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Strong-motion-Stationen der Abt. Erdbebengeologie der Universität zu Köln in den nördlichen Rheinlanden

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1 Einführung

Das Beben bei Roermond am 13. 4.1992 (ML = 6,0, Reamer und Hinzen[2]) wurde im Nahbereich nur unzu-reichend meßtechnisch erfaßt. FürEntfernungen kleiner als 50 km liegenkeine Registrierungen vor, die nichtübersteuert sind. Im Nachgang desBebens wurden auf Initiative von L.Ahorner in den nördlichen Rheinlan-den erste Strong-motion-Stationen auf-gestellt.

2 Stand des Netzes

Die Lage der derzeit von der Abtei-lung Erdbebengeologie der Univer-sität zu Köln betriebenen Strong-motion-Stationen sind in der Karte(Bild 1) dargestellt. Tabelle 1 listet diewichtigsten Stationsparameter. AlsMeßgeräte sind MR2002 der Fa. Sys-com im Einsatz. Als Aufnehmer die-nen triaxiale FBAs. Der Meßbereichreicht bis 0,5 g bei Festgesteinsstatio-nen und 1 g bei Stationen auf Locker-gestein. Die Datenaquisition der An-

518 © Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin · Bautechnik 82 (2005), Heft 8

zität muß an den Stationen, die imTriggermodus betrieben werden, mitrelativ unempfindlichen Triggerein-stellungen gearbeitet werden, so daßnur bei stärkeren Beben Aufzeich-

Klaus-G. Hinzen

Strong-motion-Stationen der Abt. Erdbebengeologieder Universität zu Köln in den nördlichen Rheinlanden

Die wichtigsten Parameter der seismischen Strong-motion-Stationen, welche die Abtei-lung Erdbebengeologie der Universität zu Köln im Bereich der Niederrheinschen Buchtbetreibt, werden vorgestellt. Wegen der veralteten 12-Bit-Technologie der Datenerfas-sung dieser Stationen ist ein neues Netz in Vorbereitung. Dieses ist so konzipiert, daß diedeutlich unterschiedlichen Standortbedingungen im Bereich des Sedimentbeckens ab-gedeckt werden und die Registrierentfernungen zu zukünftigen Beben an den Hauptver-werfungen optimiert werden.

Strong motion stations operated by the Earthquake-Geology Division of Cologne Univer-sity in the Lower Rhine Embayment. The basic parameters of seismic strong motion sta-tions operated by the Earthquake-Geology Division of Cologne University in the LowerRhine Embayment are presented. The 12 Bit technology of the more than 10-year-old sta-tions requires upgrading. The current conception of a new strong motion research net-work of 20 stations comprises a selection of sites, designed to accommodate the varia-ble softrock conditions of the sedimentary basin and an optimization of recording loca-tions with respect to future earthquakes.

Fachthemen

Tabelle 1. Stationscode (intern), Bezeichnung und geographische Koordinaten derStrong-motion-Stationen. Beim Stationsuntergrund ist zwischen Festgestein (H)und Lockergestein (S) unterschieden, die Zahlen in Klammern geben die Mächtig-keit des Lockergesteins in kmTable 1. Station code (internal) and geographic coordinates of the strong motionstations. H and S indicate hard and soft rock sites, respectively, and the numbersin brackets indicate the sedimentary thickness in km

Code Name Länge (°E) Breite (°N) Untergrund

BNSA Bensberg 7.176 50.964 H

BERA Bergheim 6.674 50.968 S (0.39)

NEUA Neurath 6.610 51.030 S (0.50)

GOLA Goldenberg 6.860 50.860 S (0.39)

WEIA Weissweiler 6.387 50.838 S (0.32)

STBA Steinbach 6.840 50.595 H

CGNA Cologne University 6.933 50.926 S (0.37)

JUEA Jülich 6.410 50.910 S (1.10)

DREA Dreilägerbach 6.209 50.660 H

Bild 1. Lage der Strong-motion-Statio-nen der Abt. Erdbebengeologie der Uni-versität zu KölnFig. 1. Location of the strong motionstations operated by the EarthquakeGeology division of Cologne University

fang der 1990er Jahre in Betrieb ge-nommenen Stationen mit durchgän-gig 12-Bit-AD-Wandlern entsprichtnicht mehr dem Stand der Technik.Wegen der begrenzten Speicherkapa-

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K.-G. Hinzen · Strong-motion-Stationen der Abt. Erdbebengeologie der Universität zu Köln in den nördlichen Rheinlanden

Bild 2. Beschleunigungsseismogrammeder Station WEIA (oben) und NEUA(unten) des Alsdorf-Bebens (ML 4,9)am 22. 07. 2002. Die Epizentralentfer-nung der Stationen WEIA und NEUAliegt bei 14,5 bzw. 34,1 km. Die Zahlenam Spurende (vertikal, NS, EW vonoben nach unten) sind die Maximal-amplituden in cm/s2

Fig. 2. Acceleration seimograms of sta-tions WEIA (above) and NEUA (bot-tom) recorded during the 22 July 2002Alsdorf earthquake (ML 4.9). Epicen-tral distances of the stations WEIAand NEUA are 14.5 and 34.1 km, res-pectively. Numbers at the end of thetraces (vertical, NS, and EW from topto bottom) indicate the maximumaccelerations in cm/s2

Bild 4. Sedimentmächtigkeit an den 17 Stationen des in Vorbereitung befind-lichen Strong-motion-Netzwerkes imBereich der Niederrheinischen BuchtFig. 4. Sediment thickness at the sitesof the 17 planned strong motion sta-tions in the Lower Rhine Embayment

Bild 3. Die roten Kreissymbole geben die Stationsstandorte der geplanten Strong-motion-Stationen im Bereich der Niederrheinischen Bucht. (Kartengrundlage istein Ausschnitt der geol. Karte des Deutschen Planungsatlas, Band NRW, 1975)Fig. 3. Red circles show the locations of the planned strong motion stations inthe Lower Rhine Embayment. (Background map is the geologic map of the Deut-sche Planungsatlas, Band NRW, 1975)

nungen gemacht werden. Bild 2 zeigtals Datenbeispiel die Seismogrammeder Stationen WEIA und NEUA (s.Tabelle 1), die während des Alsdorf-Bebens (ML 4.9) am 22. 7. 2002 auf-gezeichnet wurden. Eine detaillierteAuswertung der ingenieurseismologi-schen Parameter dieses Bebens gibtHinzen [1].

3 Planung

Derzeit ist ein Forschungsnetz mit 20Strong-motion-Stationen in Vorberei-tung, das gemeinsam mit dem Lehr-stuhl für Baustatik und Baudynamikder RWTH Aachen betrieben wird.

Beben an den bekannten aktiven Ver-werfungen der Entfernungsbereichvon < 10 km bis ca. 60 km abgedecktwird. Daten des neuen Netzes bei Be-ben ab Magnituden von ca. 3 werdenin die laufenden Forschungsarbeitenzu lokalen Standorteffekten und derregionalen Amplitudenabnahme ein-fließen. Die Realisierung ist für 2005/2006 geplant.

Literatur

[1] Hinzen, K.-G.: Ground motion para-meters of the 22 July 2002 ML 4.9 Als-dorf (Germany) earthquake. In press:Bolletino di Geofisica, 2005.

[2] Reamer, S. K., Hinzen, K.-G.: An earth-quake catalog for the northern Rhinearea, Central Europe (1975–2002), Seis-mol. Res. Lett., 75, 713–725, 2004.

Autor dieses Beitrages:Priv.-Doz. Dr. Klaus-G. Hinzen, EarthquakeGeology Division, Cologne University, Vinzenz-Pallotti-Straße 26, 51429 Bergisch [email protected], www.erdbebenstation.de

Vorgesehen sind 17 stationäre(Bild 3) und drei mobile Stationen.Die Netzkonfiguration ist so angelegt,daß die Stationspunkte die unter-schiedlichen Sedimentmächtigkeitenim Bereich der NiederrheinischenBucht widerspiegeln (Bild 4) und ge-währleistet ist, daß im Falle stärkerer