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Kultur Der Fingerabdruck eines Steinschlags
Nachrichten Kultur Der Fingerabdruck eines Steinschlags
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17:28 04.08.2017
Von dieser Gondel aus ließen die Geoforscher in Demmin Steine fallen. Quelle: Michael Dietze GFZ
Demmin

Buchstäblich nur ein paar Steinwürfe von wichtigen geologischen Erkenntnissen entfernt waren Ende Juni der Geomorphologe Michael Dietze vom Deutschen Geoforschungszentrum (GFZ) in Potsdam und seine Kollegen von der Universität Leipzig sowie der Schweizerischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL). Zehn Steine – vom Zehn-Gramm-Steinchen bis zum 100-Kilo-Klotz – ließen sie immer wieder aus einer an einem Kran hängenden Gondel im Wald nahe des mecklenburg-vorpommerschen Demmin plumpsen und nahmen die Aufschlagwellen mit diversen seismischen Messinstrumenten auf. Immer wieder wechselten sie auch die Höhe des Abwurfs – von einem halben Meter bis zu knapp 40 Metern. Dadurch erstellten sie eine Art Fingerabdruck von Steinschlägen, der noch wichtig für den Katastrophenschutz werden kann.

Die Gestalt der Landschaften

Naturgefahren sind ein besonderer Forschungsbereich des Deutschen Geoforschungszentrums (GFZ) in Potsdam.

Generell kann die Gefährdung durch die Intensität und die Wahrscheinlichkeit von Extremereignissen beschrieben werden. Ein zweiter Parameter ist die „Vulnerabilität“, die Verletzlichkeit bestimmter sozialer Systeme. Ein starkes Beben in den menschenleeren Anden ist zum Beispiel nicht so verheerend wie ein mittleres in einer Stadt mit veralteten Häusern.

Die Sektion Geomorphologie, an der Michael Dietze forscht, beschäftigt sich mit der Entstehung, Entwicklung und dem Verschwinden von Landschaften.

Geomorphologie allgemein behandelt die vielen Prozesse, die die Erdoberfläche gestalten. Das reicht vom Einschlag eines einzelnen Kiesels auf ein Flussbett bis hin zur Entwicklung eines Gebirgszugs.

Das Abgehen von Steinen und kleineren Felsbrocken ist im Gebirge beileibe kein seltenes Ereignis – besonders nach Regen. In den Alpen findet nach bisherigen Erkenntnissen die Hälfte aller Steinschläge spätestens einen Tag nach Regenwetter statt. Die größte Wahrscheinlichkeit von Steinschlag herrscht ein bis zwei Stunden nach dem Regen. In den Alpen können sich so auf einem einen Quadratkilometer großen Gelände pro Monat zehn Steinschläge ereignen. Das bedeutet, dass auf einem zehn Kilometer langen Alpental in einem Monat bis zu 100 Steinschläge lauern können. Nicht ungefährlich für Wanderer und Nutzer von Straßen entlang von Hängen. Mit dem Fingerabdruck der Steinschläge, den Dietze nun erstellt hat, können die Geoforscher diese Ereignisse noch besser identifizieren, charakterisieren und vielleicht sogar einen Risikoatlas erstellen. In diesem könnte dann nicht nur stehen, an welchen Orten viele Steinschläge heruntergehen, er könnte auch Hinweise zu deren Heftigkeit enthalten.

Um die Signale fallender Steine, die Geoforscher mit ihren Messinstrumenten auffangen, besser verstehen zu können, ließ das Forscherteam insgesamt 300-mal aus der Gondel Steine auf ein abgesichertes Feld des Waldes in Demmin fallen. „Wir konnten relativ deutlich zeigen, dass kleine Steine hohe Frequenzen und größere Steine tiefe Frequenzen erzeugen“, sagt Dietze. Dank der gewonnenen „Fingerabdrücke“ von verschieden großen Steinen beim Fallen können Geoforscher bei ihren Geländekampagnen Steinschläge jetzt viel genauer analysieren. Die Experimente seien so gut und erfolgreich verlaufen, dass sie schon am zweiten Tag nach Ankunft der Wissenschaftler auf dem großen Versuchsfeld und damit einen Tag früher als gedacht abgeschlossen werden konnten.

„Bisher konnten wir im Gelände nur nachweisen, wo ein Steinschlag heruntergekommen war, ab jetzt können wir auch auf die Masse der Steine schließen“, erläutert Dietze. Dank der kurios anmutenden Demminer Versuchsanordnung sei eine klare Beziehung zwischen den vom Seismometer aufgefangenen Signalen, der Masse der Steine und ihrer Fallhöhe möglich. Die Versuchsreihe diente aber auch dazu, den Unsicherheitsfaktor bei solchen Berechnungen darzustellen.

Geoforscher machen immer wieder Messkampagnen im Feld. Dietze zum Beispiel schaut sich solche Steinschläge und größere Abbrüche der Kreideküste bald wieder auf Rügen an. Dabei kommen sogenannte Breitbandseismometer und Geofone zum Einsatz, die aus sicherer Entfernung von bis zu sechs Kilometern noch Erschütterungen des Bodens registrieren. Künftig können Dietze und seine Kollegen viel mehr aus den Aufzeichnungen herauslesen.

„In einem Gefahrenkatalog könnten wir künftig darstellen, wie wahrscheinlich es ist, dass es zu einem Steinschlag von der und der Größe kommt“, sagt Dietze. In den Alpen könnte das zum Beispiel dazu führen, dass man für Wanderer Warnungen herausgibt, welche Bereiche im Augenblick besonders gefährlich seien. „Das wäre schon ein eindringlicherer Hinweis als Schilder und gut mit Daten unterlegt.“ Allerdings dauere die Entwicklung eines gut funktionierenden Systems wohl noch einige Jahre.

Von Rüdiger Braun

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