Glasfaserkabel zur Erdbeben-Früherkennung?

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Trotz modernster Wissenschaft und Technik lassen sich Erdbeben weder verhindern noch vorhersagen. Frühwarnsysteme können mittels Sensoren die starken Bodenbewegungen messen und die Bevölkerung kurzfristig warnen. Wie genau diese Systeme funktionieren, erklärt diese Grafik Schritt für Schritt.

Derzeit im Test befindliche Hybridsysteme kombinieren regionale mit dezentral platzierten Sensoren. Auch die Verknüpfung von seismologischen Daten und Vermessungen der Erdoberfläche könnte die Vorhersage verbessern. Auf diese Weise ließen sich auch langsame Bewegungen an Plattengrenzen erfassen, die für den massiven Spannungsaufbau vor einem Beben verantwortlich sind.

Auch Glasfaserleitungen könnten in Zukunft eine entscheidende Rolle in Zusammenhang mit der Frühwarnung vor Erdbeben spielen: Milliarden von Daten werden über die ungezählten Kilometer der
Glasfasernetze rund um den Globus transportiert. Forscher:innen arbeiten zurzeit intensiv daran, sich diese Kommunikationslinien zusätzlich für die Früherkennung zunutze zu machen, da bei Glasfasern die Datenübertragung per Lichtquellen erfolgt. Bei Erschütterungen verändert sich das Streuungsbild der Lichtsignale und es kommt zu Verformungen der Kabel. In Italien experimentiert das Start-up ISAAC mit auf Dächern montierten Stoßdämpfern, die Erschütterungen auf Gebäuden abmildern. Und auch die Künstliche Intelligenz leistet bereits jetzt einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung, indem Wellenmuster schneller analysiert werden.

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Wenn die Erde bebt

Bei einem Erdbeben entstehen seismische Wellen: Zuerst werden die schnellen Primärwellen (P-Wellen) im Erdinneren freigesetzt. Die langsameren Sekundärwellen (S-Wellen) verlaufen an der Erdoberfläche und sind Ursache der Zerstörungen.

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Frühwarnung per Software

Frühwarnsystemen liegen seismische Sensoren zugrunde, die starke Bodenbewegungen aufzeichnen und mithilfe von Software blitzschnell auswerten. Das riesige Netz aus Glasfasern könnte zur genaueren Erkennung von Erschütterungen beitragen.

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Sirene aktiviert

Die Sensoren sind an eine elektrische Sirene angeschlossen. Bei schweren Erschütterungen wird diese automatisch aktiviert. Das System funktioniert auch bei einem Stromausfall.

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Nur wenige Sekunden

Zwischen dem Eintreffen der Primär- und der Sekundärwellen vergehen nur Sekunden, höchstens eine Minute – gerade genug Zeit, damit Strom- und Gasleitungen abgeschaltet, Züge angehalten und gefährliche industrielle Prozesse gestoppt werden können.

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Alarm per Smartphone

Das erste Frühwarnsystem ging 1991 in Mexiko-Stadt in Betrieb. Die meisten gefährdeten Regionen der Welt verwenden seitdem das gleiche Prinzip. Japan setzt zusätzlich im ganzen Land verteilte Seismografen ein, die bei Erschütterungen Warnungen per Smartphone aussenden.

Autorin: Elisabeth Stockinger