Sicherer bauen: Grosse Öffnungen gegen Tsunamis

Wirbelstürme, Tsunamis und Dammbrüche sind zwar selten, dafür aber umso zerstörerischer. Mit entsprechender Bauweise lassen sich ihre Auswirkungen auf Gebäude eindämmen. Etwa, indem die unteren Stockwerke genügend grosse Öffnungen aufweisen. Zu diesem Schluss kommt ein Forscher der ETH Lausanne.

Das Schadenspotenzial von Flutwellen sinkt signifikant, wenn ein Gebäude in den tieferen Stockwerken mit genügend grossen Öffnungen wie Türen und Fenster versehen ist. Konkret heisst dies, dass die Wirkung einer Welle beispielsweise um 60 Prozent nachlässt, wenn eine Fassade über 60 Prozent Öffnungen verfügt. Dies teilte die ETH Lausanne (EPFL) heute Montag mit. Zudem muss ein Gebäude laut den Berechnungen von Davide Wüthrich je nach Grösse der Welle aus mindestens drei bis fünf Stockwerken bestehen, damit die Bewohner sich guten Gewissens aufs Dach retten können. Wüthrich ist Doktorand vom Labor für Hydraulische Konstruktionen (ENAC) der EPFL. Seine Erkenntnisse könnten künftig in die Berechnungen von Ingenieuren einfliessen, vor allem wenn diese Bauten planen, die nah am Wasser stehen.

Bauvorschriften berücksichtigen bereits die horizontalen Kräfte, die kurzzeitig auf Gebäude wirken, wie bei Erdbeben. „Ein Tsunami entwickelt hingegen horizontale Kräfte, die viel länger wirken“, wird Wüthrich in der Mitteilung zitiert. Seine Empfehlungen lassen sich auf viele andere Katastrophen-Szenarien wie Dammbrücke, eine Sturmflut oder Impulswellen anwenden. Untersucht hat er diese Phänomene zwar in der Region Bordeaux. Aber seine Ergebnisse lassen sich beispielsweise auch auf China oder das Gross Britannien anwenden. „Die physikalischen Mechanismen sind sich sehr ähnlich, sie provozieren Wellen in der Höhe von zehn bis dreisig Metern“, so Wüthrich.

In einem 15,5 Meter langen Testkanal führte der Forscher für seine Dissertation über 350 verschiedene Experimente aus. Dabei veränderte er an einem Hausmodell jeweils Anzahl, Höhe und Grösse der Gebäudeöffnungen. Die Idee dahinter: eine Konfiguration zu identifizieren, die einer Flutwelle standhalten kann. Es zeigte sich, dass Türen und Fenster in den unteren Stockwerken die Wirkung von Flutwellen am besten dämpfen. (sda/mai)

Quelle: EPFL

Mit einem Hausmodell in einem Wasserakanal testete Wühtrich seine Erkenntnisse.