt vor dem Schulgebäude). Stellt euch vor, ihr seid an diesem Ort und ein mäßig starkes Erdbeben bricht aus. Versucht, euch den Sachverhalt so realistische wie möglich vorzustellen, ihr könnt ihn auch nachspielen. Diskutiert anschließend gemeinsam die folgenden Fragen:
    1. Welche Gegenstände stellen mögliche Gefahrenquellen dar?
    2. Welche Plätze im Freien würdet ihr als sicher betrachten, welche nicht?
    3. Würdet ihr im Falle des Bebens im Freien bleiben oder ein Gebäude aufsuchen?
    4. Welche Strategie würdet ihr während dem Beben wählen, um so sicher wie möglich zu sein?


  1. Gestaltet mithilfe eurer Diskussionsergebnisse einen Infoflyer zum richtigen Verhalten während eines Erdbebens. Unterscheidet dabei innerhalb eures Flyers zwischen dem Befinden in einem Gebäude und im Freien. Ihr könnt den Infoflyer entweder händisch oder mithilfe des Computers gestalten, euer Kreativität sind keine Grenzen gesetzt.
  2. Anschließend werde die Flyer im Klassenverband auf ihre "Richtigkeit" mithilfe dieses Ratgebers überprüft.
  3. Der beste Flyer gewinnt! (Die Teams können sich gegenseitig Punkte für Inhalt, Kreativität und Klarheit geben. Das Team mit den meisten Punkten gewinnt einen Preis.)
  4. Am Arbeitsplan (Aufgabe 18: Verhalten - Gedankenexperiment) habt ihr Platz für Notizen aller Art.
  • Bild von einem Raum im Inneren eines Gebäudes

    Bild von einem Raum im Inneren eines Gebäudes

  • Bild von einem Ort im Freien

    Bild von einem Ort im Freien



Logarithmische Skalen
Tsunamis (Optional)

Erstellt von: Lisa Birglechner

  1. ↑ Österreichischer Erdbebendienst der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (2011). Erdbeben: Ein Ratgeber. Zugriff am 2021.07.14 auf https://www.zamg.ac.at/cms/de/dokumente/geophysik/erdbebenbroschuere_2011.pdf.


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