pdf, 7 MB

Naturkatastrophen
in der Schule
Hintergrund und didaktische Aufbereitung
Diplomarbeit
zur Erlangung
des akademischen Grades einer Magistra der Naturwissenschaften
an der Karl-Franzenz-Universität Graz
vorgelegt von
Stephanie Hocheneder
Graz, Juni 2013
am Institut für Physik.
Begutachter: Assoz. Univ. -Prof. Mag. Dr.rer.nat. Ulrich Foelsche

Danksagung
Besonders möchte ich mich bei meinen Eltern bedanken. Ohne eure Unterstützung
würde ich hier jetzt nicht stehen. Ihr hattet immer ein offenes Ohr für mich, habt immer
zu mir gehalten und seid mir mit Rat und Tat zur Seite gestanden. Danke auch für die
zahlreichen Telefonate, die mir Kraft und Ausdauer gaben.
Ein spezieller Dank gilt meinem Freund, Stefan Kirnstötter. Du hast mir tagtäglich den
Rücken gestärkt und warst eine große seelische Unterstützung. Du bist dafür
verantwortlich, dass ich nach zahlreichen Tiefschlägen immer wieder aufgestanden bin.
Danke, dass du immer an mich geglaubt hast und mich daran erinnert hast wo die
Prioritäten im Leben sind.
Ein weiterer Dank gebührt meinen Korrekturleser/innen meinem Freund, meiner Mama
und Veronika und Sarah Lindebner. Ich weiß wie viel Arbeit dahintersteckt und deshalb
danke ich euch für die Zeit, die ihr in meine Arbeit gesteckt habt.
Ohne die Firma IKW würde ich jetzt nicht so ein tolles Tsunamibecken besitzen, deshalb
möchte ich mich besonders bei Siegfried Wagner für all seine Zeit, Geduld und Ideen
bedanken.
Ich möchte mich auch noch für die gute Zusammenarbeit und Unterstützung bei
meinem Betreuer, Ulrich Foelsche, bedanken. Ohne deine guten Ratschläge und Ideen
wäre diese Arbeit so nicht zustande gekommen. Deine fachliche Kompetenz und nette
Art kamen mir sehr zugute.
Zuletzt danke ich noch meinem Mitbetreuer, Leopold Mathelitsch. Danke fürs
Korrekturlesen und für die Ratschläge zur didaktischen Umsetzung.
1

Inhaltsverzeichnis
1. Vorwort ....................................................................................................................... 4
2. Grundlagen ................................................................................................................. 5
2.1 Hurrikans ............................................................................................................... 14
2.1.1 Zur Entstehung und Herkunft von Hurrikans ................................................ 14
2.1.2 Eigenschaften eines Hurrikans ...................................................................... 15
2.1.3 Die Saffir-Simpson-Skala ................................................................................ 17
2.1.4 Vorkommen von Hurrikans............................................................................ 19
2.1.5 Was ist zu tun? ............................................................................................... 20
2.1.6 Die schlimmsten Hurrikans im Laufe der Zeit................................................ 24
2.2 Tornados ............................................................................................................... 28
2.2.1 Zur Entstehung und Herkunft von Tornados ................................................. 28
2.2.2 Eigenschaften eines Tornados ....................................................................... 30
2.2.3 Die Fujita-Skala .............................................................................................. 31
2.2.4 Vorkommen von Tornados ............................................................................ 33
2.2.5 Was ist zu tun? ............................................................................................... 35
2.2.6 Die schlimmsten Tornados im Laufe der Zeit ................................................ 37
2.3 Erdbeben ............................................................................................................... 41
2.3.1 Zur Entstehung von Erdbeben ....................................................................... 41
2.3.2 Zur Messung von Erdbeben ........................................................................... 41
2.3.3 Vorkommen von Erdbeben............................................................................ 48
2.3.4 Vorhersage von Erdbeben ............................................................................. 50
2.3.5 Was ist zu tun? ............................................................................................... 51
2.3.6 Die schlimmsten Erdbeben im Laufe der Zeit ............................................... 54
2.4 Tsunami ................................................................................................................. 57
2.4.1 Zur Entstehung und Ausbreitung von Tsunamis ........................................... 57
2.4.2 Eigenschaften von Tsunamis ......................................................................... 58
2.4.3 Tsunami-Frühwarnsystem ............................................................................. 58
2.4.4 Vorkommen von Tsunamis ............................................................................ 60
2.4.5 Was ist zu tun? ............................................................................................... 60
2.4.6 Die schlimmsten Tsunamis im Laufe der Zeit ................................................ 63
3. Didaktische Umsetzung und experimenteller Teil ................................................... 65
3.1 Tornados/Hurrikans .............................................................................................. 66
3.1.1
Notwendiges Vorwissen ................................................................................ 66
2

3.1.2 Ziele ................................................................................................................ 73
3.1.3 Versuchsaufbau eines Flaschentornados ...................................................... 73
3.1.4 Durchführung ................................................................................................. 74
3.1.5 Reflexion ........................................................................................................ 76
3.1.6 Weiterführung ............................................................................................... 77
3.2 Corioliskraft ........................................................................................................... 79
3.2.1 Notwendiges Vorwissen ................................................................................ 79
3.2.2 Ziele ................................................................................................................ 80
3.2.3 Versuchsaufbau ............................................................................................. 81
3.2.4 Durchführung ................................................................................................. 82
3.2.5 Reflexion ........................................................................................................ 83
3.3 Tsunami/Erdbeben ................................................................................................ 83
3.3.1 Notwendiges Vorwissen ................................................................................ 83
3.3.2 Ziele ................................................................................................................ 90
3.3.3 Aufbau ........................................................................................................... 91
3.3.4 Durchführung ................................................................................................. 92
3.3.5 Reflexion ........................................................................................................ 93
3.3.6 Weiterführung ............................................................................................... 93
4. Nachwort .................................................................................................................. 97
Abbildungsverzeichnis ....................................................................................................... 98
Tabellenverzeichnis ......................................................................................................... 100
Literaturverzeichnis ......................................................................................................... 100
3

1. Vorwort
Für mich stand das Thema meiner Diplomarbeit seit längerer Zeit fest. Immer schon
haben mich Meteorologie und Geophysik fasziniert. Doch wirklich ausschlaggebend war
der Tsunami 2004 in Sumatra. Schockiert musste ich feststellen, wie unaufgeklärt ich
und viele andere Menschen über Naturkatastrophen sind. Da nur selten Platz für die
Theorie solcher Katastrophen im Unterricht ist, werden manche Menschen ihr Leben
lang nicht über diese aufgeklärt. In den Medien wird immer wieder von
Naturkatastrophen gesprochen, doch meist sind diese nach einigen Wochen wieder aus
dem Gedächtnis verschwunden. Kaum jemand nimmt sich die Zeit und informiert sich
eigenständig über die Entstehung, Auswirkung und die Notfallpläne solcher
Katastrophen. Es ist mir unerklärlich wieso ein immer präsenter werdendes Thema,
welches uns beinahe jedes Jahr in den Medien begegnet, kein fixer Bestandteil des
Unterrichts ist. Nicht nur physikalisch kann man sich bei diesem Thema austoben. Auch
die Mathematik und Geographie tauchen in der Theorie immer wieder auf.
Entscheidend war für mich auch die Geschichte eines englischen, 10-jährigen Mädchens,
Tilly Smith, welches bei dem gewaltigen Tsunami 2004 in Sumatra, etwa 100 Menschen
das Leben rettete. Zwei Wochen zuvor lernte sie in Geographie über Tsunamis und
deren Anzeichen. Anhand der Unterrichtseinheit konnte sie im Ernstfall diese Anzeichen
erkennen und schlug Alarm. Ihre Mutter glaubte ihr zuerst nicht, da diese nicht wusste
was ein Tsunami ist. Doch Tilly war sich sicher, dass in wenigen Minuten ein Tsunami auf
die Küste treffen würde. Dank ihres Durchsetzungsvermögens konnte sie ihre Eltern
überzeugen den Strand zu verlassen. Ihr Vater warnte zusätzlich einen
Sicherheitsbediensteten und somit wurden die Menschen an diesem Strand vor dem
Tsunami gerettet. (TillySmith2013) (bbc2013)
Diese Geschichte gab mir Mut und den Ansporn, diese Arbeit zu verfassen und in
Zukunft für eine bessere Aufklärung, zum Thema Naturkatastrophen, zu sorgen.
Meine Arbeit setzt sich aus einem theoretischen und einem experimentellen Teil
zusammen. Der Theorieteil beschäftigt sich mit den Grundlagen, die man zur
Besprechung der ausgewählten Naturkatastrophen braucht, sowie mit der spezielleren
Erläuterung der einzelnen Katastrophen. Im experimentellen Teil werden die Themen
didaktisch aufbereitet und anhand von Experimenten veranschaulicht. Es wurde hierbei
versucht eine kindgerechte Beschreibung zu liefern, welche im Unterricht verwendet
werden kann. Unterrichtseinheiten, die ich selbst schon gehalten habe, enthalten auch
eine Reflexion dieser Stunden. Es sollte jedoch individuell entschieden werden, welche
theoretischen Aspekte man als wichtig empfindet, und mittels Experimenten näher
erläutern möchte. Es ist wichtig nicht einfach Experimente zu zeigen ohne jegliches
Hintergrundwissen anzubieten. Ansonsten verwehrt man den Kindern die Möglichkeit
ein tieferes Verständnis zu erlangen.
4

2. Grundlagen
Diese Arbeit wird sich mit Naturkatastrophen beschäftigen, und somit ist es notwendig
zuerst die allgemeinen Begriffe und Grundlagen zu diesen Naturphänomenen zu
erläutern. In diesem Kapitel werden hauptsächlich die Meteorologie, Geophysik und
Wellenausbreitung genauer betrachtet.
Begonnen wird mit der Meteorologie. Die Meteorologie ist die Physik der Atmosphäre
und die Atmosphäre ist wiederum ein Teil des Klimasystems. Diese wird nach dem
Temperaturverlauf in verschiedene Sphären eingeteilt wird. (Foelsche, 2009 S. meteo
1,3)
Die Aufteilung der Atmosphäre, nach dem Temperaturverlauf (Abbildung 1):
- Troposphäre
- Stratosphäre
- Mesosphäre
- Thermosphäre
Die Schichten zwischen den Sphären werden als sogenannte Pausen bezeichnet.
(Tropopause, Stratopause, Mesopause,...)
Abbildung 1 Sphäreneinteilung unserer Atmosphäre in logarithmischer
Darstellung nach Temperaturverlauf und Meereshöhe(kowoma2012)
Das Wettergeschehen, welches uns auf der Erde betrifft, findet zum größten Teil in der
Troposphäre statt. Die Atmosphäre kann auch nach ihrer Zusammensetzung und ihren
elektrischen Eigenschaften eingeteilt werden. (Foelsche, 2009 S. meteo 6,13)
5

Für das sichtbare Licht ist die Atmosphäre durchsichtig, aber nicht für das unsichtbare
Licht (hier die Infrarotstrahlung). Durch Konvektion wird die Wärme verteilt, das heißt
die Infrarotstrahlung wird in der Atmosphäre absorbiert und dann in die Umgebung
verteilt. Ein Teil wird dann wegen der sogenannten Treibhausgase der Atmosphäre
wieder zur Erde zurückgestrahlt. (Klose, 2008 S. 22-26) Aus diesem Grund nimmt die
Temperatur in der Troposphäre mit der Höhe ab (ca. 6,5°C pro 1000 m). Dieser
Temperaturabfall endet aber in der Tropopause. (Klose, 2008 S. 39-41) Nur sehr wenige
Menschen haben die Stratosphäre live erlebt. Am 14.Okt.2012 fand wieder ein
Fallschirmsprung aus der Stratosphäre statt. Felix Baumgartner sprang im freien Fall aus
der Stratosphäre und brach damit einige Weltrekorde. Einer seiner Betreuer war Joseph
Kittinger, der bereits 1960 einen ähnlichen Sprung aus der Stratosphäre wagte.
(Foelsche, 2009 S. meteo10)
Zusammensetzung der Luft
Wenn man die Zusammensetzung der Luft angibt, meint man damit die trockene Luft.
Denn bei feuchter Luft kann der Wasserdampfgehalt sehr unterschiedlich sein.
(Foelsche, 2009 S. meteo 16)
Tabelle 1 Zusammensetzung trockener Luft bis zu 100 km (Klose, 2008 S. 11)
Die Tabellen unterscheiden zwischen den Hauptbestandteilen und den variablen
(ab Methan bis zu Methanal) und nicht variablen Spurengasen(Neon bis Xenon).
6

Feuchte Luft ist leichter als trockene Luft, denn die Molekülmasse des Wasserdampfes
ist sehr gering. Damit kann man erklären warum feuchte Luft aufsteigt. Meist wird aber
von warmer feuchter Luft gesprochen, deshalb muss man sich den Unterschied zwischen
kalter und warmer Luft noch genauer anschauen. Die Dichte in einem kalten Luftpaket
ist relativ hoch, da sich viele Teilchen langsam bewegen. Bei der warmen Luft bewegen
sich wenige Teilchen pro Volumen sehr schnell. Die Dichte ist gering und somit wird
warme Luft aufsteigen. Genauer wird dieses Thema in Kapitel 3.1.1 (Notwendiges
Vorwissen) behandelt.
Ein weiteres wichtiges Thema ist die Entstehung von Hoch- und Tiefdruckgebieten.
Durch die Sonnenstrahlen wird der Erdboden teils unterschiedlich stark erhitzt. Dadurch
erwärmt sich die Luft verschieden stark und steigt auf. Es entstehen Gebiete, in denen
unterschiedlicher Druck herrscht. Gebiete mit höherem Druck werden als
Hochdruckgebiete und Gebiete mit niedrigem Druck als Tiefdruckgebiete bezeichnet.
Der Ausgleich zwischen diesen Gebieten ist uns als Wind bekannt. Es gibt 2 Arten von
Luftdruckgebieten, die thermischen und die dynamischen. Die dynamischen
Hochdruckgebiete sind Gebiete an denen sich die Luftmassen durch das Absinken
erwärmen und in der Tiefe aufgrund des hohen Luftdrucks aus dem Gebiet strömen. Die
Luftmassen werden aber durch die Corioliskraft abgelenkt und bewegen sich kreisförmig
um das Hochdruckgebiet. Auf der Nordhalbkugel drehen sich die Luftmassen im
Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn. Die dynamischen
Tiefdruckgebiete entstehen durch konvergierende Luftmassen, die aufsteigen. Dadurch
entsteht ein niedriger Druck und Luftmassen strömen aus allen Richtungen in dieses
Gebiet. Wieder werden die Luftmassen durch die Corioliskraft abgelenkt. Die
thermischen Druckgebiete entstehen durch unterschiedliche Luftdichten. Wie oben
bereits erwähnt, hat die warme Luft eine niedrige Luftdichte und steigt somit auf. Dabei
nimmt der Druck auf die Umgebungsluft ab. Es handelt sich dabei um ein thermisches
Tiefdruckgebiet. Das thermische Hochdruckgebiet bildet das Gegenstück zum
Tiefdruckgebiet. (m-forkel2013)
Zwischen den beiden Druckgebieten wirkt eine Kraft, die Druckgradientkraft. Da die
Gebiete einen unterschiedlichen Luftdruck haben, wirkt diese Kraft ausgleichend. Die
Kraft ist hauptverantwortlich für die Entstehung des Windes zwischen einem Hoch- und
einem Tiefdruckgebiet. Die Kraft welche die Luftmassen auf der Erde ablenkt, nennt man
die Corioliskraft. Sie ist eine Scheinkraft und entsteht aus der Rotation der Erde. Die
Geschwindigkeit an den Polen ist kleiner, als diese am Äquator ist. Denn der Äquator
muss einen längeren Weg als die Pole zurücklegen. Bewegen sich nun Luftmassen an
den geografischen Breiten entlang, bleibt deren Geschwindigkeit dieselbe. Das bedeutet,
die Luftmassen bewegen sich langsamer als der Untergrund, wenn diese sich auf der
Nordhalbkugel Richtung Süden bewegen. Es scheint so, als würden die Luftmassen nach
rechts abgelenkt werden. Bei einer Bewegung in den Norden ist das Luftpaket schneller
als sein Untergrund und wird scheinbar wieder rechts abgelenkt. Gegenteilig verhalten
sich die Luftmassen auf der Südhalbkugel. (Siehe Abbildung 2) Die Corioliskraft ist bei
kleinräumigen Bewegungen zu vernachlässigen. (m-forkel2013)
7

Abbildung 2 Wirkungsweise der Corioliskraft (m-forkel2013) Die Corioliskraft als
rechtsablenkende sowie linksablenkende Kraft auf der Nord- bzw. Südhalbkugel.
In folgender Abbildung sieht man wie der Drehsinn eines Tiefdruckgebietes entsteht.
Ursprünglich sollten sich die Luftmassen immer durch den Druckgradienten bzw. entlang
der Druckgradientkraft bewegen. Da die Corioliskraft die Luftmassen aber vorher
ablenkt, zieht der Wind am Tief vorbei. (m-forkel2013)
Abbildung 3 Drehsinn eines Tiefdruckgebietes auf der Nordhalbkugel (atmos2013)
Wobei noch die Corioliskraft und die Zentrifugalkraft in die gleiche Richtung wirken.
Die Druckgradientkraft wirkt diesen Kräften entgegen.
Somit wirkt bei der Entstehung des Windes nicht nur die Druckgradientkraft, sondern
auch die Corioliskraft. Weitere Kräfte, die hier noch eine Rolle spielen, sind die
Reibungskraft und die Zentrifugalkraft. Wobei die Zentrifugalkraft nur etwa 10% der
Corioliskraft ausmacht und in dieselbe Richtung wie diese wirkt. Die Reibungskraft wirkt
der Geschwindigkeit entgegen und verringert sie. Dadurch wird die Wirkung der
Corioliskraft geschwächt und die Luft kann auch irgendwann ins Tief strömen und für
den Druckausgleich sorgen. (m-forkel2013)
Dieser Druckausgleich durch Winde geschieht unterschiedlich schnell. Eine Einteilung
der Windgeschwindigkeiten bietet die Beaufort-Skala, welche 1806 von Sir Francis
8

Beaufort entwickelt wurde. Dabei werden anhand von Auswirkungen die
Windgeschwindigkeiten abgeschätzt (siehe Abbildung 4). (wetterdienst2013)
Abbildung 4 Beaufort-Skala (wetterdienst2013)
Einschätzung von Windgeschwindigkeiten durch Auswirkungen.
9

Der nun anschließende Teil der Grundlagen beschäftigt sich mit der Geophysik, genauer
gesagt mit dem Aufbau der Erde.
Unsere Erdkugel kann, nach chemischer Zusammensetzung, in verschiedene
Erdschichten aufgeteilt werden. Im Inneren der Erdkugel befindet sich der Erdkern, der
circa einen Radius von 3.500 km hat. Temperaturen bis zu 5.000 °C sind in dem nickelund
eisenhaltigen Kern möglich. Der Erdkern wird von einem circa 3.000 km dicken
Erdmantel umhüllt, wobei man diesen in den unteren festen Erdmantel und den oberen
zähflüssigen Erdmantel aufteilt. Die äußerste Schicht bildet die Erdkruste, die den
menschlichen Lebensraum bildet. Die Erdkruste hat an den dicksten Stellen eine Breite
von 70 km. In Abbildung 5 ist bei der Zahlenangabe des Kerns der Abstand zur Erdkruste
dargestellt. (Crummenerl, 2010 S. 9)
Abbildung 5 Aufbau der Erde im Schichtsystem. (heimatundwelt2013)
Beginnend vom Erdkern bis zur Erdkruste
Teilt man nach Materialeigenschaften ein, dann spricht man von der teilweise
geschmolzenen Asthenosphäre und der harten, welche eine ozeanische und
kontinentale Erdkruste beinhaltet. Im Laufe der Jahrmillionen teilte sich die Lithosphäre
in sieben große und einige kleine Platten auf (siehe Abbildung 6). Diese Platten bewegen
sich auf der heißen Asthenosphäre. Unterschieden wird bei der Erdkruste zwischen
ozeanischer und kontinentaler Kruste. (Crummenerl, 2010 S. 9)
10

Abbildung 6 Die Aufteilung der Erdkruste in tektonische Platten (7stern2013)
Die ozeanische Platte ist im Vergleich zur kontinentalen Platte sehr dicht und daher
schwer. In Abbildung 6 sieht man rote Pfeile, die zeigen in welche Richtung sich die
jeweiligen Platten bewegen. Dabei entstehen drei verschiedene Grenzschichten und
zwar die konvergente Plattengrenze, die divergente Plattengrenze und die
Transformstörung. Wobei sich bei der konvergenten Plattengrenze die Platten
aufeinander zu bewegen. Grenzt eine kontinentale Platte an eine ozeanische, wird sich
letztere unter die leichtere kontinentale Platte schieben. Dabei entsteht ein enormer
Druck auf die kontinentale Platte. Bei dieser Bewegung spricht man dann von
Subduktion. (Schwanke , et al., 2009 S. 17) (Crummenerl, 2010 S. 10)
Abbildung 7 Darstellung einer Subduktion am Beispiel des Marianengrabens
(Schwanke , et al., 2009 S. 19) Die ältere, dichtere ozeanische Platte schiebt sich unter eine
jüngere ozeanische Platte.
Kann die kontinentalplatte dem Druck nicht mehr standhalten, springt sie ruckartig nach
oben. Dieses wird dann als Erdbeben bezeichnet. (Schwanke , et al., 2009 S. 19)
Vulkane und Berge entstehen durch konvergente Plattengrenzen, wenn sich zwei
Kontinentalplatten aufeinander zu bewegen (Abbildung 8). (Schwanke , et al., 2009 S.
17)
11

Abbildung 8 Visualisierung einer Kontinent-Kontinent Kollision (Schwanke , et al., 2009 S. 19)
Bei der divergenten Plattengrenze, driften die Platten auseinander, was dazu führt, dass
Material aus der zähflüssigen Schicht an die Oberfläche dringt. Am Meeresboden kühlt
dieses Material dann ab und bildet eine junge ozeanische Schicht, wie das beim
Mittelozeanischen Rücken der Fall ist. (Schwanke , et al., 2009 S. 17)
Die dritte Art einer Plattengrenze ist die Transformstörung, also das aneinander
Vorbeibewegen zweier Platten. Auch diese Bewegung geschieht nicht reibungsfrei, die
Platten verhaken sich aufgrund von Unebenheiten. Wieder entstehen große
Spannungen, wie es auch beim San-Andreas-Graben der Fall ist. (Schwanke , et al., 2009
S. 17,19)
Abbildung 9 Darstellung einer Transformationsströmung am Beispiel des San-Andreas-Graben
(Schwanke , et al., 2009 S. 19)
Dieser befindet sich in Kalifornien und reicht bis nach Mexico. (Schwanke , et al., 2009 S.
17) (Crummenerl, 2010 S. 10) (Rosebrock, 2009 S. 45)
Anhand der schwarzen Dreiecke in Abbildung 6 kann man die Risikogebiete für solche
Spannungen und somit Erdbeben erkennen. Auch im Inneren einer Platte kann es zu
Erdbeben kommen, weshalb ebenso in Österreich die Erde beben kann bzw. schon
gebebt hat. (Schwanke , et al., 2009 S. 19-20) Erst vor kurzem bebte die Erde in Stainz in
der Steiermark am 23.05.2013.
Im letzten Abschnitt des Grundlangenteils dieser Arbeit werden seismische Wellen und
deren Ausbreitung beschrieben. Bei einem Erdbeben werden verschiedene
Wellenformen ausgesendet, welche sich unterschiedlich ausbreiten. Folgende
Wellenformen werden ausgesendet:
12

P-Wellen
S-Wellen
Love-Wellen
Rayleigh-Welle
Bei den ersten beiden Wellen handelt es sich um Raumwellen. Die P-Wellen, auch
Primärwellen, sind die Wellen mit der schnellsten Ausbreitungsgeschwindigkeit, welche
ungefähr 6-13 km/sec beträgt. Dieser Wellentyp kann sich in allen Materialien
ausbreiten. Die Bewegung ist ein Zusammendrücken und Auseinanderziehen des
Untergrundes, weshalb man diese Welle auch öfters als Druckwelle bezeichnet. (klettseismischeWellen2013)
In Gesteinen können sich, im Gegensatz zu Wasser, Scherwellen ausbreiten. Die
Ausbreitungsgeschwindigkeit der S-Wellen, Sekundärwellen, ist nur halb so groß, wie die
der Primärwellen, dafür ist diese Wellenart aber viel zerstörerischer. Die Sekundärwellen
bewirken eine Hin- und Her- sowie eine Auf- und Abbewegung des Untergrunds. Da sie
sich nicht in flüssigen Materialien ausbreiten werden sie dort geschluckt. (zamgforschungsheft2013)
Weiters gibt es noch zwei Wellenarten, welche sich ausschließlich an der Oberfläche
ausbreiten. Die erste Welle wurde nach dem Physiker August E.H. Love benannt und
trägt daher den Namen Love-Welle. Der Boden wird durch diese Welle hin und her
gerüttelt. Sie gilt als die zerstörerischste Erdbebenwelle. Dieser Welle folgt die Rayleigh-
Welle, nach Lord Rayleigh benannt, welche in rollenden Bewegungen den Erdboden
erschüttert. In Abbildung 10 sieht man die verschiedenen Ausbreitungen der vier
Erdbebenwellen. Trifft eine Scherwelle auf den flüssigen Erdkern, wandelt sie sich in
eine Druckwelle um, erst im festen Erdkern kommen die S-Wellen wieder vor. (klettseismischeWellen2013)
Abbildung 10 Ausbreitung der Erdbebenwellen (klett-seismischeWellen2013)
13

2.1 Hurrikans
2.1.1 Zur Entstehung und Herkunft von Hurrikans
Folgender Abschnitt baut stark auf den Arbeiten von (Rosebrock, 2009 S. 152-159),
(Crummenerl, 2010 S. 30-33), (Hund, 2012 S. 18) und (Schwanke , et al., 2009) auf.
Bevor auf die Naturkatastrophen Hurrikans und Tornados näher eingegangen wird, ist
darauf hinzuweisen, dass trotz des Irrglaubens der meisten Menschen, diese beiden
Naturkatastrophen sich grundlegend voneinander unterscheiden. Lediglich die
wirbelnden Luftmassen kommen bei beiden Katastrophen vor. Genaueres findet man in
den beiden nächsten Unterkapiteln.
Ganz allgemein kann man sagen, dass Hurrikans auf tropischen Ozeanen, die eine
Wassertemperatur von mindestens 27 °C aufweisen können, entstehen. Diese
Temperatur erreichen die Ozeane oft im Spätsommer, weshalb zu dieser Zeit auch die
meisten Hurrikans vorkommen. Das warme Wasser dient als Energielieferant, den der
Hurrikan später zur Bewegung benötigt. Durch die Sonnenstrahlen werden große Teile
des Wassers erhitzt und verdunsten somit über dem Ozean. Kommt warme Luft ins Spiel
kann dieses verdunstete Wasser, der sogenannte Wasserdampf, schneller aufsteigen.
Die aufsteigende Luft, die nun an der Wasseroberfläche fehlt, wird durch erdnahe Luft
von allen Seiten ersetzt, da durch die aufsteigende Luft ein Unterdruck (Tiefdruckgebiet)
entsteht. Durch die Corioliskraft beginnt sich diese zuströmende Luft zu drehen. Ein
riesiger Trichter entsteht, der über mehrere hundert Kilometer breit sein kann.
(Crummenerl, 2010 S. 31) (Rosebrock, 2009 S. 154)
Abbildung 11 Entstehung eines tropischen Wirbelsturms (votekk2013)
14

Auf dem offenen Ozean handelt es sich um ein Tiefdruckgebiet, welches wochenlang
dort überleben kann. Das Tiefdruckgebiet ist stabil, da sich die Corioliskraft- und
Druckgradientkraft ausgleichen. Trifft ein solches Tiefdruckgebiet an Land, steigt die
Reibung zwischen Land und Luft. Die Reibung verringert die Geschwindigkeit und somit
wird auch die Corioliskraft kleiner. Damit kann der Druckunterschied schneller
ausgeglichen werden und der Hurrikan löst sich an Land relativ rasch auf.
Die Drehung eines Hurrikans ist abhängig davon auf welcher Halbkugel sich der
tropische Wirbelsturm bildet. Auf der Südhalbkugel drehen sich die Luftmassen im
Uhrzeigersinn und auf der Nordhalbkugel dagegen. (Crummenerl, 2010 S. 31)
Während die Luftmassen mit bis über 300 km/h rotieren können, ist es im Inneren des
Hurrikans nahezu windstill. Diesen windstillen Bereich nennt man das Auge des
Hurrikans. Hier ist sogar ein strahlend blauer Himmel möglich, wobei zur selben Zeit in
den äußeren Bereichen heftige Gewitter, sinnflutartige Regenfälle und, wie bereits
erwähnt, sehr schnelle Winde toben. (Crummenerl, 2010 S. 31)
Ist der Hurrikan an Land oder in kühlerem Gewässer, fällt seine Energiequelle, das
warme Wasser, weg und schnell wird dem Spektakel ein Ende gesetzt. Jedoch ist es auch
möglich, dass der Hurrikan den Weg zurück ins Meer findet, seine Energieressourcen
wieder auftankt und dann erneut Unheil anrichtet. Solche Hurrikans können sogar zwei
Wochen überleben und legen mehrere tausend Kilometer zurück. Während sich die
Geschwindigkeiten der sich drehenden Winde verstärken, nimmt die
Fortbewegungsgeschwindigkeit ab. Ein tropischer Wirbelsturm gewinnt durch das
Kondensieren des verdunsteten warmen Wassers enorm viel Energie. Mit rund 3 %
dieser Energie würde man die gesamten USA für ein halbes Jahr versorgen können.
(Crummenerl, 2010 S. 31-32)
2.1.2 Eigenschaften eines Hurrikans
Hurrikans werden nach dem Alphabet benannt, so hat zum Beispiel der 13. Hurrikan im
Jahr einen Namen mit dem Buchstaben M, da dies der 13. Buchstabe im Alphabet ist.
Vorsicht denn nicht alle Buchstaben des Alphabetes werden benutzt. Einen Namen
bekommen die Stürme, sobald sie sich als tropischer Sturm in der später erklärten Saffir-
Simpson-Skala einteilen lassen. Diese Namensgebung findet seit 1953 statt und wurde
eingeführt, um die tobenden Wirbelstürme besser unterscheiden zu können.
Angefangen hat die Namensgebung nur mit einfachen weiblichen Namen, doch seit
1979 findet man auch männliche Namen unter den Hurrikans. Die Namenslisten stehen
schon fünf Jahre zuvor fest. (Crummenerl, 2010 S. 30) Sollten einmal die Buchstaben
ausgehen, wie es im Jahr 2005 der Fall war, geht es mit griechischen Buchstaben weiter.
(Foelsche, 2009 S. meteo326)
Bei Hurrikans werden Wolkengebilde beobachtet und diese werden dann doch relativ
schnell als Hurrikans erkannt. Dabei helfen fixe Beobachtungsstationen und
Wettersatelliten. Was jedoch eine Schwierigkeit darstellt, ist die Vorherbestimmung des
15

Weges, denn ein Hurrikan ist sehr unberechenbar. Es gibt eine Möglichkeit, um den Weg
des tropischen Wirbelsturms besser festlegen zu können, und zwar durch die
sogenannten “Sturmjäger“. Diese Truppe fliegt mit eigens dafür gefertigten Flugzeugen
direkt durch den Hurrikan in das Auge. Dadurch gewinnen die Sturmjäger Informationen
über Luftdruck, Windrichtung, Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Um aus diesen Daten
möglichst viel herauslesen zu können, müssen die Sturmjäger den Hurrikan mindestens
fünfmal aus verschiedenen Richtungen durchdringen. Die Sturmjäger gehören der NOAA
(National Oceanic and Atmospheric Administration) an. Die gesammelten Daten werden
dann weiter nach Florida an das “National Hurricane Center“ geschickt, wo sie mit den
Daten der Satelliten abgeglichen werden. Aber selbst dann kann es noch passieren, dass
die tropischen Wirbelstürme andere Bahnen ziehen. (Crummenerl, 2010 S. 33)
Die Luftmassen eines Hurrikans können sich mit bis zu 300 km/h um das Augen drehen,
wobei sich ein Hurrikan mit circa 35-50 km/h fortbewegt. Durchschnittlich werden die
tropischen Wirbelstürme 500-700 km breit, während das Auge circa 20-70 km misst.
(wasistwas2013) ) Eine Rekordbreite erreichte der Hurrikan Tip, oder Taifun Tip wie er in
seiner Region genannt wird (dazu später mehr). Tip konnte eine Breite bis zu 2000km
aufweisen. (Rosebrock, 2009 S. 154)
Doch nicht nur die peitschenden Winde sind gefährlich bei einem Hurrikan, ein Hurrikan
kann oftmals eine Flutwelle vor sich hertreiben und sinnflutartige Regenfälle übers Land
bringen. Viele Hurrikanopfer lassen ihr Leben aufgrund der katastrophalen
Überschwemmungen. Da bei der Entstehung des Hurrikans pro Quadratkilometer
Meeresoberfläche um die 800.000 Tonnen Luft angehoben werden, sinkt dort, wie
bereits erwähnt, der Luftdruck enorm. Es bildet sich ein Tiefdruckgebiet und gleichzeitig
wird das Meer zu einer Wasserkuppel aufgebaut, die an die sechs Meter Höhe erreichen
kann. (Crummenerl, 2010 S. 32-33)
Die tropischen Wirbelstürme werden nach der, von Herbert Saffir und Bob Simpson
benannten, Saffir-Simpson-Skala eingeteilt. Diese Skala teilt in fünf Stufen und zwei
Vorstufen ein, von schwach bis verwüstend, darauf wird im nächsten Unterkapitel näher
eingegangen. (Rosebrock, 2009 S. 159)
Ein Hurrikan übt einen enormen Druck auf die Gegenstände, die sich ihm in den Weg
stellen aus. Geht man von einem mittelstarken Wirbelsturm, der
Windgeschwindigkeiten von 200 km/h aufweist, aus, so kann man sagen, dass pro
Quadratzentimeter zwei Tonnen Druck wirken. Daher ist es kein Wunder, dass selbst
Stahlträger diesem Druck nicht standhalten können. (Crummenerl, 2010 S. 33)
Hurrikans gibt es rund um den Äquator, jedoch nicht direkt am Äquator, wie man in
Abbildung 12 sehen kann. Je nach Region werden sie unterschiedlich benannt, dazu
später mehr. (Crummenerl, 2010 S. 33)
16

Abbildung 12 Wo Zyklone wüten (nature2013) Die verschiedenen Hurrikanstärken sind farblich
unterschiedlich gekennzeichnet.
2.1.3 Die Saffir-Simpson-Skala
Wie schon kurz erwähnt wurde, teilt die Saffir-Simpson-Skala in fünf Unterteilungen auf.
Sie wurde 1970 von den beiden Meteorologen Herbert Saffir und Bob Simpson
entwickelt und dient zur Unterscheidung der Hurrikans nach Windgeschwindigkeiten.
(Rosebrock, 2009 S. 159)
Durch die Einteilung der Hurrikans nach Windgeschwindigkeiten, kann man abschätzen
wie groß das Ausmaß der Schäden in etwa sein wird. Die Skala sollte den Bewohnern
von Risikogebieten eine gewisse Vorwarnung bieten, um sich auf die kommende
Katastrophe vorbereiten zu können. 1972 wurde die Skala vom National Hurricane
Institut in Amerika als Standard festgelegt und gilt seitdem auch weltweit. Zu den fünf
Hurrikanstufen gibt es auch noch zwei Vorstufen. Bei der ersten Vorstufe handelt es sich
um ein tropisches Tief und Windgeschwindigkeiten bis zu 63 km/h werden erreicht. Oft
wird das tropische Tief auch als tropische Depression bezeichnet. Bei der zweiten
Vorstufe können bereits Schäden auftreten, denn es werden Windgeschwindigkeiten
von 63 km/h bis 118 km/h erreicht. Die zweite Vorstufe wird hierbei als tropischer Sturm
bezeichnet und ab dieser Stufe bekommen die Stürme Namen zugeordnet.
(wissenswertes2013)
Tabelle 2 gibt die originale Saffir-Simpson-Skala laut NHC (National Hurricane Center)
wieder. Wobei die Stufe eins dieser Skala mit der Stufe zwölf (oder größer) der Beaufort-
Skala gleichzusetzten ist.
17

Category Sustained Winds Types of Damage Due to Hurricane Winds
1
74-95 mph
64-82 kt
119-153 km/h
Very dangerous winds will produce some damage:
Well-constructed frame homes could have damage to
roof, shingles, vinyl siding and gutters. Large branches
of trees will snap and shallowly rooted trees may be
toppled. Extensive damage to power lines and poles
likely will result in power outages that could last a few
to several days.
2
96-110 mph
83-95 kt
154-177 km/h
Extremely dangerous winds will cause extensive
damage: Well-constructed frame homes could sustain
major roof and siding damage. Many shallowly rooted
trees will be snapped or uprooted and block numerous
roads. Near-total power loss is expected with outages
that could last from several days to weeks.
3
(major)
111-129 mph
96-112 kt
178-208 km/h
Devastating damage will occur: Well-built framed
homes may incur major damage or removal of roof
decking and gable ends. Many trees will be snapped or
uprooted, blocking numerous roads. Electricity and
water will be unavailable for several days to weeks
after the storm passes.
4
(major)
130-156 mph
113-136 kt
209-251 km/h
Catastrophic damage will occur: Well-built framed
homes can sustain severe damage with loss of most of
the roof structure and/or some exterior walls. Most
trees will be snapped or uprooted and power poles
downed. Fallen trees and power poles will isolate
residential areas. Power outages will last weeks to
possibly months. Most of the area will be uninhabitable
for weeks or months.
5
(major)
157 mph or higher
137 kt or higher
252 km/h or
higher
Catastrophic damage will occur: A high percentage
of framed homes will be destroyed, with total roof
failure and wall collapse. Fallen trees and power poles
will isolate residential areas. Power outages will last
for weeks to possibly months. Most of the area will be
uninhabitable for weeks or months.
Tabelle 2 Saffir-Simpson-Skala (nhc2013)
Mit mph sind miles per hour gemeint und kt steht für Knoten. Bei
den angegebenen Geschwindigkeiten handelt es sich um gemittelte Werte.
18

In Abbildung 13 wird nochmals versucht die Saffir-Simpson-Skala bildlich darzustellen.
Abbildung 13 Bildliche Veranschaulichung der Saffir-Simpson-Skala (klimawandel2013)
2.1.4 Vorkommen von Hurrikans
Jährlich treten circa 30-100 tropische Wirbelstürme weltweit auf. Sie treten dort auf, wo
die Wassertemperatur mindestens 27°C beträgt. (Crummenerl, 2010 S. 33) Die meisten
Hurrikans treten im sogenannten Hurrikanalley auf, wie man in Abbildung 14 sieht.
Problematisch ist die Wassertemperatur der Ozeane, die seit Jahrzehnten stetig
zunimmt. Wissenschaftler gehen davon aus, dass dieser Temperaturanstieg die
Zunahme der Stärke und der Dauer der Hurrikans erklärt. (wiki-hurricanealley2013)
19

Abbildung 14 Die Hurrikan Alley mit den unterschiedlichen
Bezeichnungen für die tropischen Wirbelstürme (Frater, 2001)
Gebiete in denen Hurrikans häufig auftreten.
Die Benennung der tropischen Wirbelstürme ist in Abbildung 14 sehr gut zu sehen. So
sieht man, dass im indischen Ozean und in Australien der tropische Wirbelsturm als
Zyklon bekannt ist, in Australien hingegen auch unter Willy Willy, im Westpazifik als
Taifun und in Amerika als Hurrikan bezeichnet wird. Wichtig ist nur, dass es trotz der
unterschiedlichen Bezeichnungen keinen Unterschied zwischen diesen Stürmen gibt.
(Crummenerl, 2010 S. 33)
2.1.5 Was ist zu tun?
Der beste Schutz für die Bewohner eines Katastrophengebietes ist die frühzeitige
Warnung, somit das frühzeitige Erkennen eines Hurrikans und dann natürlich ein
Notfallplan, der gut umsetzbar ist und gegebenenfalls eine nötige Evakuierung
miteinbezieht. Durch die Verbesserung der Vorhersagen konnten die Anzahl der
Todesopfer in Amerika und in anderen Gebieten verringert werden. Erst wenn mit
50%iger Wahrscheinlichkeit gesagt werden kann, dass ein Hurrikan binnen der nächsten
36 Stunden auf eine Wohnsiedlung trifft, wird eine öffentliche Warnung ausgesprochen.
Es steht sogar in manchen Regionen ein Internettool zur Verfügung, mit dem die
Bewohner selbst erfragen können, wie es um die Wahrscheinlichkeit eines Hurrikans in
ihrem Gebiet steht. Katastrophenschutzzentren stehen den Bewohnern mit Rat und Tat
zur Seite. So kann man sich hier und auch im Internet darüber informieren, wie ein
“Hurricane-Evacuation-Kit“ ausgestattet werden soll. Zum Teil kann auch der Baustil
eines Hauses zumindest größere Schäden verhindern. Wie man in Abbildung 15 sehen
20

kann, werden Häuser höher gebaut, um nicht von den Überflutungen oder Flutwellen
beschädigt zu werden.
Abbildung 15 Hurrikan sichere Häuser (Schwanke , et al., 2009 S. 112)
Aufstocken von Häusern, um vor Schäden bei Überschwemmungen
infolge eines Hurrikans zu schützen.
Auch Elektrische Geräte werden höher platziert, um nicht durch die Wassermassen
ruiniert zu werden, wie man in Abbildung 16 sehen kann.
Abbildung 16 Erhöhte Installation von elektrischen Geräten (Schwanke , et al., 2009 S. 112)
Eine weitere Schutzmaßnahme sind spezielle Verankerungen, die zwischen Wand und
Dach angebracht werden, um zu verhindern, dass der Hurrikan die Dächer abhebt. Diese
sogenannten Sicherungskrampen bieten eine zusätzliche Verankerung des Daches wie in
Abbildung 17 leicht ersichtlich ist.
21

Abbildung 17 Sicherungskrampen zur besseren Befestigung des Daches
(Schwanke , et al., 2009 S. 112)
Obwohl diese Schutzmaßnahmen maßgeblich zur Schadensverminderung beitragen,
würden sie bei einem Hurrikan der Stärke 5 auf der Saffir-Simpson-Skala keinen Schutz
mehr bieten. (Schwanke , et al., 2009 S. 109,112)
Sollte eine Evakuierung stattfinden, so nimmt man laut (Schwanke , et al., 2009 S. 237)
folgende Dinge mit:
Einen Trinkwasservorrat für einige Tage
Radio mit UKW und Mittelwelle
Taschenlampe
Erste-Hilfe-Material
Wichtigste Dokumente in wasserdichte Mappe
Verpflegung und Wasser (1,5 Liter je Person für 2 Tage)
Dosenöffner, Essgeschirr
Feuerzeug, Decke oder Schlafsack
Kleidung und Hygieneartikel
Kerzen („Friedhofslampen“)
In Abbildung 18 ist die Checkliste des roten Kreuzes ersichtlich.
22

Abbildung 18 Notfallplan für Hurrikans (redcross-hurricane2013)
23

2.1.6 Die schlimmsten Hurrikans im Laufe der Zeit
1899 zog der Zyklon „Mahina“ über Australien und löste eine 14 Meter hohe Sturmflut
in der Bayhurst Bay aus. (Schwanke , et al., 2009 S. 104)
Am 8.9.1900 wütete der Hurrikan von Galveston. Mit Windgeschwindigkeiten von 160 -
200 km/h tobte der Sturm in Texas und tötete bis zu 12.000 Menschen. Damit ist er der
Hurrikan in den USA, der am meisten Todesopfer forderte. Nach dieser Katastrophe
wurde ein Frühwarnsystem in Amerika entwickelt. (Crummenerl, 2010 S. 32),
(klimawandel2013)
1938 fegte ein Wirbelsturm über Long Island bei New York, tötete 500 Menschen und
verursachte bei 14.000 Häusern einen Schaden um die 400 Millionen $.
(klimawandel2013)
1959 tobte einer der heftigsten Taifune über die japanische Hafenstadt Nagoya. „Vera“
hieß der kräftige Wirbelsturm, der 4.500 Tote und 32.000 Verletzte forderte.
(Crummenerl, 2010 S. 33)
Im Jahre 1960 wanderte der Taifun „Ophelia“ insgesamt 13.500 km im Westpazifik und
legte damit die größte Strecke zurück. (Schwanke , et al., 2009 S. 104)
Die meisten Opfer forderte, der Zyklon „Sandwip Island“ 1970 in Bangladesch. Obwohl
man nur Schätzungen machen kann, geht man von mehr als 300.000 Toten, durch
Überflutungen dieses Zyklons, aus. (klimawandel2013) (Schwanke , et al., 2009 S. 104)
Im Atlantik hatte der Hurrikan „Ginger“
(Schwanke , et al., 2009 S. 105)
1971 die größte Ausdauer, mit 27 Tagen.
Der Taifun „Tip“ brach so einige Rekorde im Jahr 1979. Mit einem Durchmesser über
2.000 km ist er der größte Taifun weltweit. „Tip“ entstand im Nordwestpazifik und
erstaunlich ist auch noch welch niedriger Druck im Inneren des Taifuns herrschte. Mit
870 hPa ist „Tip“ der Wirbelsturm, bei dem der geringste Luftdruck gemessen werden
konnte. Weiters erreichte er noch Windgeschwindigkeiten von 306 km/h und ist daher
mit Stufe fünf in der Saffir-Simpson-Skala einzustufen. In Abbildung 19 sieht man wie es
aussehen würde, wenn ein Sturm wie „Tip“ über Amerika ziehen würde. (Schwanke , et
al., 2009 S. 104) (Rosebrock, 2009 S. 154)
Abbildung 19 Zur Visualisierung der Größe des Hurrikans
„Tip“ im Vergleich über den USA (noaa-tip2013)
24

1992 wirbelte der bis dahin teuerste Hurrikan über Amerika. „Andrew“ nannte sich
dieser zerstörerische Sturm und erreichte, als einer von wenigen, die Stufe fünf in der
Saffir-Simpson-Skala. Mit einem Schaden von 26,5 Milliarden US Dollar reiht sich Andrew
auf Platz zwei der kostspieligsten Hurrikans ein, wenn man die Inflation mitberechnet.
(nhc2-2013)
Mit 31 Tagen war „John“ wohl der am längsten andauernde Hurrikan. 1994 wanderte er
vom Nordostpazifik in den Nordwestpazifik. (Schwanke , et al., 2009 S. 105)
1998 wurden die zentralamerikanischen Länder Honduras, Nicaragua, El Salvador und
Guatemala von einem der schlimmsten Hurrikans seit 200 Jahren getroffen (siehe
Abbildung 20). Mit fast 10.000 Toten, 13.000 Verletzten und etlichen Obdachlosen steht
dem Hurrikan namens „Mitch“ ein Spitzenplatz in der Liste der schlimmsten tropischen
Wirbelstürme zu. Durch die verheerenden Niederschläge kam es in Nicaragua zu
Erdrutschen, sodass zwei Städte vollkommen verschüttet wurden und 7.000 Menschen
ihr Leben ließen. Die beteiligten Länder wurden durch die Katastrophe in ihrer
Entwicklung weit zurückgeworfen. (Tanz, 2004 S. 162) (Schwanke , et al., 2009 S. 109)
Abbildung 20 Satellitenbild des Hurrikan „Mitch“ im karibischen Raum (wikimitch2013)
Einer der wohl bekanntesten Hurrikans der jüngsten Zeit ist Hurrikan „Katrina“, der 2005
auf Florida traf. Mit Stärke fünf ist er einer der wenigen in den USA, die sich dieser
Kategorie zuteilen lassen. Der angerichtete Schaden beläuft sich auf 108 Milliarden US
Dollar, damit liegt er an der absoluten Spitze der Hurrikans, die am meisten Schaden
anrichteten. Insgesamt kam es zu 1.200 Todesopfern. Durch die niedrige Meereshöhe
von New Orleans, wurde diese Stadt am härtesten getroffen. Die Deiche brachen und
New Orleans versank unter den Flutwellen. Hier wirkten sich die Schäden besonders
schlimm aus, da die Rettungsmaßnahmen teilweise fehlschlugen, oder einfach nur
schlecht geplant wurden. In den folgenden Abbildung 21 - Abbildung 23 sind die
Entstehung und die Folgen des Hurrikans „Katrina“ zu sehen. (nhc2-2013, 07.05.2013)
(Schwanke , et al., 2009 S. 108)
25

Abbildung 21 Das Auge des Hurrikan „Katrina“ (Schwanke , et al., 2009 S. 102)
Abbildung 22 Satellitenbild des Hurrikan „Katrina“ kurz vor bzw. schon über New Orleans
(nasa-katrina2013)
Abbildung 23 Weitläufige Überschwemmungen nach „Katrina“ (Schwanke , et al., 2009 S. 108)
Im Frühjahr 2008 traf der Zyklon „Nargis“ Myanmar. 138.000 Menschen starben als der
Wirbelsturm über Myanmar, Bangladesch, Sri Lanka und Indien fegte (siehe Abbildung
24). (Schwanke , et al., 2009 S. 104) (wiki-nargis2013)
26

Abbildung 24 Verlauf/Entwicklung des Hurrikan „Nargis“ (wiki-nargis2013)
„Nargis“ war nicht der einzige verheerende Wirbelsturm 2008, denn am 9.September
2008 traf „Ike“ mit Stufe 4 der Saffir-Simpson-Skala auf Kuba und dann Haiti und
richtete großen Schaden an. Doch „Ike“ erstarkte wieder im Golf von Mexiko und
steuerte auf die Küste von Texas zu (siehe Abbildung 25), eine bis zu sechs Meter hohe
Flutwelle vor sich her bewegend. Obwohl die Behörden die Zwangsevakuierung
forderten, widersetzten sich viele Bürger der Stadt Galveston, die schon 1900 von einem
gewaltigen Hurrikan getroffen wurde, und angrenzende Küstengebieten. So kam es zur
größten Rettungsaktion in Texas, die je aufgezeichnet wurde. Mit rund 31,5 Milliarden
US Dollar reiht sich „Ike“ auf Platz drei der kostspieligsten Hurrikans nach „Andrew“ und
„Katrina“ ein. (wiki-ike2013) (Schwanke , et al., 2009 S. 107)
Abbildung 25 Verlauf des Hurrikan „Ike“ (wiki-ike2013)
Kaum zu glauben, aber wir sind immer noch im Jahr 2008. Denn am 27.September 2008
erreichte der Supertaifun “Jangmi“ sein absolutes Maximum mit 270 km/h und war
damit der einzige Taifun 2008 im Pazifik, dem die Kategorie fünf auf der Saffir-Simpson-
Skala zugeordnet werden konnte. Zum Glück tobte „Jangmi“ hauptsächlich im Ozean
und daher wurde die Opferzahl trotz der hohen Intensität relativ niedrig gehalten. Hier
deuteten die Berechnungen darauf hin, dass „Jangmi“ die Südspitze von Taiwan trifft,
jedoch wie man in Abbildung 26 sieht kann es anders kommen als man es erwartet.
(Foelsche, 2009 S. meteo331-335)
27

Abbildung 26 Verlauf des Supertaifun „Jangmi“ (wiki-jangmi2013)
Die mit Abstand stärkste Hurrikan-Saison war 2005. In diesem Jahr wurden so einige
Rekorde gesprengt. Der erste Rekord war die Länge der Hurrikan-Saison, denn sie
startete am 8. Juni 2005 und endete am 6. Jänner 2006 und ist somit die längste
Hurrikan-Saison die jemals dokumentiert wurde. Mit 28 Stürmen gilt 2005 auch als das
Jahr mit den meisten Stürmen und somit war Rekord zwei aufgestellt. Das führte auch
dazu, dass erstmals in der Geschichte die Namensliste für die Benennung zu kurz wurde.
Die Meteorologen mussten zu den griechischen Buchstaben greifen, um alle Stürme
rechtmäßig benennen zu können. Man kam bis zum Buchstaben „zeta“ und der dritte
Rekord war geschafft. 15 von den 28 Stürmen wurden zu Hurrikans, was Rekord vier
war. Und erstmals in der Geschichte schafften es drei Hurrikans in einem Jahr, in der
Saffir-Simpson-Skala auf Kategorie fünf (fünfter Rekord). Insgesamt wurden 2005
15 neue Rekorde aufgestellt, auf die jetzt aber nicht mehr näher eingegangen wird.
(Schwanke , et al., 2009 S. 111)
2.2 Tornados
2.2.1 Zur Entstehung und Herkunft von Tornados
Folgender Abschnitt baut stark auf den Arbeiten von (Rosebrock, 2009 S. 73-79),
(Crummenerl, 2010 S. 34-36), (Hund, 2012 S. 26-27) (raonline2013) und (Schwanke , et
al., 2009) auf.
Das englische Wort Tornado leitet sich aus dem spanischen ab und ist ein Mixwort aus
“Tronada“ (spanisch und bedeutet so viel wie Gewitter) und “tornar“ (spanisch
gleichbedeutend mit umdrehen, sich drehen). Oft verwendet man in den USA auch den
Begriff Twister bzw. in unseren Breiten wird der Tornado oft auch als Windhose
bezeichnet. (Rosebrock, 2009 S. 73)
Nun zur Entstehung von Tornados. Der Tornado wird oft auch als der kleine Bruder des
Hurrikans bezeichnet. Im Gegensatz zu seinem großen Bruder entsteht der Tornado aber
über dem Festland und der Drehsinn des Tornados ist nicht abhängig von der
Corioliskraft, da diese auf so „kleine“ Gebiete keinen tragenden Einfluss nimmt. So ist es
28

auch bei der falschen Behauptung, Toiletten- und Badewannenabflüsse würden sich auf
der Nordhalbkugel gegen und auf der Südhalbkugel im Uhrzeigersinn drehen.
Bedingungen für die Entstehung eines Tornados sind das Aufeinandertreffen von kühlen,
trockenen Luftmassen und warmen, feuchten Luftmassen. Dabei muss eine gewisse
Temperaturdifferenz gegeben sein und es ist entscheidend wie die Luftmassen
aufeinandertreffen. Die Luftmassen bewegen sich in unterschiedlichen Höhen in
unterschiedliche Richtungen. Die kühle, trockene Luft befindet sich über der warmen,
feuchten Luft. Somit kommt es an der Grenzschicht oft zur Entstehung von Wolken.
Durch Sonnenstrahlung erwärmt sich die erdnähere, bereits schon warme, feuchte Luft
und steigt auf. Schafft die warme Luft es die kühlere zu durchdringen, entsteht eine
große Gewitterwolke, wegen der Kondensation der warmen Luft in der Höhe. Dieses
Phänomen kann man vergleichen mit dem aufsteigendem Dampf beim Kochen von
Wasser, der sich an den kalten Fliesen wieder in Wassertröpfchen umwandelt, also
kondensiert. Die kalte Luft kann sich nicht mehr halten und stürzt regelrecht nach
unten. Diese Bewegung erfolgt spiralförmig und legt einige Kilometer zurück.
Gleichzeitig wird warme Luft am Erdboden aufgesogen und ersetzt die Kaltluft am Rand
des Wirbels. Die warme Luft strömt mit bis zu 200 km/h nach oben und dreht sich um
die vertikale Achse (Abbildung 27). Durch das Kondensieren entsteht ein Energielieferant
für den Tornado, den man als latente Wärme bezeichnet. (Rosebrock, 2009 S. 74)
(Crummenerl, 2010) (Schwanke , et al., 2009 S. 113)
Abbildung 27 Entstehung eines Tornados (raonline2013)
Warme, feuchte Luft befindet sich unter der kalten, trockenen
Luft und will aufsteigen. Die Kalte Luft stürzt zu Boden.
Strömt immer mehr Luft nach oben und konzentriert sich der Wirbel auf eine kleinere
Fläche, dann steigen die Windgeschwindigkeiten und der typische Tornado entsteht. Das
heißt die Windhose zieht sich bis zum Boden. Grundsätzlich ist der Tornado durchsichtig
oder weiß, erst wenn er am Boden Erde aufwirbelt wird er dunkel gefärbt. (Siehe
Abbildung 28) (raonline2013)
Abbildung 28 Der Rüssel des Tronados zieht sich bis zum Boden (raonline2013)
29

2.2.2 Eigenschaften eines Tornados
Ein Tornado lässt sich nicht exakt vorherbestimmen und auch genaue Messungen sind
nicht möglich. Es können lediglich Abschätzungen vorgenommen werden, z.B. lässt sich
an Hand der Schäden auf Windgeschwindigkeiten rückschließen. Desto näher man an
einem Tornado ist, desto mehr Informationen bekommt man. Durch sogenannte
“Turtles“ die man dem Tornado in den Weg legt, kann man im Nachhinein am Computer
3D-Bilder erstellen und somit über den Verlauf und die Entstehung des Tornados
Aussagen treffen. Diese “Turtles“ sind kleine Bleigewichte, die mit Sensoren ausgestattet
sind. (Rosebrock, 2009 S. 77) (Crummenerl, 2010 S. 35)
Ein Tornado kann fast stillstehen oder sich mit bis zu 100 km/h fortbewegen.
Durchschnittlich bewegt sich ein Twister also mit 40-50 km/h. Die Geschwindigkeiten
mit denen sich die Luftmassen im Twister drehen, können 60–500 km/h erreichen.
(Rosebrock, 2009 S. 75) (Schwanke , et al., 2009 S. 113)
Die Lebensdauer eines Tornados kann von einigen Sekunden bis zu einer Stunde dauern.
Im Gegensatz zu seinem großen Bruder geht dem Twister schnell die Puste aus, da er
nicht, wie der Hurrikan, eine ständige Energiequelle, das Meer, hat. Durchschnittlich
dauert ein Twister an die zehn Minuten. Ausnahmen sind auch hier möglich und machen
einem die Unberechenbarkeit unserer Natur klar. (Crummenerl, 2010 S. 34) (Schwanke ,
et al., 2009 S. 113)
Im Inneren eines Twisters befindet sich ein windstiller Bereich, das Auge des Tornados.
Hier herrscht ein sehr niedriger Luftdruck, ca. 80-100 hPa niedriger als der
Umgebungsluftdruck. Die Breite eines Tornados schwankt zwischen einigen und
mehreren hundert Metern. Dokumentiert wurden auch Tornados mit Ausbreitungen bis
zu 2000 km. Hier spricht man aber von sogenannten Multivortex-Tornados. Bei dieser
Gattung von Tornados drehen sich mehrere Tornados um ein gemeinsames Auge.
(Schwanke , et al., 2009 S. 113)
Wütet ein Tornado, so entsteht eine Schneise, deren Breite sich nach dem Durchmesser
des Tornados richtet und die sich über mehrere Kilometer ausbreitet. An den Schneisen
kann man erkennen, wie unberechenbar solche Naturgewalten sind, denn es entsteht
keinesfalls immer eine gerade Spur der Verwüstung. (Crummenerl, 2010 S. 34)
Gefährlich bei einem Tornado sind vor allem die herumfliegenden Teile, denn ein
Tornado kann problemlos Bäume entwurzeln, Autos bewegen und sogar Dächer
abdecken. Natürlich hängt die Kraft eines Tornados von seiner Stärke ab, aber dazu
später in der Fujita-Skala, die Tornados in verschiedene Stufen unterteilt. Weiters ist das
oben erwähnte windstille Auge, aufgrund seines niedrigen Luftdruckes verheerend.
Häuser implodieren regelrecht, weil in so kurzer Zeit kein Druckausgleich stattfinden
kann. (Rosebrock, 2009 S. 75)
30

2.2.3 Die Fujita-Skala
Die Skala wurde 1970 von dem Japaner Tetsuya Theodare Fujita entwickelt. Sie dient
dazu Tornados in Klassen einzuteilen. Die Klassen werden durch Schäden an Gebäuden
und der Umwelt eingeteilt. Es ist also schwierig eine Einteilung für einen Tornado zu
finden, der in unbebauten Regionen wütet. Die Skala reicht von F0 bis F12, wobei man
nur Tornados bis F5 beobachtet hat. Leichte Unsicherheit besteht manchmal darin ob
ein F5 Tornado nicht eigentlich ein F6 ist. Aber dies konnte bis jetzt nicht durch
Messungen bestätigt werden. Somit sind uns nur Tornados bis zur Stärke F5 bekannt.
Die weiteren Werte F6-F12 sind rein theoretische Werte, wie man in der folgenden
Tabelle 3 sehen kann. (Rosebrock, 2009 S. 75)
Einteilung der Fujita-Skala
Stufe Windgeschwindigkeit Schäden
in m/s
in km/h
F0 ≤ 32,5 m/s 64–116 km/h
Es zeigen sich leichte Schäden an Schornsteinen,
abgebrochene Äste und Baumkronen, Entwurzelung flach
wurzelnder Bäume und umgeworfene Plakatwände.
F0 wurde eingeführt, um Tornados unterhalb von Bft. 12
zu klassifizieren.
F1 32,5–50 m/s 117–180 km/h
Wellblech oder Dachziegel werden abgehoben und
Wohnmobile umgeworfen, fahrende PKW werden
verschoben.
F2 50–70 m/s 181–253 km/h
Dächer werden als Ganzes abgedeckt, Wohnmobile werden
vollständig zerstört, große Bäume werden entwurzelt,
leichte Gegenstände werden zu gefährlichen Projektilen.
F3 70–92,5 m/s 254–332 km/h
Dächer und leichte Wände werden abgetragen, Züge
entgleisen, Wald wird großteils entwurzelt, Lkw werden
umgeworfen oder verschoben.
F4
92,5–116,5
m/s
333–418 km/h
Holzhäuser mit schwacher Verankerung werden
verschoben, PKW werden umgeworfen, schwere
Gegenstände werden zu gefährlichen Projektilen.
31

F5
116,5–142,5
m/s
419–512 km/h
Holzhäuser werden von ihren Fundamenten gerissen, weit
verschoben und zerlegt. Sogar asphaltierte Straßen können
vom Boden "gesaugt" werden.
F6
142,6–170,1
m/s
513–612 km/h
Theoretischer Wert, der bisher wahrscheinlich nicht
beobachtet wurde. (Es wurden offiziell als F5 eingestufte
Tornados registriert, die spekulieren lassen, ob es sich um
F6-Stürme handelte.)
F7
170,1–199,2
m/s
612–717 km/h
F8
199,2–229,8
m/s
717–827 km/h
F9
229,8–261,9
m/s
827–943 km/h
Theoretische Werte, die bisher nicht beobachtet wurden.
F10
261,9–295,3
m/s
943–1063
km/h
F11
295,3–330,0
m/s
1063–1188
km/h
F12 > 330,0 m/s > 1188 km/h
Diese Windgeschwindigkeiten sind physikalisch auf der
Erde nicht erreichbar.
Tabelle 3 Die Fujita-Skala teilt die Tornados in 12 verschiedene Stufen ein. (wikifujita2013)
Bei F12, in der Tabelle 3, handelt es sich um die Schallgeschwindigkeit. Wie schon in der
Tabelle beschrieben, kann dieser Wert aus physikalischen Gründen auf der Erde nicht
erreicht werden. Durch Übersetzungen und Umrechnungen aus dem Englischen
entstehen oft Fehler, so sollte die Stufe F1 gleich wie die Stufe 1 bei den Hurrikans mit
119 km/h beginnen.
Da man aber auf jeden Fall noch berücksichtigen muss, dass Häuser in Nordamerika,
dort wird die Fujita-Skala verwendet, sicher einen anderen Baustil haben, als das in
Europa der Fall ist, führte man für Europa eine gleichwertige Skala ein, um Tornados von
hier mit den amerikanischen Tornados vergleichen zu können. Diese Skala nennt man
die TORRO-Skala, sie löst doppelt so fein auf als die vorher beschriebene Fujita-Skala. Bei
der TORRO-Skala wäre also ein T10 ein “schwacher“ und T11 ein “starker“ F5 Tornado.
(Foelsche, 2009 S. meteo341)
32

Die TORRO-Skala, entwickelt von Terence Meaden der für die „Tornado and Storm
Research Organisation“ (TORRO) arbeitet, ist eine Ergänzung zur Beaufort-Skala.
(wikitorro2013)
Die folgende Darstellung zeigt uns den Vergleich der beiden Tornadoskalen und bezieht
auch noch die Beaufortskala (siehe Grundlagen) mit ein. Wobei in den Grundlagen die
Beaufortskala nur bis zur Stufe B12 geht, alles darüber sind theoretische Werte. Es ist
kein Zufall, dass ein F1 auf der Fujita-Skala, die Stufe 1 bei der Saffir-Simpson-Skala und
B12 der Beaufortskala alle bei Windgeschwindigkeiten von 119 km/h beginnen.
Tabelle 4 Vergleich der Tornadoskalen und der Beaufortskala (tordach2013)
̅ beschreibt die Sachschäden für Leicht- (S - ) oder Massivbauweisen (S+).
Näheres im Anhang unter A.
2.2.4 Vorkommen von Tornados
Ein Großteil der Menschen kennt Tornados aus den Berichten über die USA und so ist es
auch kein Wunder, dass die meisten Tornados in einem bestimmten Gebiet von
Nordamerika auftreten, dem sogenannten “Tornado-Alley“, bei uns auch als
Tornadogürtel oder Tornado-Allee bekannt. Dieses Gebiet erstreckt sich von Nord Texas
über Oklahoma und hoch nach South-Dakota, wie man in der Abbildung 29 schön sehen
kann. Jährlich werden dort circa 800 Tornados registriert. Haupt-Tornado-Saison ist von
April bis September, denn zu dieser Zeit herrscht am meisten Auftrieb. Das heißt die
untere Luftschicht ist leichter, als die darüber liegenden Luftmassen und kann deshalb
aufsteigen. (Crummenerl, 2010 S. 35)
33

Abbildung 29 Der Tornado-Alley ist ein Gebiet an dem häufig Tornados auftreten (noaa2013)
Insgesamt entstehen in Nordamerika etwa 1.200 Tornados jährlich. Grundsätzlich
können Tornados überall dort entstehen, wo die Bedingungen zur Entstehung von
Tornados vorhanden sind. Das heißt, dort wo die Bedingungen für Gewitterwolken
gegeben sind, können auch Tornados entstehen. (Hund, 2012 S. 27)
Abbildung 30 Globale Tornadokarte (wikiglobaltornado2013)
Die rötlich dargestellten Gebiete markieren Regionen mit
einer besonders hohen Tornadodichte.
Genau aus diesem Grund eignet sich die Tornado-Allee hervorragend, denn es kommt
ein kühler Wind von den Rockys und eine warme Prise weht vom Golf von Mexico. Durch
die weiten Flächen, die zwischen den Rockys und dem Golf von Mexico liegen, können
sich optimal Gewitter und somit auch Tornados bilden. (Hund, 2012 S. 27)
34

Abbildung 31 Zutaten für einen Tornado (weathertrends2013)
Kühle trockene Luft, hier in blau dargestellt, trifft auf warme feuchte Luft, hier grün, oder
warme trockene Luft (orange). Im rot markierten Gebiet treten häufig Tornados auf.
Bei uns in Mittel- und Westeuropa hingegen gibt es jährlich “nur“ ca. 100 Tornados.
Wobei davon auch nur zehn gefährlich werden können. Diese Daten schwanken jedoch
sehr. (Crummenerl, 2010 S. 35) (Hund, 2012 S. 27)
2.2.5 Was ist zu tun?
Sowie in Mitteleuropa ein Evakuierungsplan im Falle eines Brandes üblich ist, ist in
Nordamerika, vor allem in den Risikogebieten, ein Tornado-Notfallplan immer
vorhanden. In amerikanischen Schulen werden Tornado-Notfallpläne gelehrt. Was man
grundsätzlich sagen kann, ist:
- Wegbewegen von Fenstern
- Aussteigen aus Autos
- in sichere/stabile Gebäude begeben (z.B. Schutzkeller)
In diesen Notfallplänen ist auch das Ausrüsten des Schutzkellers oder anderen
Schutzeinrichtungen mit Lebensmitteln eingeplant, um notfalls längere Zeit in diesem
Raum überleben zu können. (Rosebrock, 2009 S. 78)
Wie man sich so einen Tornado-Notfallplan vorstellen kann, ist in der Abbildung 32 zu
sehen. Es handelt sich hierbei um einen Plan der vom Roten Kreuz erstellt wurde, um
den Bewohnern von Risikogebieten eine Checkliste anzubieten, an die man sich im
Notfall halten kann.
35

Abbildung 32 Der Tornado-Notfallplan (redcross-tornado2013)
36

2.2.6 Die schlimmsten Tornados im Laufe der Zeit
Da Tornados weltweit auftreten können, aber nicht überall so zerstörerisch sind wie z.B.
in Nordamerika, unterscheidet man regional, ob ein Tornado für gewisse Gebiete
zerstörerisch ist bzw. in welche Klasse er eingestuft wird.
Einer der schlimmsten Tornados in Deutschland
Der Pforzheim-Tornado
Am 10.Juli.1968 zog im Schwarzwald ein Gewitter auf, dass sich binnen kürzester Zeit zu
einer Windhose entwickelte und Richtung Osten wanderte. Die Schneise, die dabei
entstand, war 500 Meter breit und 20 km lang. In Pforzheim wurden 90.000 Menschen
völlig ahnungslos von dem Tornado überrascht. Der Tornado nimmt alles, was nicht nietund
nagelfest ist mit und wirbelt sogar Autos umher. In der Fujita-Skala erreicht der
Tornado die Stufe F4. Zwei Menschen wurden getötet und über 400 verletzt.
(Rosebrock, 2009 S. 79)
Abbildung 33 Die Schneise des Pforzheimtornados (tornadoliste2013)
Abbildung 34 Zerstörung in Pforzheim durch den Tornado 1968 (tornadoliste2013)
37

Nur zwei Tornados in Deutschland waren im Laufe der Jahrhunderte stärker als der
Tornado von Pforzheim und erreichten die Stärke F5:
-1764 Woldegk
-1800 Hainichen (kleiner Ort im Erzgebirge)
Beide Male kommen die Bewohner mit einem Schrecken davon. Die Windhosen
wüteten großteils auf unbewohnten Gebieten. (Rosebrock, 2009 S. 79)
Tornados in Österreich
Auch in Österreich können Tornados entstehen. Etwa zehn Tornados jährlich wüten in
Österreich. Wenn man hier überhaupt von wüten sprechen kann, denn meist erreichen
die Tornados höchstens die Stufe F1, nach der Fujita-Skala. Jedoch treten auch alle ein
bis zwei Jahre Tornados der Stufe F2 auf. Wenn auch sehr selten, haben auch schon
Tornados der Stufe F3 in Österreich ihr Unwesen getrieben. Stärkere Tornados wurden
aber in Österreich noch nicht bestätigt. (skywarn2013)
Der Wiener Neustadt- Tornado
Den schlimmsten Tornado in Österreich, zeichnete man in Wiener Neustadt, im Juli
1916, auf. Mit Stufe F3, fast schon F4, hinterließ der Wirbelsturm zahlreiche Schäden, 32
Tote und hunderte Verletzte. (skywarn2013)
Abbildung 35 Zerstörung Wiener Neustadt durch
einen Tornado im Jahre 1916 (citymagazin2013)
38

Abbildung 36 Tornadoschneise Wiener Neustadt (tordachtornado2013)
In der Abbildung 37 sieht man die Gebiete von Österreich, in denen Tornados am
häufigsten auftreten. Leicht ist zu erkennen dass die Südoststeiermark, das westliche
Oberösterreich und das Wiener Becken im Spitzenfeld liegen. (skywarn2013)
Abbildung 37 Tornados in Österreich (tordachmap2013)
Rot markiert sind die Tornados bis stärke F3. Oberösterreich,
Wien und Steiermark sind besonders von Tornados betroffen.
Auch im Gebirge sind Tornados möglich, wenn auch nicht sehr wahrscheinlich. Das heißt
hier muss eine doch ins Gewicht fallende Dunkelziffer von unbemerkten Tornados
beachtet werden. (skywarn2013)
„Leider ist in den letzten Jahren zunehmend eine Bewegung hin zu
Sensationsjournalismus zu erkennen. Das macht sich dadurch bemerkbar, dass
Wolkenformationen und Erscheinungen am Gewitterhimmel von einigen
selbsternannten Sturmjägern ohne sachliche Analyse als vermeintliche Tornados
bezeichnet werden - und die Medien (noch) auf diesen Zug aufspringen und solche
Meldungen ungeprüft veröffentlichen.“ (skywarn2013)
39

Schlimmster Tornado in den USA: Tri-State-Tornado
Der stärkste Tornado, den man in den Staaten erlebt hat, ist der „Tri-State Tornado“. Der
Tornado erreichte die Stärke F5 auf der Fujita-Skala. Am 18.März 1925 wurde der Tri-
State Tornado in Missouri zum ersten Mal beobachtet. Mit 95 km/h raste der
Wirbelsturm Richtung Illinois und Indiana, wobei er eine enorme Breite von rund 1 km
aufweisen konnte. Auf den 352 km, die der Tornado zurücklegte, hinterließ er
Zerstörung und Unheil. 695 Menschen kamen durch den gewaltigen Sturm ums Leben.
So viele Menschen kamen bisher noch nie durch einen Sturm um. Nach rund drei
Stunden hatte das Spektakel ein Ende und der Wirbelsturm verzog sich genauso schnell
als er entstanden ist. (Rosebrock, 2009 S. 75) (Hund, 2012 S. 27)
Super-Outbreak
Im Jahr 1974 kam es in den USA wieder zu einem gewaltigen Naturspektakel. Rund 148
Tornados durchzogen 13 Staaten im Süden und Mittlerem Westen der USA. Man
bezeichnete dies als den Super-Outbreak. Mit einem Schaden von 600 Millionen US
Dollar und 315 Todesopfern zählt man diesen Ausbruch zu den Größten, die bekannt
sind. (Hund, 2012 S. 27)
Mehr als 70 Tornados fegten 1999 über Texas, Oklahoma und Kansas. Der Oklahoma-
Outbreak zählt zu den teuersten Naturkatastrophen mit einem Schaden von 1,2 Mrd. US
Dollar. (Hund, 2012 S. 27)
Abbildung 38 Der Super Outbreak von 1999 (wikimedia2013)
70 Tornados fegten über Texas.
40

2.3 Erdbeben
2.3.1 Zur Entstehung von Erdbeben
Wie man aus den Grundlagen entnehmen kann, sind gewisse Grundkenntnisse über
Plattentektonik notwendig, um die Entstehung eines Erdbebens nachvollziehen zu
können. Wie oben schon beschrieben, gibt es verschieden Arten von Bewegungen der
Platten:
Divergierende Plattengrenze
Konvergierende Plattengrenze
Transformstörungen
Abbildung 7 bis Abbildung 9 zeigen die verschiedenen Plattenbewegungen, welche
Erdbeben auslösen können.
Der Großteil der schlimmsten Erdbeben der Geschichte, entstanden durch Subduktion.
Doch auch durch Transformstörungen können Erdbeben entstehen. Da sich die jetzigen
Kontinente aus Plattengrenzen unterschiedlichen Alters zusammensetzen, sind auch
Beben im Inneren der Platten möglich. So erklärt man sich die Erdbeben, die in Regionen
auftreten an denen sich keine Plattengrenze befindet. (Schwanke , et al., 2009 S. 19)
Durch schwarze Dreiecke gekennzeichnet, sieht man in Abbildung 6 die Risikogebiete für
Erbeben. Ein Erdbeben ist eine Spannungsentladung von Gebieten, an denen sich über
längere Zeit, ein enormer Druck aufgebaut hat. Bei diesen Entladungen bewegen sich die
Platten ruckartig einige Meter weiter. Die Stelle, an der das Erdbeben in der Tiefe
stattfindet, wird Erdbebenherd oder auch Hypozentrum genannt. Direkt über diesem
Erdbebenherd befindet sich das Epizentrum, dort tritt der größte Schaden auf. Aber
auch in der Umgebung ist die Erschütterung, je nach Ausmaß des Bebens, deutlich zu
spüren. Die Erdbebenwellen breiten sich aus und sorgen für das Rütteln und Schütteln.
Zuerst beginnt der Boden sich auf und ab zu bewegen, aufgrund der P-Wellen. Diese
Wellen sind schnell vor Ort, erzeugen aber meist nur wenig Schaden. Dann folgen die
Scherwellen, welche etwas länger andauern und für das Schütteln verantwortlich sind.
Zuletzt treten dann die Oberflächenwellen auf, die sich am längsten halten. Mit den
rüttelnden und rollenden Bewegungen sind sie für die meisten Schäden verantwortlich.
(klett-seismischeWellen2013) (zamg-forschungsheft2013) (Schwanke , et al., 2009 S. 22)
2.3.2 Zur Messung von Erdbeben
In frühen Jahren begründeten Menschen die Erdbeben mit göttlicher Gewalt. Bis die
ersten daran zweifelten und zur Erkenntnis kamen, dass es sich hier um reine
Naturgewalten handelt. Bereits in frühen Jahren begann man Messgeräte zu entwickeln,
mit denen man Erdbeben registrieren konnte. So wurde in China das erste Seismoskop
konstruiert. Mit diesem Gerät konnte man Erschütterungen selbst in großer Entfernung
festhalten und sogar deren Richtungsausbreitung bestimmen. (klett-messung2013)
41

Abbildung 39 Prinzip des ersten Seismoskops (klett-messung2013)
In Abbildung 39 ist ein Vorläufer des jetzigen Seismographen zu sehen. Das Gefäß
schlägt bei einem Erdbeben aus und öffnet, durch das Gewicht, welches wegen seiner
Trägheit starr bleibt, dem jeweiligen Drachen das Maul. Die Kugel die im Maul des
Drachen steckt, fällt dabei dem jeweiligen Frosch in den Rachen. Somit konnte erkannt
werden, aus welcher Richtung die Erschütterung kam. In Europa entwickelte man
Schalen, die mit Quecksilber oder Wasser gefüllt waren und bei Erschütterungen, in
dafür angefertigte Überlaufrinnen, überschwappten. Die Wissenschaftler konnten dabei
leider keine Aussagen über die Stärke eines Bebens machen. Jedoch konnten sie Skalen
erstellen, in denen man die Intensität eines Erbebens einteilen konnte. In Abbildung 40
ist die in Europa am häufigsten verwendete Skala angeführt, die Europäische
Makroseismische Skala (EMS), welche eine leichte Abwandlung der Mercalliskala ist.
(klett-messung2013)
42

Abbildung 40 Europäische Makroseismische Skala zur
Beschreibung der Intensität eines Erdbebens (zamg-ems2013)
Schwierig wird es jedoch, wenn man in unbewohnten Regionen Informationen über
Erdbeben erhalten will. Somit begann man eigene Erdbebenskalen zu erstellen, bei
denen auf die Stärke eines Bebens rückgeschlossen werden konnte, ohne die Schäden,
die entstanden waren, miteinzubeziehen. Das dafür benötigte Messgerät nennt sich
Seismograph und zeichnet seismische Wellen auf. (Siehe Abbildung 41)
43

Abbildung 41 Seismographen (zamg-forschungsheft2013)
Das Prinzip des Seismographen funktioniert folgendermaßen:
Eine schwere Masse wird aufgehängt, wie man in Abbildung 41 beim
Horizontalseismographen sehen kann. Bei modernen Seismographen wird ein
Dämpfungsmagnet angebracht, um den Ausschlag des sensiblen Gerätes durch andere
Erschütterungen zu verhindern. An der Masse befindet sich ein Stift. Bei einem Beben
bewegt sich nun nicht die träge Masse mit dem Stift, sondern der Rest des Apparates. So
auch die angebrachte Papierrolle. Das Beben wird durch verschieden hohe Amplituden
aufgezeichnet, welche dann auf das Epizentrum, Bebentiefe und Entfernung
rückschließen lassen. Anhand des zeitlichen Unterschiedes mit dem die ersten beiden
Wellenformen beim Messgerät antreffen (siehe Abbildung 42) kann man diese
Merkmale berechnen. Es sind jedoch mindestens drei verschiedene, räumlich entfernte
Messstationen notwendig, um das Epizentrum zu bestimmen (siehe Abbildung 43). Hat
man mehrere Messstationen zur Verfügung, kann das Epizentrum noch genauer
bestimmt werden, bzw. auch das Hypozentrum ermittelt werden. Je größer der Abstand
der antreffenden P- und S-Wellen ist, desto weiter liegt der Erdbebenherd entfernt.
(zamg-forschungsheft2013)
Abbildung 42 Zeitdifferenz der P- und S-Wellen mit einem
Seismographen gemessen (Schwanke , et al., 2009 S. 22)
44

Abbildung 43 Lokalisierung des Epizentrums durch 3
verschiedene Messstationen (Schwanke , et al., 2009 S. 22)
Der Vertikalseismograph funktioniert ähnlich, wie der horizontale. Hier befindet sich, im
Gegenteil zum horizontalen Seismographen, die Masse an einer Feder, welche wie auch
Rolle und Stift um 90 Grad gewendet ist (Abbildung 41). In der heutigen Zeit werden
meist Seismographen verwendet, die mit Laser (anstatt des Stiftes) Erschütterungen
aufzeichnen, da man somit eine elektronische Auswertung zur Hand hat, mit der
schneller weitergearbeitet werden kann. Das entstandene Bild, welches die Amplituden
zeigt, wie zum Beispiel in Abbildung 42, nennt man Seismogramm. (klett-messung2013)
Da nun solch genaue Aufzeichnungen möglich waren, musste eine Skala gefunden
werden, um die Erdbeben unterscheiden und einteilen zu können. Dafür sorgte Charles
F. Richter 1935. Die sehr bekannte Richterskala gibt ein Maß für die durch das Erdbeben
freigesetzte Energie an. Dabei gibt es die Magnitude, welche durch folgende Formel
veranschaulicht werden kann.
[ ] ( [ ])
A……….maximale Amplitude
……………Zeitunterschied der P- und S-Wellen
Formel zur Berechnung der Magnitude laut Richter (Bolt, 1995)
In der Richter-Skala findet eine logarithmische Aufteilung der Erdbebenstärken statt,
daher erklärt sich auch der 10er Logarithmus in der Formel. Man kann nun Werte in die
Formel einsetzten und bekommt als Resultat die Magnitude. Wie man leicht sehen kann,
hängt die Magnitude von der Amplitude ab. Da hier noch der Logarithmus angewendet
wird, hat ein Erdbeben der Magnitude 4 eine zehnfach, größere Amplitude als ein Beben
der Magnitude 3. Gleich funktioniert auch das Nomogramm in Abbildung 44, indem man
die richtigen Werte miteinander verbindet und somit die Magnitude ermittelt. Bei der
Bezeichnung handelt es sich um die Entfernung des Epizentrums bzw. um die
Zeitdifferenz der P- und S-Welle. Anhand eines Rechenbeispiels kann man sich die
Zunahme der Energie bei steigender Magnitude veranschaulichen.
45

Seien 2
1 zwei verschiedene Magnituden (mit )
Gibt man die Energie im 10er Logarithmus an, so erhält man:
[ ]
Umgeformt ergibt dies: [ ]
Setzt man nun die 2 verschiedenen Magnituden ein, erhält man folgendes Resultat:
( )
Daraus kann man schließen, wenn die Magnitude sich um zwei vermehrt, steigt die
Energie um das 1.000-fache.
Richter verglich die maximalen Ausschläge der Seismogramme, wobei er diese
Seismogramme alle auf eine Entfernung von 100 km normierte. Die von Richter
entwickelte Magnitude ist ein rechnerisch festgelegter Wert, welcher nur für maximal
1.000 km Entfernungen, des Hypozentrums vom Seismographen, verwendet werden
kann. Auch tieferliegende Erdbeben müssen für dieses Maß rechnerisch angepasst
werden. Je größer die Amplitude der normierten Seismogramme war, desto stärker das
Erdbeben. Obwohl die Skala keine Grenze nach oben hat, sind keine Aufzeichnungen von
Erdbeben einer Richter-Magnitude von neun vorhanden. Dies wäre auch unmöglich, da
die Gesteinsschichten solchen großen Spannungen nicht standhalten würden. Diese
Gesteine würden vorher zerbröckeln, ehe eine Entladung durch ein Erdbeben
stattfinden würde. Ursprünglich wurde die Richter-Skala auf einen bestimmten
Seismographen geeicht, was jedoch einige Probleme bei der Vergleichbarkeit mit
anderen Seismographen darstellte. (zamg-forschungsheft2013) (klett-messung2013)
(Foelsche, 2009 S. 53-54)
46

Abbildung 44 Nomogramm (Bolt, 1995)
Die Skala links gibt die Distanz zum Erdbebenherd bzw. den Laufunterschied
der P- und S-Wellen an und ist logarithmisch eingeteilt. Die Skala der Magnitude
ist linear und die Skala der Amplitude ist wieder logarithmisch aufgebaut.
Bis zu einer gewissen Stärke ist die Richter-Skala ausreichend um Erdbebenmerkmale zu
bestimmen. In der Wissenschaft hat sich aber bereits eine andere Magnitude
durchgesetzt, die Momentmagnitude. Denn diese berücksichtigt auch das seismische
Moment. Das seismische Moment beinhaltet Eigenschaften der verschiedenen
Gesteinstypen, sowie andere physikalische Merkmale.
Bis zu einer Magnitude von 7.5 kann man die Richter-Magnitude, oft mit M S bezeichnet,
mit der Momentmagnitude vergleichen. Danach weichen die Werte voneinander ab,
wobei die Momentmagnitude dann immer höher ist als die Richter-Magnitude. Bei M S
wird die Rayleigh-Welle zur Berechnung verwendet. Eine Faustregel, bei
Medienberichten ist: wird von einer Magnitude größer 9 gesprochen, ist immer die
Momentmagnitude gemeint, obwohl Medien oft fälschlicherweise trotzdem von der
Richter-Magnitude sprechen. (Foelsche, 2009 S. 56)
Bei der Momentmagnitude wird die das seismische Moment berücksichtigt. Das heißt
die Ausbreitung der verschiedenen Wellentypen in den verschieden Gesteinsmaterialien
fließt in die Berechnung mit ein. (wikimoment2013)
47

2.3.3 Vorkommen von Erdbeben
Grundsätzlich treten Erdbeben an den oben erwähnten Spannungsgebieten auf. Das
heißt, dort wo sich Platten aufeinander zu bewegen, oder aneinander vorbei bewegen.
Wie wir bereits festgestellt haben, können Erdbeben auch dort auftreten, wo keine
angrenzenden Schichten vorhanden sind. Erdbeben treten vermehrt bei Indonesien,
Japan und Chile auf, da sich hier die Subduktionszonen befinden. Die
Erdbebenrisikogebiete Europas befinden sich in Griechenland, Italien und der Türkei.
Wieder kann man hierzu die Abbildung 6 oder Abbildung 45 betrachtet. Bekannte
Verwerfungen oder Graben, die durch tektonische Plattenbewegungen erzeugt wurden,
sind zum einen der San-Andreas-Graben (Kalifornien), der durch eine Transformstörung
entstanden ist, zum anderen der Mariannengraben (Pazifik), welcher sich durch
Subduktion einer älteren, ozeanischen unter eine jüngere, ozeanische Platte entwickelte
und die tiefste Stelle im Meer bildet und zuletzt der Mittelozeanische Rücken, der sich
durch divergente Plattenbewegungen durch alle Ozeane zieht und eine Art
Unterwassergebirge darstellt. Durch Transformstörungen wurden diese Berge teilweise
seitlich versetzt. Um die 500.000 Erdbeben können im Jahr aufgezeichnet werden, dabei
ist aber nur rund ein Fünftel spürbar und um die 100 Erdbeben können Schäden der
Umwelt mit sich bringen. (zamg-forschungsheft2013)
Abbildung 45 Verteilung der Epizentren von Erdbeben
über den Erdball (zamg-forschungsheft2013)
48

Auch in Österreich können Erdbeben auftreten, wie folgende Abbildung 46 zeigt.
Abbildung 46 Erdbebengebiete in Österreich (zamg-übersicht2013)
Da die Alpen durch Auffaltung von Gesteinsschichten bei der Kollision der Eurasischen
Platte mit der Adriatischen entstanden sind, ist die Erdbebenaktivität, wie auch in
Abbildung 46 zu sehen ist, dort am größten. Während es in Österreich viele Erdbeben
gibt, die nur durch Messgeräte bestimmbar sind, ist auch die Anzahl der spürbaren
Erdbeben in den letzten Jahren beachtlich. (zamg-übersicht2013)
Abbildung 47 Spürbare Erdbeben der letzten Jahre in Österreich (zamg-übersicht2013)
49

Auch die Aufteilung der Erdbeben der letzten Jahre auf die neun Bundesländer ist eine
interessante Darstellung (siehe Abbildung 48).
Abbildung 48 Erdbebenaufteilung der Jahre 2000-2011
auf die Bundesländer (zamg-übersicht2013)
2.3.4 Vorhersage von Erdbeben
Leider muss man hier vorwegnehmen, dass bis jetzt noch keine zuverlässigen Anzeichen
zur Vorhersage von Erdbeben gefunden wurden. Es gibt sehr wohl einige Hinweise, die
auf ein bevorstehendes Erdbeben deuten, jedoch ist man weit davon entfernt, örtliche
und zeitliche Daten genauer festzulegen. Schon in frühen Jahren wurden
Aufzeichnungen über abnormale Verhaltensweise der Tiere kurz vor einem Erdbeben
gemacht. So konnten auch 1975 die Menschen in Haicheng, China, auf verschiedene
Hinweise, wie sehr leichte Vorbeben, reagieren und somit die Anzahl der Todesopfer
minimieren. Weitere Anzeichen können Veränderungen des Magnet- oder
Schwerefeldes, sowie Veränderungen des Gesteinsdrucks sein. Auch Radongasaustritte
und Mikrobeben können möglicherweise auf ein Erdbeben hinweisen. Da es sehr teuer
bzw. technisch aufwändig ist diese Parameter zu überwachen, sind diese
Früherkennungssysteme kaum verbreitet. (Crummenerl, 2010 S. 12-13) (Schwanke , et
al., 2009 S. 29-30)
Eine Langzeitprognose bietet die Radiokarbonmethode, bei der Wahrscheinlichkeiten
des Wiederkehrens eines Erdbebens, für dasselbe Gebiet berechnet werden. Erdbeben
werden datiert und die seismischen Ruhephasen beobachtet. Dauern diese Ruhephasen
sehr lange, geht man davon aus, dass das bevorstehende Erdbeben sehr stark ausfallen
wird, denn die Spannung im Gestein baut sich kontinuierlich mit der Zeit auf. Weiters
steigt die Wahrscheinlichkeit eines Bebens mit der Länge der seismischen Ruhephasen.
50

Leider kann auch diese Methode versagen, denn in Gebieten mit einer großen Anzahl
von tektonischen Unruhen, die einander beeinflussen, kann sich die Wahrscheinlichkeit
eines Erdbebens ändern. Auch ist es möglich, dass durch ein Erdbeben anderswo eine
Spannung im Gestein entsteht. Bewohner von Risikogebieten versuchen daher eher
Vorbeugungen zu treffen, als auf die unsicheren Vorhersagen zu vertrauen. (klettvorhersage2013)
(Schwanke , et al., 2009 S. 30)
2.3.5 Was ist zu tun?
Je nach Situation ist unterschiedlich bei einem Erdbeben zu reagieren. Befindet man sich
in einem Gebäude, sollte man sich unter einen Tisch oder dergleichen begeben und den
Kopf zwischen den Knien schützen. Auch ein Türrahmen kann in dieser Situation Schutz
bieten. Niemals sollte man während eines Bebens aus dem Haus laufen und auch nicht
mit dem Gesicht zu einem Fenster schauen. Befindet man sich bereits außerhalb eines
Gebäudes, sollte man so viel Abstand wie möglich zu den Häusern gewinnen. Gefährlich
kann es bei einem Erdbeben sein, wenn Menschen in küstennahen Regionen ins Freie
laufen, denn hier ist ein Tsunami nicht unwahrscheinlich. (zamg-forschungsheft2013)
In Risikogebieten lernen schon Kinder, wie sie sich im Ernstfall verhalten sollen. So
werden zum Beispiel in Japan Vorsichtsmaßnahmen, wie Strom abdrehen,
Kopfbedeckung aufsetzen und Feuerquellen vermeiden, getroffen. Ein Notsystem wird
bei Erwartung eines Erdbebens von Computern aktiviert, wodurch sämtliche
Gefahrenquellen deaktiviert werden, wie z.B. fahrende Züge gestoppt werden. In den
letzten Jahrzehnten wurde großer Wert auf die Erdbebensicherheit bei Bauwerken
gelegt. Denn der Großteil der Todesopfer während eines Erbebens wurde durch
einstürzende Häuser gefordert. Als erdbebensicher wird ein Gebäude dann deklariert,
wenn es den von einem Beben ausgelösten Erschütterungen standhält. Besonders
interessant ist die Tatsache, dass Hochhäuser durch deren spezielle Bauweise zu stabilen
Eigenschwingungen tendieren und somit standfester sind als so manche
Einfamilienhäuser. Bedingung dafür sind jedoch starke Verankerungen der einzelnen
Ebenen durch Stahl/Kreuzstreben. Eine erdbebensichere Bauweise baut auf einem guten
Fundament auf, welches unterschiedlich konstruiert werden kann, um die
Erdbebenwellen abzuschotten. (Crummenerl, 2010 S. 14)
Verschiedene Fundamentarten schildert (Schwanke , et al., 2009) auf Seite 31 in seinem
Buch Naturkatastrophen (Wirbelstürme, Beben Vulkanausbrüche - Entfesselte Gewalten
und ihre Folgen):
51

In Abbildung 49 ist ein Blei-Gummi-Fundament zu sehen. Hier wird mit beweglichen
Gummiträgern gearbeitet, die zwischendurch mit Blei umhüllt und somit verstärkt
werden.
Abbildung 49 Ein Blei-Gummi-Fundament zur Abschottung
von Erdbebenwellen (Schwanke , et al., 2009 S. 31)
Eine weitere Methode ist eine Dämpfung durch ein Gleitlager (siehe Abbildung 50),
welches sich variabel bewegen kann und das Gebäude mit dem Fundament
verbindet. In der Katastrophensituation können die Bodenschwingungen
ausgeglichen werden.
Abbildung 50 Das Gleitlager gleicht die Erschütterungen aus (Schwanke , et al., 2009 S. 31)
Durch vertikale Stoßdämpfer können die verheerenden Erdbebenwellen in
abgeschwächter Version an das Gebäude weitergegeben werden. Aufbau dieser
Methode ist in Abbildung 51 zu sehen.
Abbildung 51 Stoßdämpfer dienen als zusätzliche Stabilisierung (Schwanke , et al., 2009 S. 31)
In Abbildung 52 sieht man den Notfallplan, der durch das Rote-Kreuz veröffentlicht
wurde.
52

Abbildung 52 Notfallplan für Erdbeben (redcross-earthquake2013)
53

2.3.6 Die schlimmsten Erdbeben im Laufe der Zeit
In Tabelle 5 sind die größten Erdbeben seit 1900 notiert. In Abbildung 53 sind diese
Erdbeben nochmals auf dem Globus verteilt zu sehen. Klar erkennbar ist, dass die
meisten der Erdbeben sich an den Plattengrenzen ereignet haben.
Tabelle 5 Die größten Erdbeben seit 1900 (usgs2013)
Abbildung 53 Die größten Erdbeben seit 1900 mit
gelben Punkten auf der Weltkarte eingezeichnet. (usgs2013)
Auffällig ist, dass es besonders im letzten Jahrzehnt sehr schwere Erdbeben gab, welche
es sogar in die obige Tabelle schafften. Besonders bekannt ist das Beben von Sumatra
54

ei dem, durch Erdbeben und darauffolgendem Tsunami, 227.898 Menschen ihr Leben
verloren. (usgs-summary2013)
Weiters ist das Beben von 2011 in Japan, welches eine Atomkatastrophe verursachte,
den meisten noch im Gedächtnis.
Auch für Österreich gibt es so eine Auflistung wie die Tabelle 6 zeigt, diese Tabelle gibt
eine Auswahl der schlimmsten Erdbeben in Österreich an.
Datum Epizentrum Epizentralintensität
(EMS-98)
Geschätzte
Magnitude M S
04.05.1201 Katschberg (KÄ) 9 6,1
08.05.1267 Kindberg (ST) 8 5,4
25.01.1348 Friaul (IT) 10 6,8
15.09.1590 Riederberg (NÖ) 9 5,75
17.07.1670 Hall (TI) 8 5,2
22.12.1689 Innsbruck (TI) 7-8 4,8
04.12.1690 Friaul (IT), Villach (KÄ) 9 6,1
28.11.1886 Nassereith (TI) 7-8 5,1
08.10.1927 Schwadorf (NÖ) 8 5,2
07.10.1930 Namlos (TI) 7-8 5,3
16.04.1972 Seebenstein/Pitten (NÖ) 7-8 5,3
06.05.1976 Friaul (IT) 10 6,5
Tabelle 6 Eine Auswahl großer Erdbeben in Österreich (zamg-erdbeben2013)
Mit Epizentralintensität ist die Intensität direkt beim Erdbebenzentrum gemeint
und die Magnitude ist ein geschätzter Wert.
Das Erdbeben mit Epizentrum in Friaul hatte die stärksten Auswirkungen in Villach,
darum ist es auch als das Villacherbeben bekannt.
Hier noch einige Bilder der schlimmsten Erdbeben im Laufe der Zeit.
Abbildung 54 Zerstörungen durch das Erdbeben von Valdivia, Chile 1960 (usgs-chile2013)
55

Abbildung 55 Schäden aufgrund des Erdbebens von
Prince William Sound, Alaska 1964 (usgs-alaska2013)
Abbildung 56 Die Verwüstungen und Überschwemmungen des
Erdbebens und Tsunamis in Sumatra 2004 (blottr-sumatra2013)
Abbildung 57 Schäden des fatalen Erdbebens und
Tsunamis in Japan 2011 (theatlantic-japan2013)
56

2.4 Tsunami
2.4.1 Zur Entstehung und Ausbreitung von Tsunamis
Das Wort Tsunami kommt aus dem japanischen und bedeutet soviel wie Hafenwelle
(„tsu“ Hafen, „nami“ Welle). Ausgelöst werden 86% der Tsunamis von Seebeben (siehe
Kapitel 2.3 Erdbeben), jedoch kann grundsätzlich jede abrupte, größere Verdrängung
von Wassermassen einen Tsunami auslösen. So können auch Erdrutsche,
Meteoriteneinschläge und Vulkanausbrüche einen Tsunami auslösen. Durch den
gewaltigen Schlag, den der Ozean durch so einen Auslöser bekommt, wird die gesamte
Wassersäule bis hin zur Oberfläche in Bewegung gesetzt. Anders ist es bei Wellen, die
durch Stürme erzeugt werden. Diese Wellen reichen maximal bis in 200 Meter Tiefe. Ist
der Ozean nun aus dem Gleichgewicht, breiten sich die Wellen kreisförmig in alle
Richtungen aus. Am offenen Ozean ist dieses Ungleichgewicht kaum zu spüren und kann
leicht mit einem normalen Seegang verwechselt werden. Die Wellenlänge eines
Tsunamis ist sehr groß (ca. 100 km), das heißt die Wellenberge sind weit voneinander
entfernt, währen die Amplitude minimal ist ( 1 m), da die freigewordene Energie, zum
Beispiel durch ein Erdbeben ausgelöst, zum Großteil in kinetische Energie umgewandelt
wird. Nur selten breitet sich eine einzelne Welle aus, ein Tsunami ist meist eine Folge
mehrerer Wellenberge. In tiefen Gewässern breiten sich die Wellen am schnellsten aus,
jedoch wird der theoretische Höchstwert nie erreicht, denn es gilt Meerestiefe ist gleich
der halben Wellenlänge. Da die Wellenlänge bei einem Tsunami über dem offenen Meer
sehr groß ist, zum Beispiel 150 km, kann die Meerestiefe, im Beispiel 75 km, nie erreicht
werden und damit sind auch keine Höchstgeschwindigkeiten möglich. Aus dieser
Erkenntnis folgt aber sofort, dass ein Tsunami bei seinem Weg durch den Ozean immer
in Berührung mit dem Boden steht. Wegen der geringen Reibung im Wasser kann sich
ein Tsunami über mehrere tausend Kilometer ungebremst ausbreiten und verliert dabei
nur minimal Energie. Trifft der Tsunami an Land, das heißt auf die flache Küste, so wird
er abgebremst, was zur Folge hat, dass die Amplitude enorm steigt und die Wellenlänge
sinkt. Es baut sich eine riesige Flutwelle vor dem Ufer auf, welche weit bis ins
Landesinnere vordringen kann. Bevor der Wellenberg das Land trifft, zieht sich das
Wasser sehr schnell zurück und ganze Riffe liegen frei. Dem Wellenberg ist in diesem Fall
ein Wellental vorangeeilt, jedoch lässt der Berg nicht lange auf sich warten. Nicht immer
trifft zuerst das Wellental auf die Küste, auch der Wellenberg kann einem Wellental
voraneilen. Die Flutwelle rast übers Land und kann selbst große Schiffe weit ins Innere
des Landes tragen. Wurde die Küste von einem Tsunami überrascht und unter Wasser
gesetzt, wird sich nach kurzer Zeit das Wasser wieder zurück in den Ozean ziehen. Mit
einer enormen Kraft nehmen diese Wassermassen alles mit, was sich im Wasser
befindet. (Henning, et al., 2011 S. 324) (Crummenerl, 2010 S. 16-17) (Hund, 2012 S. 10)
(Rosebrock, 2009 S. 146-148)
In Abbildung 58 ist diese Entstehung eines Tsunamis bildlich dargestellt. Der Tsunami
wird hier durch ein Seebeben ausgelöst.
57

Abbildung 58 Entstehung eines Tsunamis durch ein Seebeben (planat2013)
2.4.2 Eigenschaften von Tsunamis
Die Wellenlänge eines Tsunamis ist sehr groß und somit können 100-300 km zwischen
zwei Wellenbergen liegen. In Sonderfällen kann die Wellenlänge sogar 500 km betragen.
Je weiter die Wellenberge auseinanderliegen desto weniger Energie geht verloren. Die
Tsunamis können sehr große Distanzen zurücklegen. Innerhalb weniger Stunden kann
ein Ozean durchquert werden und selbst noch in Gebieten, die weit weg vom
Hypozentrum liegen, enorme Schäden verursachen. Je nach Meerestiefe erreicht der
Tsunami Höchstgeschwindigkeiten von 800 km/h. In besonders tiefen Gebieten sind
sogar Geschwindigkeiten bis zu 1.000 km/h möglich. Trifft so eine Welle an Land, baut
sie sich mit abnehmender Wassertiefe auf und kann Höhen bis zu über 40 Meter
erreichen. Die Auswirkungen einer solchen Flutwelle können dramatisch sein. Die Welle
wird durch die hohe Reibung an der Küste abgebremst und bewegt sich nun mit etwa
50 km/h fort. Wie bereits erwähnt, entsteht nur selten eine einzelne Welle, die
folgenden Wellen kommen dann in einer Zeitspanne zwischen 15-60 Minuten nach. Die
häufigste Ursache eines Tsunamis sind erdbodennahe Beben ab einer Magnitude größer
gleich sieben. (Crummenerl, 2010 S. 16-17) (Rosebrock, 2009 S. 147) (Foelsche, 2009 S.
63)
2.4.3 Tsunami-Frühwarnsystem
Selbst als 2004 die indonesischen Inseln von dem Tsunami überrascht wurden, konnten
die umliegenden Länder nicht gewarnt werden, denn ein Tsunami-Frühwarnsystem
wurde in diesen Gebieten erst nach diesem katastrophalen Tsunami eingerichtet. 2008
wurde das erste Frühwarnsystem, im Indischen Ozean, in der indonesischen Hauptstadt,
Jakarta, in Betrieb genommen. Sobald ein Tsunami vermutet wird, schlägt das System
Alarm. Die Vorstufe „tsunami watch“ wird ausgerufen und nach genaueren
Berechnungen wird dann notfalls die Alarmstufe „tsunami warning“ ausgesendet. Durch
Lautsprecher, Radio und sogar SMS werden die Bewohner des gefährdeten Gebietes
58

gewarnt. Auf Hawaii existiert schon seit 1948 ein solches Warnsystem. Die USA gründete
das PTWC (Pacific Tsunami Warning Center), welches sich auf der Insel Hawaii befindet.
Mittlerweile haben sich schon fast alle Länder, die am Pazifik liegen, dem PTWC
angeschlossen und arbeiten mit den US-Amerikanern zusammen. Anhand mehrerer
Messstationen im Pazifik wird jede Plattenbewegung sofort registriert. Messbojen und
Satelliten überliefern diese Daten an die Zentrale, die die Daten ausgewertet. Da man in
heutigen Zeiten schon sehr viele Informationen über die Meerestiefe und somit auch
über die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Wellen hat, kann die Ankunftszeit eines
Tsunamis relativ genau vorherbestimmt werden. Sind auch die gefährdeten Gebiete
bekannt, werden diese, wie oben beschrieben, gewarnt (Siehe Abbildung 59). Ein
Frühwarnsystem kann aber auch nutzlos sein, wenn ein Seebeben kurz vor der Küste
stattfindet, denn dann breitet sich die Welle schneller aus als das System den Alarm
auslösen kann. Auch für Europa steht ein Frühwarnsystem zur Diskussion. (Schwanke ,
et al., 2009 S. 56) (Crummenerl, 2010 S. 19)
Abbildung 59 Das Pazifik Tsunami-Frühwarnsystem mit
seinen Messstationen (Schwanke , et al., 2009 S. 57)
59

2.4.4 Vorkommen von Tsunamis
Generell kann es an jeder Küste zu einem Tsunamis kommen, bevorzugt ist das
Auftreten, wenn sich küstennah Erdbebengebiete befinden. Dies verdeutlichen
Abbildung 6 und Abbildung 45. Wie man gut sehen kann, sind Tsunamis auch im
Mittelmeer möglich. Die weltweite Wahrscheinlichkeit für einen Tsunami ist in
Abbildung 60 zu sehen. Dabei fällt auf, dass vor allem die Gebiete im Pazifik und im
Indischen Ozean betroffen sind. Häufig grenzen dort Küstengebiete an sehr tiefe
Gewässer. Während sich der Atlantik, durch den Mittelozeanischen Rücken, immer mehr
ausbreitet, wird der Pazifik immer kleiner und die Platten werden dort zusammen
geschoben. Daher befinden sich im Pazifik sehr viele Plattengrenzen bzw.
Subduktionsgebiete. (Hund, 2012 S. 10)
Abbildung 60 Tsunami-Risikogebiete weltweit und farblich
nach Höhe des Risikos unterteilt. (tsunami-alarm-system2013)
In den Medien fallen oft in Verbindung mit Tsunamis, die Namen Japan, Indonesien und
Chile.
2.4.5 Was ist zu tun?
Da es nun in den meisten Tsunami- Risikogebieten Frühwarnsysteme gibt, sollte man auf
diese reagieren. Keinesfalls sind diese Warnungen leichtfertig zu ignorieren. Wird eine
Evakuierung empfohlen, ist es unverantwortlich sich dieser zu widersetzen. Sollte man in
ein solches Gebiet reisen, ist es von Vorteil, wenn man sich im Vorhinein über den
Notfallplan dieser Region informiert. Ein Beispiel bietet Abbildung 61. Grundsätzlich soll
man sich in höher gelegene Gebiete, oder weit ins Landesinnere retten, ist diese Zeit
60

nicht vorhanden, kann man auch in Hotels oder andere Hochhäuser, die man als stabil
genug empfindet, flüchten. Ist auch dies keine Option sein, sollte man versuchen auf
einen stabilen hohen Baum zu klettern. Wie im Kapitel über die Entstehung eines
Tsunamis schon berichtet wurde, folgen meist mehrere Wellenberge, deshalb sollte man
erst bei der Tsunamientwarnung seinen Schutz verlassen. Dies kann mehrere Stunden
dauern. Es ist sehr empfehlenswert, sich mit den natürlichen Anzeichen eines Tsunamis
vertraut zu machen, wie zum Beispiel:
ein Erdbeben in Küstennähe ist zu spüren
schneller Rückzug des Wassers von der Küste
keine Fische und andere Meeresbewohner in Küstennähe
Wurde man trotzdem von den gewaltigen Wassermassen mitgerissen, ist es wichtig sich
irgendwo festzuhalten, um über Wasser zu bleiben und sich am besten bei der nächsten
Gelegenheit aus dem Wasser ziehen. (unesco2013)
Eine sehr gute Aufklärung zu diesem Thema bietet die UNECO (bzw. das „International
Tsunami Information Center“) mit ihrem Video „TsunamiTeacher USA“. (unescotsunami2013)
61

Abbildung 61 Notfallplan Tsunami (redcross-tsunami2013)
62

2.4.6 Die schlimmsten Tsunamis im Laufe der Zeit
Immer wieder überrollten Tonnen von Wasser die Küstenregionen der Welt, hier
werden 3 der schlimmsten Tsunamis geschildert.
Der wohl bekannteste und somit auch der verheerendste Tsunami ereignete sich im
Jahre 2004 vor der Küste von Sumatra. Ein Erdbeben mit Magnitude 9.1 löste eine
riesige Flutwelle aus, die das Leben von 227.898 Menschen auslöschte und unzähligen
das Dach über dem Kopf nahm. Der Schaden fiel vor allem deshalb so groß aus, weil es
zu dieser Zeit noch kein Tsunami-Frühwarnsystem für diese Region gab. Aber nicht nur
Indonesien wurde von dieser Flutwelle überrascht. Insgesamt waren 18 Länder
betroffen. Besonders verheerend waren die Schäden in Indonesien, Sri Lanka, Indien
und Thailand. Die höchste Welle konnte sich circa 50 Meter aufbauen. (usgssummary2013)
(noaa-sumatra-details2013)
In Abbildung 62 bis Abbildung 64 sind einige Bilder zum Tsunami 2004 zu sehen.
Abbildung 62 Die sich aufbauende Flutwelle beim Tsunami 2004 in Thailand (thesun2013)
Abbildung 63 Ein Hotel in Sri Lanka wird 2004 überschwemmt (noaa-sumatra2013)
63

Abbildung 64 Bilder in Khoa Lak, Thailand beim Tsunami 2004 (toebert2013)
Ein weiterer Tsunami, der trotz Frühwarnsystems, sogar eine Atomkatastrophe mit sich
brachte, ereignete sich 2011 in Japan. 15.854 ließen bei dieser Katastrophe ihr Leben.
Eine Welle, die 38 Meter Höhe erreichte, wurde durch ein Seebeben der Magnitude 9.0
ausgelöst. Die Kräfte, die bei einem Tsunami wirken, sind in Abbildung 65 zu sehen,
selbst Schiffe werden ins Landesinnere getragen. (noaa-japan-details2013)
Abbildung 65 Hier werden die Kräfte eines Tsunamis sichtbar. (noaa-japan2013)
Boote werden durch die Wassermassen ins Landesinnere getragen.
In Portugal, Lissabon ereignete sich eine gewaltige Naturkatastrophe im Jahre 1755.
Nach dem starken Erdbeben, mit Magnitude 8.5, welches die Menschen an die Strände
trieb, raste ein Tsunami über die Stadt. Eine Welle von 30 Metern zerstörte den Rest der
bereits vorgeschädigten Stadt. Man geht von 60.000 Menschen aus, die durch diese
Katastrophe ums Leben kamen. (australiangeographic2013)
64

3. Didaktische Umsetzung und
experimenteller Teil
Dieser Teil der Arbeit, wird sich mit Experimenten zu den Naturkatastrophen, und deren
didaktischen Aufbereitung beschäftigen. Dieser Abschnitt baut sich aus notwenigem
Vorwissen, einer Lernzielsetzung, dem Versuchsaufbau, der Versuchsdurchführung,
gegebenenfalls aus einer Reflexion und Ideen zur Weiterführung auf.
Im ersten Teil soll ein Basiswissen aufgebaut werden, damit die Kinder den
anschließenden Versuch auch verstehen können. Bei der Zielsetzung handelt es sich um
Lernziele, welche durch diese Einheiten erreicht werden sollen. Im Aufbau werden die
nötigen Materialien und deren Zusammensetzung beschrieben. Die
Versuchsdurchführung beschäftigt sich mit der Einführung des Experimentes in der
Schule. Experimente, die ich bereits selbst im Unterricht durchgeführt habe, beinhalten
eine Reflexion. Bei den meisten Experimenten wurde auch eine mögliche
Weiterführung der Themen beigefügt, diese soll Ideen und Anregungen bieten.
Immer wieder fragten mich Bekannte, wie ich auf dieses Thema für meine Diplomarbeit
kam. Und dann erzähle ich die Geschichte von Tilly Smith. Spätestens ab diesem
Zeitpunkt ist den meisten klar, was meine Absichten und Ziele mit dieser Arbeit waren.
Auch bei den Kindern möchte ich mit der Geschichte von Tilly Smith anfangen und ihnen
einen Text zum Lesen geben (siehe Abbildung 66).
Dadurch sollen die Schüler für das Thema sensibilisiert und motiviert werden.
Im gesamten Kapitel 3 werden mehrfach die Daten, theoretischen Erkenntnisse sowie
deren Referenzen aus dem obigen Abschnitt (2.Grundlagen) verwendet. Somit werde ich
diese jeweiligen Quellen hier nicht noch einmal explizit angeben.
65

Abbildung 66 Die Geschichte von Tilly Smith (dkkv2013)
Ein Mädchen dass 100 Menschen 2004 beim Tsunami in Phuket das Leben rettet.
3.1 Tornados
3.1.1
Notwendiges Vorwissen
Hurrikans und Tornados sind sich scheinbar sehr ähnlich. Der Unterschied ist aber groß
und besteht vor allem darin, dass beim Hurrikan die Corioliskraft eine wichtige Rolle
spielt. Da diese aber nur auf großflächige Ereignisse wirkt, habe ich mich beim
Experiment auf Tornados beschränkt. Die Corioliskraft wird mit eigenen Beispielen
behandelt.
Um das Entstehen eines Tornados zu verstehen, wird es notwendig sein zwei bis drei
Unterrichtsstunden aufzubringen, damit sich die Schüler/innen das nötige
66

Grundlagenwissen aneignen können. Teilgebiete dieser Grundlagen werden zum einen
der Aufbau der Atmosphäre, Hoch- und Tiefdruckgebiete, Dynamik der Troposphäre
(wie verhält sich warme, feuchte/kalte, trockene Luft in der Troposphäre) sowie
Zentrifugal- und Druckkraft sein. Zur besseren Unterscheidung von Tornados und
Hurrikans, werden auch die Entstehung und Eigenschaften von Hurrikans
durchgenommen.
Als Erstes wird der Aufbau unserer Atmosphäre betrachtet (siehe Abbildung 1 auf Seite
5). In dieser Abbildung werden die Sphären nach dem Temperaturverlauf eingeteilt. Es
gibt jedoch auch andere Einteilungen unserer Atmosphäre, wie zum Beispiel nach der
chemischen Zusammensetzung, auf welche in der Unterrichtseinheit hier aber nicht
näher eingegangen wird.
Das Wettergeschehen, welches uns beeinflusst, findet hauptsächlich in der Troposphäre
statt. Meteorologen im Wetterbericht, sprechen oft von Hoch- und Tiefdruckgebieten.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Hochdruckgebiet schönes Wetter und ein
Tiefdruckgebiet schlechtes Wetter mit sich bringt. Aber wie kommt es dazu und was
bedeuten diese Ausdrücke überhaupt? Schauen wir uns diese anhand der Abbildung 67
an. (wasistwas-hoch-tief2013)
Abbildung 67 Hoch- und Tiefdruckgebiete (leifiphysik2013)
Die Bewegungen der Luftmassen auf der Nordhalbkugel sind hier dargestellt.
Auf der Nordhalbkugel drehen sich die Luftmassen, um ein Hochdruckgebiet, rechts
herum und um ein Tiefdruckgebiet links herum. Auf der Südhalbkugel bewegen sich die
Luftmassen in die entgegengesetzte Richtung. Diese Bewegung ist ein Resultat der
Corioliskraft, auf welche später noch genauer eingegangen wird. Beginnt man bei der
Abbildung 67 links, bei dem Tiefdruckgebiet, kann man sehen, dass die am Boden, durch
Sonneneinstrahlung, erhitzte Luft aufsteigt. Dadurch entsteht ein Tiefdruckgebiet, in
67

welches Luft von außen nachströmt. Denn wie der Name schon verrät, herrscht in einem
Tiefdruckgebiet wenig Luftdruck. Dieses Areal benötigt also zusätzliche Luft, um dieses
Ungleichgewicht auszugleichen. Die Luft die sich im Tiefdruckgebiet sammelt, ist feucht
und warm. Diese steigt auf, da sie leichter ist als kalte trockene Luft, aber dazu später
mehr. Die Luft beginnt in der Höhe abzukühlen, und somit zu kondensieren. Ein
ähnlicher Effekt ist zu beobachten, wenn kochendes Wasser verdampft, dann setzt sich
der Wasserdampf an den kalten Fliesen fest. Bei unserem Tiefdruckgebiet bilden sich
daher Wolken, aus denen es regnen kann. Zu regnen beginnt es dann, wenn sich die
kleinen Wassertröpfchen sammeln und nicht mehr, durch den Aufwind, in der Höhe
balanciert werden können. Die Luftmassen in den höheren Schichten strömen, zum
Beispiel auf der Nordhalbkugel, gegen den Uhrzeigersinn weg vom diesem Gebiet. Diese
Luft sucht nun in der Höhe ein Gebiet, in dem wenig Luftdruck herrscht und somit
strömt sie, wie in Abbildung 67 zu sehen ist, dorthin wo die bodennahe Luft aus einem
Gebiet strömt. In den Höhenschichten ist die Luft kühl und trocken, somit schwer und
sinkt deshalb ab. Beim Absinken gewinnt die Luft an Temperatur. Auch hier lässt der
Name des Gebietes schon auf die Druckverhältnisse schließen. Es herrscht hoher Druck,
deshalb will die Luft weg aus diesem Gebiet, was sie im Uhrzeigersinn macht, weil sie
durch die Corioliskraft nach rechts abgelenkt wird, wenn man sich auf der Nordhalbkugel
befindet. Die Frage wo sich diese Luft hinbewegen wird, ist einfach beantwortet, zum
Tiefdruckgebiet. Man kann also leicht erkennen, dass diese Bewegung von Luftmassen
ein Austauschsystem bildet. Die Winde, die wir auf der Erde spüren, sind die Luftmassen,
die von einem Hochdruckgebiet zu einem Tiefdruckgebiet strömen. Solche Gebiete
entstehen durch die unterschiedliche Erhitzung der Oberflächen, denn Land erwärmt
sich zum Beispiel schneller als Wasser, jedoch kann Wasser Wärme besser speichern als
die Erdkruste. (leifiphysik2013)
Kurz noch zur Erklärung, warum feuchte, warme Luft aufsteigt. Betrachten wir zuerst in
Abbildung 68 den Unterschied zwischen kalter und warmer Luft.
Abbildung 68 Darstellung der Teilchenbewegung von kalter und warmer Luft
Abbildung 68 soll kalte Luft darstellen. Die Dichte in einem solchen Luftteilchen ist hoch.
Viele Teilchen bewegen sich relativ langsam. Hingegen bei der warmen Luft, wie rechts
im Bild zu sehen ist, bewegen sich pro Volumen weniger Teilchen, jedoch schneller. Die
warme Luft hat also eine geringere Dichte und kann somit aufsteigen.
68

Dann ist noch der Unterschied von trockener und feuchter Luft zu betrachten. Dazu
muss man sich die Zusammensetzung der beiden Luftmassen anschauen. Feuchte Luft
enthält Sauerstoff, Stickstoff, Kohlendioxid und Wasserdampf, während bei der
trockenen Luft kein Wasserdampf (bzw. viel weniger) vorhanden ist. Natürlich sind noch
weitere Gase in beiden Luftteilchen enthalten, welche hier jedoch vernachlässigt
werden. Weiters muss man sich noch die Molekülmassen der verschiedenen Elemente
anschauen, um herausfinden zu können, welcher Lufttyp schwerer ist.
Die Molekülmassen (m):
N 2 m=28 ( ) da 14 Protonen + Neutronen im Kern
CO 2 m=44 ( )
O 2 m=32 ( )
H 2 O m=18 ( )
In Abbildung 69 sieht man eine schematische Darstellung von trockener und feuchter
Luft.
Abbildung 69 Schematische Darstellung der Zusammensetzung trockener und feuchter Luft
Nun berechnet man die gesamte Molekülmasse schematisch:
Trockene Luft
Feuchte Luft
Insgesamt= 248 Insgesamt= 238
Tabelle 7 Berechnung der Molekülmassen von trockener und feuchter Luft
69

Man gelangt somit zur Erkenntnis, dass feuchte Luft leichter als trockene ist. Nun ist es
leicht zu verstehen, warum feuchte, warme Luft aufsteigt und trockene, kalte Luft nicht.
Schwierig kann es für manche Jugendliche auch sein, die Begriffe Klima und Wetter zu
unterscheiden, welches jedoch in einer kurzen Erklärung sofort klargestellt werden
kann. Während es sich bei dem Wetter um einen Istzustand bzw. um einen kurzen
Zeitraum (Tage, Wochen, Monate) handelt, beschreibt das Klima einen Zustand, der
über längere Zeit (Jahre, Jahrzehnte,…) aufgezeichnet wurde. Bei der Modellierung
fließen verschiedene physikalische Größen wie Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit
und vieles mehr mit ein. (zamg-klima2013)
Um die Hurrikans verstehen zu können, benötigt man ein gewisses Vorwissen über die
Zentrifugal- und die Druckgradientkraft. Erstmal zur Zentrifugalkraft, oder auch
Fliehkraft genannt. Die Fliehkraft ist eine Scheinkraft oder auch Trägheitskraft und wirkt
nur auf sich bewegende Elemente. So wirkt die Fliehkraft zum Beispiel auf Kinder die
sich in einem Karussell befinden. Die Fliehkraft wirkt nach außen und gibt einem das
Gefühl an den Rand gedrückt zu werden. Ein außenstehender Beobachter des Karussells
wird diese Kraft nicht verspüren. Veranschaulichen kann man diese Kraft für Kinder,
indem man das Experiment mit den fliegenden Murmeln im Glas zeigt. Dieses
Experiment funktioniert folgender Maßen: man nehme ein Glas und stellt es verkehrt
auf den Tisch, sodass die Öffnung auf dem Tisch aufliegt. Dann gibt man zwei Murmeln
in das Glas und fängt an das Glas am Tisch in einer Kreisbewegung zu bewegen. Die
Murmeln werden so in Rotation gebracht und kreisen am äußersten Rand des Glases.
Aber warum machen die Kugeln das? Die Murmeln werden durch die Fliehkraft nach
außen gedrückt und schweben so am Glasrand entlang.
Eine weitere Funktion hat die Druckgradientkraft, wobei hier hauptsächlich die
horizontale Druckgradientkraft eine Rolle spielt. Wie man aus dem Namen der Kraft
schon entnehmen kann, handelt es sich dabei um eine Kraft, die etwas mit dem Druck zu
tun hat. Diese Kraft ergibt sich aus dem Druckunterschied in den verschiedenen Höhen
oder Gebieten. Würde man sich einen Pfeil vorstellen, der in die Richtung der Kraft zeigt,
so würde dieser immer zu dem Gebiet zeigen, in dem der Druck niedriger ist, also hin zu
einem Tiefdruckgebiet. Eine weitere Kraft, die für den Hurrikan, nicht aber für den
Tornado, eine tragende Rolle spielt, ist die Corioliskraft (dazu später mehr).
Nun zur Entstehung des Hurrikans. Je nachdem wie viel Zeit man für dieses Thema
aufwenden möchte, kann man aus dem theoretischen Teil auf Seite 14 diese Erklärung
noch erweitern.
Ein Hurrikan entsteht über dem tropischen Meer, welches mindestens 27 °C aufweisen
muss. Über dem tropischen Meer bildet sich durch die Sonnenstrahlung ein
Tiefdruckgebiet. Die Luft über dem Ozean und der Ozean selbst werden erhitzt, sodass
diese aufgewärmte feuchte Luft aufsteigt. Es herrscht nun sehr wenig Druck, weshalb die
Luft von allen Seiten (siehe Tiefdruckgebiet) zuströmt. Die Luft wird je nach Halbkugel,
zum Beispiel auf der Nordhalbkugel nach rechts abgelenkt und somit entsteht eine
kreisförmige Linksbewegung um das Tiefdruckgebiet. (siehe Abbildung 67) Die
70

Energiequelle für dieses Tiefdruckgebiet bietet der Ozean, da er durch die hohe
Verdunstung immer wieder feuchte Luft zum Aufsteigen zwingt. Die zuströmende Luft
wird durch eine Kraft, die Corioliskraft abgelenkt und es entsteht ein gewaltiger Trichter.
Wie bereits weiter oben beschrieben wurde, wirken auch noch Coriolis- und
Druckgradientkraft bei einem Tiefdruckgebiet. Die Druckgradientkraft zeigt nach innen,
hin zum niedrigsten Druck und die Corioliskraft wirkt dieser Kraft entgegen. Über dem
Ozean gleichen sich die beiden Kräfte aus. Erst wenn dieses Gebiet an Land trifft, steigt
die Reibung und damit sinkt die Geschwindigkeit und somit auch die Corioliskraft. Mit
bis zu 300 km/h drehen sich die Luftmassen um das sogenannte windstille Auge. Die
Fortbewegungsgeschwindigkeit beträgt dabei zwischen 30 und 50 km/h. Das Auge hat
einen Durchmesser von 20-70 km. Befindet man sich in dem Auge, könnte man
annehmen, dass es ein wunderschöner Tag wäre. Ein gewöhnlicher Hurrikan erreicht
einen Durchmesser von 500-700 km, wobei es durchaus größere tropische Wirbelstürme
gab (Siehe dazu Seite 15). (Rosebrock, 2009 S. 154)
Die Gefahren eines Hurrikans sind nicht nur durch umherfliegende Teile gegeben,
sondern auch durch die Flutwelle, die von einem Hurrikan vorangeschoben wird. Diese
Flutwelle ist jedoch von einem Tsunami zu unterscheiden, da nur die obere
Wasserschicht in Wallung gesetzt wird. Weiters bringt ein Hurrikan meist sintflutartige
Regenfälle übers Land. Die meisten Menschen sterben durch diese Überschwemmungen
und Flutwellen. (Crummenerl, 2010 S. 32)
Abbildung 13 dient als gute Veranschaulichung der Saffir-Simpson Skala, nach der
Hurrikans durch ihre Windgeschwindigkeiten unterschieden werden. Dass es Hurrikans
auch in anderen tropischen Regionen gibt, ist vielen nicht bekannt, denn die tropischen
Wirbelstürme tarnen sich durch unterschiedliche Bezeichnungen. Im Indischen Ozean
und Australien werden diese Stürme Zyklon genannt, in Australien aber auch manchmal
Willy Willy, im Westpazifik Taifun und wie bereits bekannt in Amerika Hurrikan. Es gibt
Bereiche an dem Hurrikans nie auftreten und das ist der Äquator und Gebiete an denen
die Wassertemperatur kleiner als 27 °C ist, siehe Abbildung 12. (Crummenerl, 2010 S. 33)
Was zu tun ist bei einem Hurrikan, soll anhand der Checkliste des roten Kreuzes mit den
Kindern besprochen werden (Abbildung 18). Gegebenenfalls kann man auch noch ein
paar der schlimmsten Hurrikans anhand von Bildmaterial durchgehen (Abbildung 19-
Abbildung 26).
Die Entstehung eines Tornados: Der kleine Bruder des Hurrikans entsteht über dem
Festland und kann sich in beide Richtungen drehen. Das bedeutet Tornados werden
nicht durch die Corioliskraft beeinflusst. Ein häufiger Irrglaube ist, dass z.B. Badewannen
auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel im
Uhrzeigersinn abfließen. Dies ist jedoch nicht richtig, denn auch der Badewannenabfluss
erfolgt in beide Richtungen und wird durch andere Merkmale beeinflusst. Die
Corioliskraft wirkt nicht auf solch kleinräumige Ereignisse. Notwendige Bedingungen zur
Entstehung eines Tornados sind kühle, trockene und feuchte, warme Luftmassen.
Weiters spielt die Windscherung bei der Entstehung eines Tornados eine wichtige Rolle.
Das heißt, wie sich die Luftmassen aufeinander zubewegen. Diese Luftmassen strömen
71

in entgegengesetzte Richtungen. Über der warmen, feuchten Luft befindet sich die
kühle, trockene Luft, wobei es an deren Grenzschicht oft zur Wolkenbildung kommt. Die
erdnahe, warme und feuchte Luft wird durch Sonnenstrahlung weiter erwärmt und
steigt auf. Hat diese warme Luft die kalte durchdrungen, entstehen Gewitterwolken.
Dieses Phänomen wurde bereits in Abbildung 68 und Abbildung 69 erklärt. Nun ist
entscheidend, was mit der kalten Luft passiert, denn die kalte Luft kann sich nicht mehr
in dieser Lage halten und stürzt regelrecht zu Boden. Da diese Bewegung den
schnellsten Austausch anstrebt, erfolgt das Hinunterstürzen und Aufsteigen der
Luftmassen spiralförmig. Die kalte Luft wird durch erdnahe, warme Luft ersetzt, welche
aufgesogen wird. Die Energiequelle des Tornados entsteht durch das Kondensieren der
warmen Luft in der Höhe. Leicht kann man sich vorstellen, dass diese Energiequelle viel
schwächer ist, als bei Hurrikans. (siehe dazu Abbildung 27)
Wird immer mehr Luft aufgesogen und verkleinert sich die Fläche des Wirbels, so
steigen die Windgeschwindigkeiten. Wächst der Rüssel bis zum Boden, ist der Tornado
voll ausgebildet (Abbildung 28).
Im Gegensatz zu seinem großen Bruder kann sich der Tornado doch relativ schnell
fortbewegen. Jedoch liegt die Durchschnittsgeschwindigkeit, mit der sich ein Tornado
fortbewegt, bei 40-50 km/h. Bei den drehenden Luftmassen können Geschwindigkeiten
bis zu 500 km/h erreicht werden.
Wie bereits festgestellt wurde, ist die Energiequelle eines Tornados viel schwächer, als
die des Zyklons. Somit ist es kein Wunder, dass ein Tornado eine durchschnittliche
Lebensdauer von nur zehn Minuten hat. Der Tornado ist vor allem wegen seines Auges
so zerstörerisch, denn im Inneren des Wirbelsturms herrscht enorm niedriger Druck,
sodass Häuser implodieren, wenn der Tornado über diese hinwegfegt. Der Durchmesser
des Auges kann zwischen einigen Metern und mehreren hundert Metern messen. Das
heißt, es kann im Inneren der Häuser kein Druckausgleich in so kurzer Zeit stattfinden.
Auch der Druck im Inneren des Hurrikans ist sehr niedrig, jedoch misst dessen Auge 20-
70 km.
Tornados haben auch eine eigene Skala, nach der sie unterteilt werden. Diese Einteilung
gestaltet sich jedoch schwieriger als bei Hurrikans. Es kann nur anhand von Schäden auf
die Windgeschwindigkeiten zurückgeschlossen werden. Die in Amerika benötigte Skala
dafür ist die Fujita-Skala, während man in Europa die TORRO-Skala verwendet.
Hauptsächlich da die allgemeine Bauweisen in Nordamerika sich stark von der
europäischen unterscheiden. Die Jugendlichen sollen diese Skalen kennenlernen. (siehe
Tabelle 4 Vergleich der Tornadoskalen und der Beaufortskala (tordach2013))
Im Allgemeinen sollte klar sein wo und wie sich Tornados bilden können. Wie auch bei
den anderen besprochenen Katastrophen wird auch hier der Notfallplan (laut Abbildung
32) durchgenommen.
72

3.1.2
Ziele
Bei den folgenden Punkten handelt es sich um die wichtigsten Lernziele, welche durch
diese Einheiten erreicht werden sollten.
Aufbau der Atmosphäre nach Temperaturverlauf kennen
Entstehung von Hoch- und Tiefdruckgebieten erklären können
Merkmale trockener, kalter und warmer, feuchter Luft wissen
Entstehung der Hurrikans und Tornados kennenlernen
Bezeichnungen der Hurrikans, sowie Hurrikan-Skala kennenlernen
Über das Vorkommen von Tornados Bescheid wissen
Tornadoskalen kennenlernen
Notfallpläne verstehen
Zusammenhänge verstehen
Experiment nachvollziehen und erklären können
Eigenständiges Arbeiten
Aufträge umsetzen können
Respektvoller Umgang mit den Materialien
Verhaltensweisen bei Naturkatastrophen erlernen
3.1.3
Versuchsaufbau eines Flaschentornados
Die benötigten Materialien und deren Zusammensetzung bzw. Aufbau, um einen
Flaschentornado zu bauen wird im folgenden Abschnitt angegeben.
Materialien:
2 Plastikflaschen (am besten durchsichtige Flaschen)
2 Flaschenverschlüsse (sollten bereits bei den Flaschen dabei sein)
Heißklebepistole
Bunsenbrenner
Nagel
Zange
Isolierband
Wasser
So funktioniert der Aufbau:
Wenn möglich ist es gut eine zweite Lehrkraft zur Verfügung zu haben. Während die
eine Lehrkraft am Bunsenbrenner arbeitet, kann sich die zweite Lehrkraft mit der
Heißklebepistole nützlich machen. Es ist wichtig den Schülern zu erklären, dass sie
73

diesen Versuch nicht alleine zu Hause nachbauen dürfen, da mit gefährlichen Geräten
gearbeitet wird.
Bei der ersten Station wird ein Loch mithilfe eines heißen Nagels in den
Flaschenverschluss gebrannt. Man greift den Nagel mit der Zange und erhitzt ihn mit
dem Bunsenbrenner. Jetzt nimmt man den ersten Flaschenverschluss und drückt den
heißen Nagel an die Mitte der glatten Oberfläche bis ein Loch entsteht. Gleiches macht
man mit dem zweiten Flaschenverschluss.
Die Jugendlichen können nun mit den zwei bearbeiteten Verschlüssen zur zweiten
Station, der Heißklebepistole, gehen. Dort wird um das gerade eben entstandene Loch
im Flaschenverschluss heißer Kleber verteilt. Darauffolgend wird schnellstmöglich der
zweite Verschluss mit der glatten Fläche draufgesetzt. Dabei sollte man die Löcher
möglichst genau aufeinander kleben und nicht zukleben (siehe Abbildung 70). Dieses
Konstrukt soll nun als Verbindung unseres Flaschentornados fungieren.
Abbildung 70 Verbindungsstück des Flaschentornados. Zwei Flaschenverschlüsse mit Loch in
der Mitte sind aneinandergeklebt und mit Isolierband umwickelt.
Die Jugendlichen können nun sobald der Kleber getrocknet ist, Isolierband um die
Verschlüsse wickeln. Damit ist eine zusätzliche Abdichtung gegeben.
Natürlich ist es auch möglich ein fertiges Verbindungsstück zu kaufen, jedoch wurde die
Erfahrung gemacht, dass Schüler/innen mit viel mehr Eifer und Ehrgeiz dabei sind, wenn
sie selbst am Entwicklungsprozess beteiligt sind.
3.1.4
Durchführung
Zuerst wird der Versuch vorgezeigt und erklärt, um die Neugierde und Motivation der
Jugendlichen zu wecken. Nachdem alle Fragen geklärt wurden, wird die Klasse darüber
informiert, dass auch sie so einen Flaschentornado bauen dürfen. Das hat den einfachen
Zweck, dass sich die Jugendlichen einfach viel besser konzentrieren können, wenn sie
nicht schon voller Tatendrang sind.
Bei der ersten Vorführung des Experimentes wird den Jugendlichen erklärt, was passiert
und welcher Zusammenhang zum naturgetreuen Tornado besteht. Dies wird in den
nächsten Schritten erläutert.
74

Zuerst müssen die Schüler/innen das Zwischenstück, wie es im Aufbau beschrieben ist,
anfertigen. Ist dies geschehen, wird die untere Flasche mit Wasser gefüllt. Man muss die
Flasche nicht ganz füllen, denn sonst könnte das Zwischenstück dem schweren Gewicht
eventuell nicht standhalten. Man füllt die Flasche etwas über die Hälfte an und schraubt
das Zwischenstück auf die Flasche. Nun nimmt man die leere zweite Flasche, und
schraubt sie kopfüber auf das Verbindungsstück. Es ist wichtig sehr vorsichtig und
präzise zu arbeiten. Man umgreift beide Flaschen und dreht den Flaschentornado,
sodass die gefüllte Flasche oben ist und die leere unten. Dabei sollten beide Hände je
eine Flasche umfassen. Nun beginnt man eine Windhose oder hier in unserem Fall eine
Wasserhose zu erzeugen, indem man anfängt die obere, gefüllte Flasche mit kleinen
Kreisbewegungen zu bewegen. Hat man den gesamten Inhalt zum Rotieren gebracht
wird sich ein Schlauch bilden, indem die Luft der unteren Flasche nach oben strömt und
das Wasser der oberen Flasche am Rand des Wirbels hinunterfließt. (siehe Abbildung 71)
Abbildung 71 Der Flaschentornado (waldorfshop2013)
Aber was passiert hier physikalisch? Es ist tatsächlich so, dass sich eine Wasserflasche
am schnellsten ausleeren lässt wenn man sie rotiert und so einen Schlauch erzeugt. Das
kann man leicht testen, indem man zwei Kindern je eine volle Flasche gibt und den
Kindern vorgibt, wie sie diese entleeren sollen. Leicht kann man sehen, dass die Flasche,
die man rotieren lässt, sich schneller entleert als die Flasche, die normal ausgeleert wird
bzw. kopfüber gehalten wird, um das Wasser herausfließen zu lassen. Der Grund ist,
dass der Platz, den das Wasser vorher gefüllt hat, durch Luft ersetzt werden muss. Damit
die Luft hinein kann, während das Wasser raus fließt, saugt die Flasche die Luft der
Umgebung an, sobald Wasser aus der Flasche tritt. Bringt man nun das Wasser zum
Rotieren, sodass ein Luftschlauch entsteht, so können Wasser und Luft gleichzeitig aus
bzw. in die Flasche. Und genau das ist der Grund dafür, warum die oben angegebene
Methode die schnellste ist, um eine Flasche entleeren.
Dasselbe Prinzip wirkt auch bei unserem Flaschentornado. Die untere Flasche ist gefüllt
mit Luft, während die obere mit einem Teil Wasser und einem Teil Luft gefüllt ist.
Beginnt nun das Wasser aus der oberen Flasche in die untere zu fließen, so muss ein
75

Austausch stattfinden um den Platz des Wassers mit Luft zu füllen. Und auch hier
funktioniert dies am schnellsten, wenn man einen Luftschlauch durch Rotieren des
Wassers bildet.
Diese Erklärung kann oft schon für manche Schüler/innen ausreichen, um den
Zusammenhang zum Tornado zu erkennen. Doch andere Schüler/innen werden sich
fragen, wo ist beim Tornado das Wasser bzw. was soll das Wasser darstellen. Dies ist
einfach erklärt. Hier in unserem Experiment stellt das Wasser die kühle, paradoxerweise
trockene Luft dar, welche, sobald die Bedingungen gegeben sind, in dem Luftgemisch
nach unten stürzen will. Weil auch die Luft einen schnellstmöglichen Austausch
bevorzugt, bildet sich ein Wirbel, wie wir das bei unserem Experiment gesehen haben.
3.1.5
Reflexion
Dieses Experiment habe ich bereits in 2 Klassen durchgeführt. Einmal wurde es 2010 im
Keplergymnasium in der 4a Klasse während eines Projekttages zum Thema Klimawandel
und ein zweites Mal im Lichtenfelsgymnasium am 12.03.2010 in der damaligen 3a Klasse
durchgeführt. Das Experiment ist bisher sehr gut angekommen. Die Schüler/innen waren
mit sehr viel Begeisterung dabei.
Die Einführung dieses Stundenpaketes wurde dahin geändert, dass die Klasse erst nach
dem Block über die Grundlagen, von dem Experiment erfuhr. Somit konnte ein gewisses
Maß an Unruhe, die bei der Konzentrationsphase fehl am Platz wäre, verbannt werden.
Und trotzdem konnte die Neugierde und die Motivation der Schüler/innen für das
Experiment geweckt werden.
Das Verbindungsstück des Flaschentornados, welches selbst angefertigt wurde, hat
einige Schwächen, da durch den Kontakt mit Wasser der Kleber oft nicht sehr gut hält.
Von Vorteil war es, wenn die Oberfläche der Verschlüsse an den glatten Flächen durch
eine Feile etwas angeraut wurde. Doch das Isolierband hielt das Verbindungsstück
relativ gut zusammen. Zum Vorführen des Experimentes empfiehlt sich trotzdem ein
vorgefertigtes Verbindungsstück. Denn eine Vorführung, die nicht funktioniert, wird nur
sehr schwer die Neugierde der Schüler/innen wecken. Ein solches Verbindungsstück
bekommt man im Internet, siehe Quellenverzeichnis unter (experimentis2013).
Abbildung 72 Fertige Verbindungsstücke eines Flaschentornados (experimentis2013)
76

Allein für das Experiment ist eine Doppelstunde einzurechnen, damit jeder/jede
Schüler/in die Möglichkeit bekommt, seinen eigenen Tornado zu basteln. Auch für das
Grundlagenwissen würde ich zwei Stunden einrechnen und dann noch eine Stunde für
die Nachbesprechung und eventuelle Wissensüberprüfungen.
Damit eine so große Menge an Flaschen zur Verfügung steht, empfiehlt es sich, die
Schüler/innen nach dem Basisblock über das Experiment in Kenntnis zu setzen und die
Mitnahme zweier Flaschen pro Person anzuordnen.
3.1.6
Weiterführung
Um den Schülern den Unterschied zwischen Tornados und Hurrikans noch einmal zu
verdeutlichen, habe ich ein Memory angefertigt. Dieses beinhaltet Bilder von Hurrikans
und Tornados, wobei auch absichtlich Bilder von österreichischen Tornados eingefügt
wurden (siehe Abbildung 73). Ich habe dabei die Bilder und Bezeichnungen der
Abbildung 73 ausgeschnitten und laminiert, damit das Memory stabiler ist. Die Bilder
des Memorys müssen dann von den Kindern zur jeweiligen Naturkatastrophe
zugeordnet werden. Anhand von Schäden und auch von Bildern der Wirbelstürme
können Unterscheidungen getroffen werden. Wie zum Beispiel Überflutungen und
Wasserschäden Folge eines Hurrikans sein können und eine sichtbare Windhose sicher
ein Tornado sein wird. Auch das Auge eines Hurrikans in einem Satellitenbild wird man
mit Sicherheit zuordnen können. Schwierig wird es bei Schäden, die durch den Wind
entstehen, da diese oft ähnlich aussehen können. Obwohl bei einem Tornado Häuser
implodieren, was grundsätzlich beim Hurrikan aufgrund seines breiten Auges nicht
passiert, ist dies trotzdem schwierig, bildlich zu unterscheiden.
77

Abbildung 73 Memory über Tornados, Hurrikans und Hoch- und Tiefdruckgebiete
(wikimitch2013) (Schwanke , et al., 2009 S. 102, 108) (nasa-katrina2013) (leifiphysik2013)
(m-forkel2013) (raonline2013) (noaa2013) (tordachtornado2013) (citymagazin2013)
(thetruthbehindthescenes2013)
78

Eine Anregung für weitere Rätsel und Aufgaben gibt das Heft von Hund. In dessen
Lerntheke: „Naturkatastrophen“ bietet er eine Vielzahl von Materialien, die man im
Unterricht verwenden kann. In diesem Heft werden auch die vier, in dieser Arbeit,
behandelten Katastrophen bearbeitet. Diese Unterrichtsmaterialien lassen sich für den
weiterführenden Unterricht, aber auch als Lückenfüller verwenden. Zum Thema
Tornados und Hurrikans findet man dort auf den Seiten 18-29 viele Anregungen.
Da man bei den Grundlagen auch Hurrikans durchnimmt, empfiehlt es sich, Bilder parat
zu haben, damit sich Kinder, die hier bei uns in Österreich leben bzw. noch nie einen
Hurrikan oder Tornado live erleben mussten, etwas darunter vorstellen können. Dafür
eignet sich eine PowerPoint-Präsentation, die mit dem Theorieteil kombiniert
präsentiert werden kann, damit wird auch dieser etwas aufgelockert.
Auch Videos können ein gutes Medium sein, um die Entstehung und auch die
Ausbreitung eines Tornados zu visualisieren. Bei den Videos ist vor allem wichtig, dass
nicht der Sensationstrieb bei den Kindern geweckt wird, sondern das Verständnis der
Entstehung und anderer Eigenschaften gestärkt wird. Ein Video zur Entstehung eines
Tornados findet man unter (youtube-tornado2013). Vor allem ist es wichtig, dass
Jugendliche wissen, wie sie in so einer Situation reagieren sollen. Ein wichtiger Punkt
wird daher sein, den Notfallplan des Roten Kreuzes der USA durchzugehen und zu
lernen. Denn kaum jemand lernt in seinem Leben, wie er mit Naturkatastrophen
umzugehen hat. Wie in dieser Arbeit schon berichtet, kommt es sogar vor, dass Kinder
einer Gruppe von Menschen das Leben retten, weil sie den in der Schule gelernten Stoff
umsetzen können.
3.2 Corioliskraft
3.2.1 Notwendiges Vorwissen
Wie schon mehrmals angekündigt wird nun in diesem Abschnitt die Corioliskraft
kindgerecht erklärt und durch Experimente veranschaulicht.
Die Corioliskraft ist eine Kraft, die in einem rotierenden Bezugssystem wirkt. Ein
Bezugssystem ist zum Beispiel ein Raum, in dem man verschiedenen Geschehnissen Ort
und Zeit zuordnen kann. Rotierendes Bezugssystem nennt man so ein Bezugssystem
dann, wenn dieses sich dreht. Vorstellen kann man sich ein Bezugssystem, wenn man
z.B. an einen Zug denkt. Zwei Kinder befinden sich an einem Bahnhof, David steht vor
den Gleisen und Laura sitzt im Zug. Für David ist der Zug, wenn er vorbeifährt in
Bewegung. Laura, die sich im Zug befindet, wird diese Bewegung nicht wahrnehmen,
denn Laura befindet sich in einem anderen Bezugssystem als David. Spricht man nun von
einem rotierenden Bezugssystem, so kann man sich ein Karussell auf dem
Kinderspielplatz vorstellen.
79

Die Corioliskraft wirkt nur auf sich bewegende Dinge in einem Bezugssystem. Da sich die
Luftmassen durch die verschiedenen Druckgebiete austauschen und somit in Bewegung
sind, wirkt auf diese Luftmassen die Corioliskraft. Sie werden abgelenkt. Die Erde dreht
sich gegen den Uhrzeigersinn um die eigene Achse und deshalb werden die Luftmassen
auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt. Diese
Ablenkung ist in Abbildung 74 leicht ersichtlich. Dabei muss man sich vorstellen, man
sitzt auf dem Luftpacket und wird dann abgelenkt. Denn so ist leicht ersichtlich, dass die
Pfeile auf der Nordhalbkugel, obwohl sie nach links zeigen, trotzdem nach rechts
abgelenkt werden. Noch zu erwähnen ist, dass die Corioliskraft nur auf großflächige
Bewegungen wirkt, deshalb spielt sie zwar bei der Entstehung eines Hurrikans eine
entscheidende Rolle, jedoch bei Tornados nicht. (Genauere Erklärung unter Grundlagen
Seite 7)
Abbildung 74 Die Corioliskraft visuell dargestellt. Durch die Drehung der Erde werden die
Luftmassen, die sich zwischen Äquator und jeweiligem Pol befinden, in eine Richtung
abgelenkt. Auf der Südhalbkugel werden Luftmassen nach links und auf der
Nordhalbkugel nach rechts abgelenkt.
3.2.2 Ziele
Die folgenden Lernziele sollen durch diesen Stundenblock erreicht werden.
Corioliskraft kennenlernen
Durch Beispiele und Experiment Verständnis bzw. Einsicht erlangen
Zusammenhänge zu den Naturkatastrophen erkennen
80

3.2.3 Versuchsaufbau
Das erste Beispiel, welches dazu dienen soll, dass die Kinder sich die Corioliskraft
vorstellen können, ist ein eine visuelle Darstellung. Wurde von der Internetseite, (mforkel-experiment2013),
übernommen.
Materialien:
Karton (ca. 12 12 cm)
Zirkel
Schere
Lineal
Klebeband
Bleistift
Aus dem Karton einen Kreis mit Radius 5 cm ausschneiden und den Mittelpunkt
einzeichnen. Das Lineal auf einer Tischplatte mit dem Klebeband an den Enden
befestigen. Den Kreis aus Karton darunter schieben.
Abbildung 75 Visuelle Darstellung der Corioliskraft (m-forkel-experiment2013)
Während man die Kreisscheibe in eine Richtung dreht, verbindet man, mit Lineal
und Bleistift, den Mittelpunkt mit dem Rand. Je nach Drehsinn wird damit die
Corioliskraft auf der Nord- und Südhalbkugel dargestellt.
Für das Experiment zu diesem Thema benötigt man eine extra Stunde, da man einen
Besuch beim Kinderspielplatz vornehmen muss. Die dazu benötigten Materialien sind:
Kinderkarussell
4 Kinder
Ball
Videokamera
81

3.2.4 Durchführung
Visuelle Darstellung: (entnommen von (m-forkel-experiment2013))
Jedes Kind bekommt die Materialien, die beim Versuchsaufbau angeführt sind und
erledigt eigenständig die dort angegebenen Aufgaben. Die Nordhalbkugel und
Südhalbkugel werden separat betrachtet. Folgende Schritte werden durchgeführt:
1. Nordhalbkugel: betrachtet man den Nordpol von oben, dreht sich die Erde gegen
den Uhrzeigersinn.
a. Der Mittelpunkt stellt den Nordpol dar. Dieser soll, mit Bleistift und Lineal,
mit dem Rand des Kreises verbunden werden.
b. Gehe gleich vor wie bei 1.a., jedoch soll jetzt die Kreisscheibe gleichzeitig
gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden. Wobei die Anfangsstelle des
Lineals dort ist wo sich der Strich aus 1.a. befindet.
2. Südhalbkugel: betrachtet man den Südpol, so dreht sich die Erde im Uhrzeigersinn.
(Rückseite des Kartons verwenden)
a. Nun stellt der Mittelpunkt den Südpol dar. Gleich wie bei 1.a. zieht man
einen Strich vom Südpol bis zum Rand.
b. Jetzt geht man gleich wie bei 1.b. vor, nur dass man die Platte nun im
Uhrzeigersinn dreht.
Die Jugendlichen können nun die Ergebnisse betrachten und miteinander vergleichen.
Bei den unterschiedlichen Aufgaben werden folgende Beobachtungen gemacht werden:
1.a. Eine gerade Linie ist zu sehen
1.b. Die Linie ist nach rechts gekrümmt.
2.a. Es ist wieder eine gerade Linie zu sehen.
2.b. Die Linie ist nach links gekrümmt.
Jetzt sollen die Jugendlichen den Theorieteil mit dem Versuch verbinden und erklären
was passiert ist.
Experiment Kinderkarussell:
Vier Kinder sitzen, im gleichen Abstand voneinander, auf einem Kinderkarussell. Ein Kind
bekommt einen Ball. Der Auftrag wird sein, den Ball jeweils seinem gegenüber
zuzurollen. Die erste Runde wird ohne Bewegung des Karussells durchgeführt. Nach
einiger Übung wird dies gut klappen. Dann beginnt man das Karussell zu drehen und die
Kinder sollen nun wieder den Ball dem Gegenüber zurollen. Wie in der Visuellen
Darstellung schon gesehen wurde, wird auch hier in der Praxis dasselbe Phänomen
eintreten. Der Ball wird, je nachdem in welchem Drehsinn das Karussell sich bewegt,
nach links oder rechts abgelenkt und landet bei diesem Sitznachbarn (siehe Abbildung
76). Die Lehrperson sollte wenn möglich dies mit der Kamera aus der Vogelperspektive,
oder Notfalls auch von der Seite festhalten. Das Video wird dann zusammen mit der
Klasse angeschaut und analysiert.
82

Abbildung 76 Experiment Kinderkarussell
Durch das Drehen des Karussells wird der Ball, hier in der Abbildung nach
rechts, abgelenkt, obwohl der Ball zum Gegenüber gerollt werden wollte.
3.2.5 Reflexion
Das Experiment Kinderkarussell, sollte mit einer Kleingruppe durchgeführt werden,
damit keine langen Wartezeiten für die restlichen Kinder entstehen. Das Rollen des
Balles bedarf einiger Übung. Auch die Geschwindigkeit des Karussells kann Einfluss auf
den Erflog des Experimentes nehmen.
Insgesamt sollte man drei Unterrichtseinheiten zur Umsetzung dieses Stoffes einplanen.
3.3 Tsunami/Erdbeben
3.3.1 Notwendiges Vorwissen
Wie schon im theoretischen Teil erwähnt wurde, entstehen Tsunamis oft auf Grund von
Seebeben, unterirdischen Vulkanausbrüchen oder durch Erdrutsche. Das folgende
Experiment hält sich stark an das Seebeben 2004 vor der Küste von Sumatra.
Da dieser Tsunami durch ein Erdbeben entstand, sollte ein gewisses Vorwissen über
Erdbeben aufgebaut werden. Grundsätzlich werden die im theoretischen Teil erklärten
Punkte, in ein Stundenbild eingearbeitet und dann schülergetreu vermittelt.
83

Grundlage dafür ist das Vorwissen über die tektonischen Platten, die sich auf der
Erdoberfläche bewegen. Damit sich diese Platten bewegen können müssen wir klären
woraus der Untergrund der Platten besteht. Es wird also nötig sein die verschiedenen
Schichten der Erdkugel einzuführen und dies am besten an Hand eines Bildes. (siehe
Abbildung 5)
Wobei für unsere Plattenverschiebungen hauptsächlich die in Abbildung 5 dargestellte
äußere Schicht und die Astenosphäre eine wichtige Rolle spielen werden. Diese äußere
Schicht wird Lithosphäre genannt und die Asthenosphäre darunter ist eine zähflüssige
Masse. Die Lithosphäre bildet die Gesteinsschicht die vor Millionen Jahren kurzzeitig
eine große harte Hülle war. Diese Schicht ist schon immer in Bewegung, wie man in
Abbildung 77 sieht. (heimatundwelt2013)
Abbildung 77 tektonische Platten im Laufe der Zeit (diercke2012)
Die Zerteilung der Lithosphäre ist hier über Millionen Jahre dargestellt
Wie man in Abbildung 77 sehen kann waren die Kontinente, wie wir sie jetzt kennen, vor
250 Mio. Jahren noch eng beieinander. Man nannte diese große Platte damals Pangäa.
Vor 160. Mio. Jahren drifteten die Platten bereits auseinander und teilten sich in
Laurasia und Gondwana. Immer weiter entfernten sich die Platten voneinander. Diese
Bewegung hat bis heute kein Ende und so kann man in der Abbildung 77 sehen wo sich
die Kontinente in 40 Mio. Jahren befinden werden.
Haben die Jugendlichen einen Überblick über den Aufbau und die Wanderung der
Platten wird sich mit Sicherheit die Frage aufdrängen, wie die Bewegung der Platten
überhaupt möglich ist. Auch hier kann eine bildliche Darstellung helfen. (Abbildung 78)
84

Abbildung 78 Kontinentaldrift (geologisch2012)
Die verschiedenen Plattengrenzen ergeben sich durch unterschiedliche
Plattenbewegungen. Dabei werden Tiefseerinnen, Vulkane und Gräben erzeugt.
Merken sollten sich die Schüler/innen dass die Astenosphäre eine zähflüssige Schicht ist
auf der sich die Kontinente bewegen können. Auch die Temperatur steigt in diesen
Tiefen und lässt Gesteine schmelzen. Wie man in Abbildung 78 sehen kann gibt es drei
verschiedene Verschiebungen, und zwar die divergente Plattenbewegung, die
konvergente Bewegung und die Bewegung bei der sich die Platten aneinander vorbei
bewegen. Bei der divergenten Plattengrenze bewegen sich die Platte, wie der Name
bereits erwähnt auseinander und somit kann das zähflüssige Material aus der unteren
Schicht, der Astenosphäre, an die Oberfläche dringen und bildet damit zum Beispiel den
bekannten Mittelozeanischen Rücken. Die konvergente Plattenbewegung beschreibt das
Ineinanderschieben zweier tektonischer Platten, wobei sich meist eine der Platten unter
die andere schiebt. So entstanden auch die Tiefseerinnen im Ozean. Schiebt sich eine
Platte unter eine andere, entsteht ein großer Druck auf die obere Platte. Kann diese
obere Platte dem Druck nicht mehr standhalten, schnellt sie nach oben. Dieses
Phänomen nennt man dann ein Erdbeben. Das aneinander Vorbeibewegen nennt man
auch noch Transformstörung und kann einst zusammengehörende Teile, im Laufe der
Zeit, weit voneinander entfernen. Auch hierbei können Erdbeben entstehen.
Da man nun einiges über die tektonischen Platten erfahren hat, ist es von Vorteil eine
Landkarte (Abbildung 6) mit allen Platten, die sich auf unserer Erdoberfläche bewegen,
zu zeigen.
In Abbildung 6 ist schön zu sehen, wo sich welche Platte hinbewegt und wo die
Reibungspunkte zwischen den tektonischen Platten sind. An diesen Reibungspunkten,
gekennzeichnet durch schwarze Dreiecke, finden Erdbeben häufig statt.
85

Leicht zu sehen ist, dass Erdbebenrisikogebiete dort angesiedelt sind, wo eine
konvergente Plattengrenze vorzufinden ist. Jedoch kann auch an den
Transformstörungen, durch Verhacken der Oberfläche Spannung und somit ein
Erdbeben entstehen, wie es beim San-Andreas-Graben der Fall ist. (Hund, 2012 S. 40)
Nachdem nun das Grundwissen über tektonische Platten gut genug sein sollte, kann
näher auf Erdbeben eingegangen werden. Das Kartenmaterial kann helfen Risikogebete
aufzufinden und auch Anlass geben über bekannte Erdbeben im Laufe der Zeit zu
sprechen. Notwendig wird eine Erklärung über die Stärke eines Erdbebens sein und auch
die Erläuterung des dafür benötigten Messgerätes.
Zuerst wird eine Einführung über seismische Wellen, die durch ein Erdbeben
ausgesendet werden, stattfinden. Dass bei einem Erdbeben verschiedene Wellen
ausgesendet werden ist den meisten Menschen nicht bekannt. Siehe dazu den
theoretischen Teil unter Seismische Wellen. Die Schüler/innen sollen die vier
verschiedenen Wellen kennenlernen, unterscheiden können und wissen welche
Auswirkung die verschiedenen Wellen haben.
Die 4 Wellen die durch ein Erdbeben ausgesendet werde:
P-Welle
S-Welle
Love-Welle
Rayleigh-Welle
Die P-Welle, ausgesprochen die Primärwelle, ist die Welle, wie der Name schon verrät,
die zuerst beim Messgerät ankommt. Also die Welle die sich am schnellsten ausbreitet.
Sie ist eine Longitudinalwelle, siehe dazu den theoretischen Teil über Seismische Wellen.
Abbildung 79 Die P-Welle ist eine Longitudinalwelle die sich wie dargestellt im Material
ausbreitet. (Schwanke , et al., 2009 S. 22)
Die S-Welle, Sekundärwelle, ist dann die zweite Welle die an der Messstation ankommt
und gemessen werden kann. Anhand des Zeitunterschiedes zwischen P- und S-Welle
kann man den Ort des Erdbebenherds berechnen. Bei diesen beiden Wellentypen
handelt es sich um Raumwellen.
86

Abbildung 80 Die S-Welle ist eine transversale Welle. (Schwanke , et al., 2009 S. 22)
Ganz anderes als vermutet, ist trotz des lieblichen Namens die Love-Welle, die
verheerendste Welle, die am meisten Schaden anrichtet. Sie breitet sich ausschließlich
horizontal aus, wie man in Abbildung 81 sehen kann.
Abbildung 81 Love-Welle (Schwanke , et al., 2009 S. 22) Das Gestein wird durch die Love-Welle
seitlich verschoben.
Zuletzt trifft dann die Rayleigh-Welle ein, welche eine rollende Bewegung darstellt.
Zusammen mit der Love-Welle sind diese Wellen für die meisten Schäden an Gebäuden
verantwortlich.
Abbildung 82 Die Rayleigh-Welle bewegt sich rollend fort. (Schwanke , et al., 2009 S. 22)
Die beiden letzteren Wellen sind Oberflächenwellen und bewegen sich langsamer als die
ersten beiden Wellentypen. Die Primär- und Sekundär- Wellen breiten sich auch durch
das Innere der Erde aus. Mehr dazu im theoretischen Teil. (Schwanke , et al., 2009 S. 22)
Um das Thema Erdbeben abzuschließen ist es noch wichtig den Kindern die Methoden,
wie man ein Erdbeben misst und die verschiedenen Skalen zu erklären. Zuerst führt man
den Seismographen an Hand von Bildern in der Klasse ein. Da diese für die meisten nicht
selbst erklärend sind, wird ein Großteil der Klasse eine genaue Beschreibung zu diesem
Messgerät benötigen.
87

Abbildung 83 Seismograph (klett2013) An einer Vorrichtung ist eine Masse aufgehängt an der
sich ein Stift befindet. Unter der Masse befindet sich eine festsitzende Rolle, welche alle
Bodenbewegungen durch den Stift registriert.
Beschreibung (Abbildung 83) des Seismographen:
Das mit dem Boden verbundene Gerät beinhaltet eine schwere Masse, welche so
befestigt ist, dass sie sich durch ihre Trägheit kaum bewegt. Kommt es nun zu einem
Erdbeben und somit zu einer Aussendung der verschiedenen Wellentypen, gerät der
Boden ins Schwanken und die Masse bleibt starr. An der Masse befindet sich eine
Schreibspitze, wie in Abbildung 83 zu sehen ist. Direkt unter der Masse befindet sich
eine Registriertrommel, die Bewegungen des Untergrundes aufzeichnet, wenn der
Boden ins Wanken kommt. Denn dann beginnt sich alles, bis auf die Masse mit ihrer
Schreibspitze zu bewegen. Da der Seismograph sehr sensibel aufgebaut ist, ist ein
Dämpfungsmagnet angebracht um anderweitige Erschütterungen von der Aufzeichnung
auszugrenzen. (klett2013)
Während man früher noch Skalen angab in denen man die Auswirkungen der Erdbeben
vergleichen konnte (Mercalliskala), gibt man heute die Stärke eines Erdbebens an. Die
Intensität eines Erdbebens ist an Hand der Schäden zu erkennen, anderes ist es bei der
Stärke eines Erdbebens, denn dieser Wert ist ein rechnerisch festgelegter Wert. Jedoch
ist dieser Wert von der verwendeten Skala abhängig. (mehr im Kapitel Erdbeben im
theoretischen Teil) (Schwanke , et al., 2009 S. 25)
Im Gegensatz zu den Medien, sollen Jugendlichen die Werte für die Stärke eines
Erdbebens richtig einordnen können. Oft wird in den Medien fälschlicher Weise von der
Richterskala gesprochen, während aber meist die Momentmagnitudenskala gemeint ist.
Die Stärke eines Erdbebens ergibt sich aus dem Ausschlag des Seismographen. Dabei ist
die Magnitude ein Maß für die Stärke eines Erdbebens bzw. gibt die freigesetzte Energie
an und wird durch die Amplitude bestimmt. (Schwanke , et al., 2009 S. 25)
88

Wie bereits schon genannt wurde, gibt es verschiedene Skalen nach denen die
Magnitude und somit die Stärke eines Erdbebens ermittelt wird. Den Schülern/innen
sollten die Richter-, Momentmagnituden- und die EM-Skala in Erinnerung bleiben. Dabei
ist zur Kenntnis zu nehmen, dass die Richterskala logarithmisch aufgeteilt ist (siehe
Grundlagen). (Schwanke , et al., 2009 S. 25)
Der Grundstein für die Einführung der Tsunamis ist gelegt. Beschäftigen werden wir uns
hauptsächlich mit Tsunamis, die durch Unterwassererdbeben ausgelöst werden. Solche
Unterwasserbeben werden auch Seebeben genannt. Wichtig ist es jedoch auch, über die
weiteren Auslöser von Tsunamis Bescheid zu wissen. Um das Ganze noch mal in Worte
zu fassen, ein Tsunami kann durch Seebeben, Erdrutsche, Meteoriteneinschläge und
durch Vulkanausbrüche entstehen.
Die Gebiete in denen sich eine Platte über eine andere schiebt werden
Subduktionsgrenzen genannt und sind die häufigsten Auslöser für Erd- und Seebeben.
Da sich die Platten, wie bereits bekannt ist, bewegen entstehen an solchen
Grenzschichten enorme Spannungen, durch Ineinanderhaken der Oberfläche. Jahrelang
baut sich diese Spannung auf bis irgendwann die obere Platte dem enormen Druck nicht
mehr standhalten kann. Die Platte schnellt nach oben und gibt somit einen enormen
Impuls an die Umwelt ab. Findet jetzt ein solches Beben im Ozean statt, also ein
Seebeben, dann wird die gesamte Wassermasse die über dem Erdbebenherd liegt nach
oben verdrängt. Gewaltige Energien wirken bei diesem Naturspektakel.
Auf dem offenen Meer spürt man kaum etwas von der herannahenden Todeswelle. Man
könnte denken es handle sich um einen normalen Wellengang. Mit hoher
Geschwindigkeit breitet sich die Welle in alle Richtungen aus. Beobachten kann man dies
in sehr abgeschwächter Version, wenn man einen Stein ins Wasser wirft. Je tiefer der
Ozean, desto schneller wird sich die Welle ausbreiten. Im Gegensatz zur Flutwelle die ein
Hurrikan an Land treibt, wird hier die gesamte Wassersäule, bis zum Meeresboden in
Bewegung gesetzt. Trifft diese Welle an Land so sinkt zwar die
Ausbreitungsgeschwindigkeit, jedoch baut sich die Welle mehrere Meter auf um dann
alles was sich ihr in den Weg stellt mitzureißen. (Schwanke , et al., 2009 S. 49,55)
Anhand eines Videos wird diese Wellenausbreitung für jeden Jugendlichen gut sichtbar.
Auch das Aufbauen der Welle ist hier leicht zu sehen. (Tsunamientstehung2013)
Um genaueres über die Wellenausbreitung zu erfahren, sollte man im theoretischen Teil
unter Tsunamis und Grundlagen nachlesen. Die Schüler/innen sollten sich über die
Entstehung eines Tsunamis bewusst sein und wissen, dass ein Tsunami auf dem offenen
Ozean kaum zu spüren ist, sich jedoch sobald er an Land kommt zu einer riesigen
Flutwelle aufbaut.
89

Die Kinder sollen Anzeichen für einen Tsunami erkennen und dann laut Notfallplan
richtig handeln. Unter anderem also die Eigenschaften eines Tsunami erkennen:
Das Wasser zieht sich oft sehr rasch und stark zurück (keine Ebbe)
Fische ziehe sich in tiefe Gewässer zurück
Schäumendes Wasser (Whirlpool)
Folge von Wellenbergen (keine Einzelwelle)
Nach dem Überfluten zieht sich das Wasser mit einer gewaltigen Kraft wieder
zurück in die See und nimmt alles mit was nicht niet- und nagelfest ist.
Das erste Anzeichen ist häufig der starke, schnelle Rückzug des Wassers, welcher von
der Ebbe zu unterscheiden ist. Bei der Ebbe zieht sich das Wasser langsam zurück. Man
kann dann darauf schließen, dass ein Wellental dem Wellenberg vorangeeilt ist. Da es
unter Wasser wie in einem Whirlpool brodelt, ziehen sich die Meeresbewohner in den
offenen Ozean zurück. Tiere haben ein besonderes Gespür für solche Unruhen. Durch
die Erschütterung wird nie nur eine Welle ausgelöst sondern ganze Wellenpakete, so
kann es auch sein dass der ersten Welle, eine noch stärkere Flutwelle folgt, deshalb ist
es wichtig auf Entwarnung zu warten bis man aus seinem Schutzgebiet herauskommt.
Falls es keine Warnungen gibt sollte man lange genug warten, bis man wieder zum
Risikogebiet zurückkehrt. Es ist zudem sehr wichtig, dass man sich, so schnell wie
möglich, aus dem Wasser zieht, sollte man die erste Flutwelle überlebt haben. Wenn
dies nicht möglich ist, dann sollte man sich in eine Position bringen an der man nicht
durch umherschwimmende Teile zerdrückt oder durch den Sog mit ins Meer gezogen
werden kann.
Bei der Katastrophe im Jahr 2004 konnte das 10 jährige Mädchen, Tilly Smith, dank des
Unterrichts in der Schule vielen Menschen das Leben retten. Um die 100 Menschen
verdanken diesem Mädchen ihr Leben. (TillySmith2013)
Genau aus diesem Grund ist es sehr wichtig, dass der Notfallplan des Tsunami
besprochen wird, damit jedes Kind weiß was zu tun ist und dem Beispiel von Tilly Smith
folgen kann.
3.3.2 Ziele
Kennenlernen der tektonischen Platten
Wissen über die verschiedenen Plattenbewegungen und deren Folge
Erdbebenrisikogebiete anhand von Kartenmaterial (in denen die Platten
gekennzeichnet sind) erkennen
Die verschiedenen Wellen die ein Erdbeben aussendet kennen
Die Wellentypen eines Erdbebens unterscheiden können
Funktionsweise des Seismographen nachvollziehen können
Wichtige Begriffe wie Intensität, Magnitude, Stärke (eines Erdbebens),
Momentmagnitude kennenlernen
90

Kennenlernen einiger Erdbebenskalen und Unterschiede kennen
Entstehungsarten eines Tsunamis kennen
Über Ausbreitung und den Verlauf Bescheid wissen
Kennzeichen erkennen und richtig handeln lernen
Notfallplan kennen
An Regeln halten
Modelltsunami beobachten und Eigenschaften eines Tsunami erkennen
Zusätzliches Verständnis durch Experiment erhalten
3.3.3 Aufbau
Bei dem von mir aufgebauten Experiment mit dem vielsagenden Namen:
„Tsunamigenerator“ handelt es sich um eine Kunststoffkonstruktion, welche eigens für
mich zur Visulisierung der Entstehung eines Tsunamis entworfen und konstruiert wurde.
Zuerst wurde eine Skizze mit meinen ungefähren Vorstellungen angefertigt um später
einen genauen Bauplan zu entwerfen. Es handelt sich hierbei um ein Kunststoffbecken,
welches mir die Firma IKW GmbH, Burghausen anfertigte. Begonnen wurde mit der
Konstruktion eines Beckens, wie es Abbildung 84 zeigt. Ich erhielt dazu noch eine lose
Rampe und einen Klotz. Anhand von Versuchen ermittelte ich die Steigung der Rampe,
wodurch eine Welle erzeugt werden kann die einen Tsunami darstellt. Es sollten dabei
die Eigenschaften von Tsunamis, die durch ein Erdbeben entstehen, die Ausbreitung der
Materialwelle im Wasser und das Steigen der Amplitude an der Küste veranschaulicht
werden.
Abbildung 84 Erste Skizze des Tsunamibeckens
Um den idealen Steigungswinkel für die Rampe zu finden, wurde diese ins Becken
gegeben und mit einem Klotz, konnte ich verschiedene Steigungen ausprobieren. Somit
kam ich zu einer Steigung, die die gewünschten Effekte auslöste. Die als ideal für diesen
Aufbau erachtete Steigung wurde dann markiert und das Becken ging nochmal zurück an
die Firma IKW, um nun die festsitzende Rampe einzubauen.
91

Abbildung 85 Der Tsunamigenerator. Die Rampe ist festsitzend und im tiefen Wasser links wird
das Erdbeben ausgelöst. Rechts ist die Küste mit Strand dargestellt. Zur Veranschaulichung
wurden Monopolyhäuser und ein kleiner Eifelturm aufgestellt.
Die Rampe in der Abbildung 84 entspricht nicht ganz dem Endprodukt, denn wie man in
Abbildung 85 sehen kann, fängt dort die Rampe erst im zweiten Drittel an zu steigen und
die letzten 20 cm bilden dann noch das Ufer. Die Rampe hat bei diesem Ufer eine Höhe
von ca. 10 cm.
Kleine Monopolyhäuser und ein kleiner Eifelturm dienen zur besseren
Veranschaulichung der Auswirkungen. Als Auslöser des Tsunami dient an einem Rohr
befestigte Platte welche manuell nach oben gezogen wird, um ein Erdbeben auszulösen.
Die letzte Zutat für den Tsunami ist, das wohl entscheidendste Element, das Wasser. Bis
zur angegebenen Markierung wird das Becken aufgefüllt.
3.3.4 Durchführung
Nachdem die Theorie besprochen wurde wird das Experiment durchgeführt.
Das Tsunamibecken wird bis zur Markierung aufgefüllt. Der Stab zum Simulieren des
Erdbebens wird in Position gebracht. Das heißt er wird an der tiefsten Stelle des Beckens
platziert, dieser Teil des Beckens soll das offene Meer darstellen, in dem das Seebeben
stattfindet (siehe Abbildung 86).
92

Abbildung 86 Der Tsunamigenerator mit Stab zum Auslösen des Erdbebens
Es benötigte einige Zeit um den optimalen Wasserstand festzulegen. Ist das Becken
gefüllt, kann das Experiment starten. Es ist darauf zu achten, dass alle Schüler/innen
eine gute Sicht auf das Becken haben, damit auch alle die entscheidenden Momente, die
gezeigt werden sollen miterleben können. Welche da wären, auf dem offenen Meer ist
die Welle noch keine Angsteinflößende Flutwelle, das Wasser zieht sich kurz vor dem
Eintreffen des Tsunami schnell zurück, die Welle baut sich mit abnehmender
Meerestiefe auf, das gesamte Ufer wird von dem Wasser überschwemmt und das
Wasser zieht sich dann schnell wieder zurück ins Meer. Bei der Durchführung soll so
realistisch wie möglich gearbeitet werden, das heißt beim Auslösen des Seebebens ist
die Platte ruckartig nach oben zu ziehen. Wie weit man diese Platte nach oben ziehen
soll kann am Becken markiert werden oder nach einigen Versuchen selbst
herausgefunden werden. Den Schülern/innen muss klar gemacht werden, dass es sich
trotz allem hier um eine übertriebene Darstellung eines Seebebens handelt, da man
sonst in so kleiner Form keine Flutwelle erzeugen könnte.
Weil die Reihenfolge der Ereignisse relativ schnell vor sich geht, wurde das Experiment
im Vorfeld gefilmt und kann nun in Slow-motion der Klasse präsentiert werden. Dabei
wird es leichter sein, die nötige Erklärung zu den entscheidenden Momenten zu liefern.
Das zugehörige Video liegt dieser Arbeit im Anhang in Form einer CD bei.
3.3.5 Reflexion
Im Vorhinein benötigte das Experiment viel Zeit um Steigung und Wasserstand zu
optimieren. Dank der Firma IKW, wurden meine Ideen detailgenau umgesetzt.
Es hat sich herausgestellt, dass es von Vorteil ist das Video zum Experiment in einem
hellen Raum zu drehen, da die Effekte hier besser zu sehen waren.
3.3.6 Weiterführung
Eine Idee dieses Projekt weiter zuführen bietet das Magazin MNU (siehe
Literaturverzeichnis (Henning, et al., 2011 S. 324-327)) Während es im Amerikanischen
93

Raum schon lange Zeit ein Tsunami Frühwarnsystem gibt, wurde es im indischen Ozean
erst nach dem verheerenden Tsunami 2004 eingeführt. Wie solch ein Frühwarnsystem
funktioniert beschreibt die Zeitschrift MNU in ihrem Artikel „Zerstörerische Kräfte von
Tsunami und Wirbelsturm“. In diesem Artikel wird auch berechnet wie viel ein
Frühwarnsystem für bestimmte Regionen bei dem katastrophalen Tsunami im Jahre
2004, gebracht hätte. Diese Beispiel kann man mit den Kindern nachrechnen und somit
eine gute Verbindung zur Mathematik knüpfen.
Folgendes wurde eins zu eins aus dem Artikel von (Henning, et al., 2011) übernommen:
In Tabelle 8 sieht man die Daten zum Erdbeben 2004 in Sumatra
Zeitpunkt
26.Dez. 2004, 1.59 MEZ
2.14 Uhr MEZ erreicht der Tsunami Sumatra
3.45 Uhr MEZ erreicht der Tsunami Sri Lanka
Lage des Epizentrums
Magnitude
Ausmaß des Erdbebens
3.267° nördliche Breite
95.821° östliche Breite
(ca. 150 km vor Sumatra)
9,1 Richterskala
Der Meeresboden wurde auf einer Strecke von rund
1.200 km um bis zu 10 m angehoben
Tabelle 8 Daten des Erdbebens von 2004 in Sumatra (Henning, et al., 2011 S. 325)
Daten zur Berechnung:
• Schnellsten Wellen sind die P-Wellen: ; Annahme
• Abstand vom Satelliten(zur Boje und zur Messstation): 35.786-41.670km;
Annahme 40.000km
• Berechnungszeit der Messdaten: Annahme 4 Minuten
• Durchschnittliche Wassertiefe: ̅
• Formeln zur Berechnung:
• √ h=Wassertiefe
• (elektromagnetische Wellenausbreitung)
• Lichtgeschwindigkeit
In Abbildung 87, die sich stark an die Skizze von (Henning, et al., 2011 S. 325) anlehnt,
sieht man wie sich ein solches Frühwarnsystem zusammensetzt. Die Nummern 1-4
beschreiben die verschieden Zeiten die diese Stationen benötigen. Bei Nummer 1 wird
zum Beispiel die Zeit berechnet, die die seismische Welle bis zur Messstation benötigt.
94

Da die P-Wellen die schnellsten Wellen sind, wird ein Mittelwert der Geschwindigkeiten
dieser seismischen Wellen als Anhaltspunkt genommen. Die Zeit die, die GPS-Bojen
brauchen um ein Signal an den Satelliten zu senden wird gleich der Zeit, die der Satellit
zur Messstation braucht, gesetzt. Bei der Berechnung werden diese Zeiten also einfach
addiert. Bei der Nummer 4 ist die Zeit, die die Messstation benötigt, um die Daten
auszuwerten gemeint. Sie wird auf einen fixen Wert gesetzt. Weiters wird noch die
Dauer die eine Tsunamiwelle benötigt um ans Ufer zu treten berechnet. Wobei man hier
die Ausbreitung als eine gleichförmige, geradlinige Bewegung annimmt, da man die
Meerestiefe mittelt um eine konstante Ausbreitungsgeschwindigkeit zu erlangen.
Rechnet man all diese Zeiten aus und addiert die vier Zeiten des Frühwarnsystems und
subtrahiert sie von der Zeit der Tsunamiwelle, erhält man als Ergebnis die Zeit, die man
braucht, um das entsprechende Gebiet zu evakuieren. Natürlich wird dieses Ergebnis mit
den Schülern besprochen und mögliche Fehlerquellen werden entlarvt. Da viele Werte,
wie Meerestiefe, Entfernung von Messstation zu Satellit bzw. Satellit zur Boje und
Ausbreitungsgeschwindigkeit gemittelt werden, kann man von einer Abweichung der
Realität ausgehen. Es wurden jedoch Werte verwendet, die das Worst-case-Szenario
beschreiben Demnach hätte man also eventuell mehr Zeit zur Evakuierung. Doch lieber
mehr Zeit einplanen, als Menschenleben zu riskieren.
Abbildung 87 Tsunami-Frühwarnsystem. Die Nummern 1-4 zeigen die verschiedenen Stationen
die beim Tsunami-Frühwarnsystem mit einfließen. Nummer 1 stellt sie Ausbreitung der P-
Welle nach einem Erdbeben dar. Bei den Nummern 2 und 3 handelt es sich um die Weitergabe
der Messdaten von den Messbojen zum Satelliten und vom Satelliten zur Messzentrale.
Wobei durch die Drucksensoren ein Signal, bei einem Erdbeben, an die GPS-Bojen
weitergegen wird und dann erst zum Satelliten kommt. Die Nummer 4 soll die Dauer der
Berechnung der Daten darstellen.
95

Berechnung der verschiedenen Zeiten:
• Tsunamiwelle
√
√
• Warnsystem = 4 Zeiten addieren
• seismische Welle bis zur Messstation
• Satellit zur Messstation/Boje (gleich lang)
̅
s
• Messstation
• Gesamtzeit
Die Evakuierungszeit ergibt sich durch subtrahieren der Gesamtzeit des
Frühwarnsystems von der Zeit die die Tsunamiwelle zur Ausbreitung benötigt.
• Evakuierungszeit
Auch zum Thema Tsunami und Erdbeben findet man Arbeitsblätter in der Lerntheke von
(Hund, 2012 S. 10-17).
96

4. Nachwort
Viel zu lange wurden im Unterricht Themen behandelt, die keinen Praxisbezug haben.
Man sollte sich überlegen, welcher Stoff unbedingt Teil des modernen Physikunterrichts
sein sollte. Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Bewusstsein für Lehrer zu schaffen, wie
wichtig das Thema Naturkatastrophen, für das alltägliche Leben der Kinder sein kann.
Mir ist klar, dass sich die Kinder vielleicht nicht oft in so einer Situation wiederfinden.
Aber in diesen paar Sekunden oder Minuten sollten sie auf den Unterricht zurückgreifen
können und wissen, was zu tun ist. Es ist beinahe unglaublich, dass viele Menschen, zum
Beispiel nicht wissen was ein Tsunami ist. Oftmals begeben sich die Menschen in
Risikogebiete, ohne über dies Bescheid zu wissen. Damit gefährden sie ihr und das Leben
ihrer Familie, ohne es zu wissen.
Mein Wunsch wäre ein fächerübergreifender Unterricht. Während in Geografie die
Risikogebiete besprochen werden können, kann man sich in Physik über die Entstehung
und Ausbreitung unterhalten. In der Mathematik können Berechnungen über
Evakuierungszeit und zum Beispiel Wellenausbreitung stattfinden. Diese Arbeit soll den
Lehrern/innen eine Unterstützung oder Anregung bieten, welche diese nach Wunsch in
ihrem Unterricht einbauen können. Keinesfalls sollte der Kreativität hier eine Grenze
gesetzt sein, es handelt sich lediglich um Vorschläge. Ziel ist es, die nächste Generation
besser über Naturkatastrophen aufzuklären und ihnen Methoden anzubieten, um diese
Katastrophen zu verstehen und somit auf mögliche Anzeichen reagieren zu können.
Mir war es vor allem sehr wichtig, Experimente, Videos und andere Materialien zu den
Katastrophen zu finden, damit sich die Jugendlichen unter den Naturkatastrophen etwas
vorstellen können Meiner Meinung nach werden im Physikunterreicht zu wenige
Experimente durchgeführt. Immer wieder beherrscht der Frontalunterricht die
Klassenräume. Das kann ich nicht verstehen, denn die Physik biete sich ja an, gelernte
Dinge experimentell darzustellen.
Man sollte den Aufwand nicht scheuen und den Kindern die Chance bieten mit allen
Sinnen zu Lernen.
97

Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1 Sphäreneinteilung unserer Atmosphäre in logarithmischer Darstellung nach
Temperaturverlauf und Meereshöhe(kowoma2012) ......................................................... 5
Abbildung 2 Wirkungsweise der Corioliskraft (m-forkel2013) ............................................ 8
Abbildung 3 Drehsinn eines Tiefdruckgebietes auf der Nordhalbkugel (atmos2013) ........ 8
Abbildung 4 Beaufort-Skala (wetterdienst2013) ................................................................ 9
Abbildung 5 Aufbau der Erde im Schichtsystem. (heimatundwelt2013) .......................... 10
Abbildung 6 Die Aufteilung der Erdkruste in tektonische Platten (7stern2013) .............. 11
Abbildung 7 Darstellung einer Subduktion am Beispiel ................................................... 11
Abbildung 8 Visualisierung einer Kontinent-Kontinent Kollision (Schwanke , et al., 2009 S.
19) ...................................................................................................................................... 12
Abbildung 9 Darstellung einer Transformationsströmung am Beispiel des San-Andreas-
Graben (Schwanke , et al., 2009 S. 19) .............................................................................. 12
Abbildung 10 Ausbreitung der Erdbebenwellen (klett-seismischeWellen2013) .............. 13
Abbildung 11 Entstehung eines tropischen Wirbelsturms (votekk2013) ......................... 14
Abbildung 12 Wo Zyklone wüten (nature2013) ................................................................ 17
Abbildung 13 Bildliche Veranschaulichung der Saffir-Simpson-Skala (klimawandel2013)
........................................................................................................................................... 19
Abbildung 14 Die Hurrikan Alley mit den unterschiedlichen ............................................ 20
Abbildung 15 Hurrikan sichere Häuser (Schwanke , et al., 2009 S. 112) .......................... 21
Abbildung 16 Erhöhte Installation von elektrischen Geräten (Schwanke , et al., 2009 S.
112) .................................................................................................................................... 21
Abbildung 17 Sicherungskrampen zur besseren Befestigung des Daches (Schwanke , et
al., 2009 S. 112) ................................................................................................................. 22
Abbildung 18 Notfallplan für Hurrikans (redcross-hurricane2013) .................................. 23
Abbildung 19 Zur Visualisierung der Größe des Hurrikans ............................................... 24
Abbildung 20 Satellitenbild des Hurrikan „Mitch“ im karibischen Raum (wikimitch2013)
........................................................................................................................................... 25
Abbildung 21 Das Auge des Hurrikan „Katrina“ (Schwanke , et al., 2009 S. 102) ............. 26
Abbildung 22 Satellitenbild des Hurrikan „Katrina“ kurz vor bzw. schon über New
Orleans (nasa-katrina2013) ............................................................................................... 26
Abbildung 23 Weitläufige Überschwemmungen nach „Katrina“ (Schwanke , et al., 2009
S. 108) ................................................................................................................................ 26
Abbildung 24 Verlauf/Entwicklung des Hurrikan „Nargis“ (wiki-nargis2013) .................. 27
Abbildung 25 Verlauf des Hurrikan „Ike“ (wiki-ike2013) .................................................. 27
Abbildung 26 Verlauf des Supertaifun „Jangmi“ (wiki-jangmi2013) ................................. 28
Abbildung 27 Entstehung eines Tornados (raonline2013) ............................................... 29
Abbildung 28 Der Rüssel des Tronados zieht sich bis zum Boden (raonline2013) .......... 29
Abbildung 29 Der Tornado-Alley ist ein Gebiet an dem häufig Tornados auftreten
(noaa2013) ........................................................................................................................ 34
Abbildung 30 Globale Tornadokarte (wikiglobaltornado2013) ........................................ 34
Abbildung 31 Zutaten für einen Tornado (weathertrends2013) ..................................... 35
Abbildung 32 Der Tornado-Notfallplan (redcross-tornado2013) ..................................... 36
Abbildung 33 Die Schneise des Pforzheimtornados (tornadoliste2013) .......................... 37
Abbildung 34 Zerstörung in Pforzheim durch den Tornado 1968 (tornadoliste2013) ..... 37
98

Abbildung 35 Zerstörung Wiener Neustadt durch ............................................................ 38
Abbildung 36 Tornadoschneise Wiener Neustadt (tordachtornado2013) ...................... 39
Abbildung 37 Tornados in Österreich (tordachmap2013) ................................................ 39
Abbildung 38 Der Super Outbreak von 1999 (wikimedia2013) ........................................ 40
Abbildung 39 Prinzip des ersten Seismoskops (klett-messung2013) ............................... 42
Abbildung 40 Europäische Makroseismische Skala zur .................................................... 43
Abbildung 41 Seismographen (zamg-forschungsheft2013) .............................................. 44
Abbildung 42 Zeitdifferenz der P- und S-Wellen mit einem ............................................. 44
Abbildung 43 Lokalisierung des Epizentrums durch 3 ...................................................... 45
Abbildung 44 Nomogramm (Bolt, 1995) ........................................................................... 47
Abbildung 45 Verteilung der Epizentren von Erdbeben ................................................... 48
Abbildung 46 Erdbebengebiete in Österreich (zamg-übersicht2013) .............................. 49
Abbildung 47 Spürbare Erdbeben der letzten Jahre in Österreich (zamg-übersicht2013)49
Abbildung 48 Erdbebenaufteilung der Jahre 2000-2011 .................................................. 50
Abbildung 49 Ein Blei-Gummi-Fundament zur Abschottung von Erdbebenwellen
(Schwanke , et al., 2009 S. 31) ........................................................................................... 52
Abbildung 50 Das Gleitlager gleicht die Erschütterungen aus (Schwanke , et al., 2009 S.
31) ...................................................................................................................................... 52
Abbildung 51 Stoßdämpfer dienen als zusätzliche Stabilisierung (Schwanke , et al., 2009
S. 31) .................................................................................................................................. 52
Abbildung 52 Notfallplan für Erdbeben (redcross-earthquake2013) ............................... 53
Abbildung 53 Die größten Erdbeben seit 1900 mit ........................................................... 54
Abbildung 54 Zerstörungen durch das Erdbeben von Valdivia, Chile 1960 (usgschile2013)
.......................................................................................................................... 55
Abbildung 55 Schäden aufgrund des Erdbebens von ....................................................... 56
Abbildung 56 Die Verwüstungen und Überschwemmungen des ..................................... 56
Abbildung 57 Schäden des fatalen Erdbebens und........................................................... 56
Abbildung 58 Entstehung eines Tsunamis durch ein Seebeben (planat2013) ................. 58
Abbildung 59 Das Pazifik Tsunami-Frühwarnsystem mit seinen Messstationen (Schwanke
, et al., 2009 S. 57) ............................................................................................................. 59
Abbildung 60 Tsunami-Risikogebiete weltweit und farblich ............................................ 60
Abbildung 61 Notfallplan Tsunami (redcross-tsunami2013) ............................................ 62
Abbildung 62 Die sich aufbauende Flutwelle beim Tsunami 2004 in Thailand
(thesun2013) ..................................................................................................................... 63
Abbildung 63 Ein Hotel in Sri Lanka wird 2004 überschwemmt (noaa-sumatra2013) ..... 63
Abbildung 64 Bilder in Khoa Lak, Thailand beim Tsunami 2004 (toebert2013) .............. 64
Abbildung 65 Hier werden die Kräfte eines Tsunamis sichtbar. (noaa-japan2013) ......... 64
Abbildung 66 Die Geschichte von Tilly Smith (dkkv2013) ................................................. 66
Abbildung 67 Hoch- und Tiefdruckgebiete (leifiphysik2013) ............................................ 67
Abbildung 68 Darstellung der Teilchenbewegung von kalter und warmer Luft ............... 68
Abbildung 69 Schematische Darstellung der Zusammensetzung trockener und feuchter
Luft ..................................................................................................................................... 69
Abbildung 70 Verbindungsstück des Flaschentornados ................................................... 74
Abbildung 71 Der Flaschentornado (waldorfshop2013) .................................................. 75
Abbildung 72 Fertige Verbindungsstücke eines Flaschentornados (experimentis2013) . 76
99

Abbildung 73 Memory über Tornados, Hurrikans und Hoch- und Tiefdruckgebiete
(wikimitch2013) (Schwanke , et al., 2009 S. 102, 108) (nasa-katrina2013)
(leifiphysik2013) ................................................................................................................ 78
Abbildung 74 Corioliskraft ................................................................................................. 80
Abbildung 75 Visuelle Darstellung der Corioliskraft (m-forkel-experiment2013) ............ 81
Abbildung 76 Experiment Kinderkarussell ........................................................................ 83
Abbildung 77 tektonische Platten im Laufe der Zeit (diercke2012) ................................. 84
Abbildung 78 Kontinentaldrift (geologisch2012) .............................................................. 85
Abbildung 79 P-Welle (Schwanke , et al., 2009 S. 22) ....................................................... 86
Abbildung 80 S-Welle (Schwanke , et al., 2009 S. 22) ....................................................... 87
Abbildung 81 Love-Welle (Schwanke , et al., 2009 S. 22) ................................................. 87
Abbildung 82 Rayleigh-Welle (Schwanke , et al., 2009 S. 22) ........................................... 87
Abbildung 83 Seismograph (klett2013) ............................................................................. 88
Abbildung 84 Erste Skizze des Tsunamibeckens ............................................................... 91
Abbildung 85 Der Tsunamigenerator ................................................................................ 92
Abbildung 86 Der Tsunamigenerator mit Stab zum Auslösen des Erdbebens ................. 93
Abbildung 87 Tsunami-Frühwarnsystem .......................................................................... 95
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1 Zusammensetzung trockener Luft bis zu 100 km (Klose, 2008 S. 11) ................. 6
Tabelle 2 Saffir-Simpson-Skala (nhc2013) ......................................................................... 18
Tabelle 3 Die Fujita-Skala teilt die Tornados in 12 verschiedene Stufen ein.
(wikifujita2013) ................................................................................................................. 32
Tabelle 4 Vergleich der Tornadoskalen und der Beaufortskala (tordach2013) ................ 33
Tabelle 5 Die größten Erdbeben seit 1900 (usgs2013) ..................................................... 54
Tabelle 6 Eine Auswahl großer Erdbeben in Österreich (zamg-erdbeben2013) .............. 55
Tabelle 7 Berechnung der Molekülmassen von trockener und feuchter Luft .................. 69
Tabelle 9 Daten des Erdbebens von 2004 in Sumatra (Henning, et al., 2011 S. 325) ....... 94
100

Literaturverzeichnis
7stern2013. 21.05.2013.
http://www.7stern.info/X_Botschaftenseiten/201204_April/20120420_SaLuSa-
Botschaft.htm. 21.05.2013.
atmos2013. 12.06.2013.
http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gl%29/guides/mtr/fw/grad.rxml. 12.06.2013.
australiangeographic2013. 30.05.2013.
http://www.australiangeographic.com.au/journal/the-10-biggest-tsunamis-inhistory.htm.
30.05.2013.
bbc2013. 31.05.2013. http://news.bbc.co.uk/2/hi/uk/4229392.stm. 31.05.2013.
blottr-sumatra2013. 28.05.2013. http://www.blottr.com/world/breakingnews/indonesian-girl-swept-away-2004-tsunami-found-alive.
28.05.2013.
Bolt, Bruce A. 1995. Erdbeben-Schlüssel zur Geodynamik. Heidelberg : Spektrum, 1995.
citymagazin2013. 30.04.2013.
http://www.dascitymagazin.at/de/rubriken/get/page/wiener-neustadt-vom-tornado--cgestreift-c--/.
30.04.2013.
Crummenerl, Rainer. 2010. Was ist was. Naturkatastrophen. Nürnberg : Tessloff, 2010,
S. 4-6, 8-15, 16-19, 30-36,.
diercke2012. 4.12.2012. http://www.diercke.de/kartenansicht.xtp?artId=978-3-14-
100758-9&stichwort=Laurasia&fs=1. 4.12.2012.
dkkv2013. 01.06.2013. http://www.dkkv.org/upload/downloads/Tsunami_updated.pdf .
01.06.2013.
experimentis2013. 14.05.2013. http://experimentisshop.de/Flaschentornado_detail_292.html
. 14.05.2013.
Foelsche, Ulrich. 2009. Einführung Geophysik. Skript. Graz : s.n., 2009.
—. 2009. Einführung in die Meteorologie. Skript. Graz : s.n., 2009.
Frater, Harald. 2001. Wetter und Klima. Phänomene der Erde. Heidelberg : Springer,
2001.
geologisch2012. 3.12.2012.
http://geologisch.files.wordpress.com/2011/03/plattengrenzen.png. 3.12.2012.
heimatundwelt2013. 21.05.2013.
http://www.heimatundwelt.de/kartenansicht.xtp?artId=978-3-14-100262-
1&stichwort=Erdkern&fs=1. 21.05.2013.
Henning, Herbert und Spieler, Sabrina. 2011. Zerstörerische Kräfte von Tsunami und
Wirbelsturm. Der mathemtische und naturwissenschaftliche Unterricht. September,
2011, Bd. 06, 64.
Hund, Christian. 2012. Lerntheke Naturkatastrophen. Unterrichtsmaterialien für die
Sekundarstufe I. Stamsried : CARE-LINE, 2012, S. 6-9, 10-17, 18-25, 26-27, 38-56.
101

klett2013. 21.05.2013.
http://www2.klett.de/sixcms/list.php?page=lehrwerk_extra&titelfamilie=Haack%20Welt
atlas%20SI&extra=Haack%20Weltatlas%20SI%20-
%20Online&inhalt=klett71prod_1.c.264554.de&modul=inhaltsammlung&kapitel=26626
5. 21.05.2013.
klett-messung2013. 29.05.2013.
http://www2.klett.de/sixcms/list.php?page=infothek_artikel&extra=Haack%20Weltatlas
%20SI%20-%20Online&artikel_id=108093&inhalt=klett71prod_1.c.264554.de.
29.05.2013.
klett-seismischeWellen2013. 29.05.2013.
http://www2.klett.de/sixcms/list.php?page=infothek_artikel&extra=TERRA-
Online%20/%20Gymnasium&artikel_id=108083&inhalt=klett71prod_1.c.150443.de.
29.05.2013.
klett-vorhersage2013. 29.05.2013.
http://www2.klett.de/sixcms/list.php?page=infothek_artikel&extra=Haack%20Weltatlas
%20SI%20-%20Online&artikel_id=108108&inhalt=klett71prod_1.c.264554.de .
29.05.2013.
klimawandel2013. 05.05.2013. http://www.klimawandel.com/html/hurricanes.html.
05.05.2013.
Klose, Brigitte. 2008. Meteorologie, Eine interdisziplinäre Einführung in die Physik der
Atmosphäre. Berlin, Heidelberg : Springer, 2008.
kowoma2012. 9.10.2012.
http://www.kowoma.de/gps/zusatzerklaerungen/atmosphaere.htm . 9.10.2012.
leifiphysik2013. 24.05.2013.
http://www.leifiphysik.de/themenbereiche/waermetransport/ausblick. 24.05.2013.
m-forkel2013. 31.05.2013. http://www.m-forkel.de/klima/zirk_druck.html. 31.05.2013.
m-forkel-experiment2013. 03.06.2013. http://www.m-forkel.de/klima/exp_coriolis.html
. 03.06.2013.
nasa-katrina2013. 07.05.2013.
http://pmm.nasa.gov/sites/default/files/imageGallery/Katrina1615z-050829-1kg12.jpg.
07.05.2013.
nature2013. 03.06.2013.
http://www.nature.com/scientificamerican/journal/v297/n1/box/scientificamerican070
7-44_BX1.html. 03.06.2013.
nhc2013. 05.05.2013. http://www.nhc.noaa.gov/aboutsshws.php. 05.05.2013.
nhc2-2013. 07.05.2013. http://www.nhc.noaa.gov/pdf/nws-nhc-6.pdf. 07.05.2013.
noaa2013. 15.02.2013.
http://www.oar.noaa.gov/spotlite/archive/spot_climatology.html. 15.02.2013.
noaa-japan2013. 30.05.2013.
http://www.ngdc.noaa.gov/hazardimages/event/show/256. 30.05.2013.
102

noaa-japan-details2013. 30.05.2013.
http://www.ngdc.noaa.gov/nndc/struts/results?eq_0=9799&t=101650&s=18&d=398,91,
95,93&nd=display. 30.05.2013.
noaa-sumatra2013. 30.05.2013.
http://www.ngdc.noaa.gov/hazardimages/event/show/51. 30.05.2013.
noaa-sumatra-details2013. 30.05.2013.
http://www.ngdc.noaa.gov/nndc/struts/results?eq_0=5823&t=101650&s=18&d=398,91,
95,93&nd=display. 30.05.2013.
noaa-tip2013. 03.06.2013.
http://www.srh.noaa.gov/jetstream/tropics/tc_structure.htm. 03.06.2013.
planat2013. 30.05.2013. http://www.planat.ch/?id=432. 30.05.2013.
qth2013. 22.05.2013. http://www.qth.at/adl708/notfunk.htm. 22.05.2013.
raonline2013. 11.02.2013. http://raonline.ch/pages/edu/st/tornado01a1.html .
11.02.2013.
redcross-earthquake2013. 28.05.2013.
http://www.redcross.org/images/MEDIA_CustomProductCatalog/m16240351_Earthqua
ke_Checklist.pdf. 28.05.2013.
redcross-hurricane2013. 08.05.2013.
http://www.redcross.org/images/MEDIA_CustomProductCatalog/m4340160_Hurricane.
pdf. 08.05.2013.
redcross-tornado2013. 15.02.2013.
http://www.redcross.org/images/MEDIA_CustomProductCatalog/m4340177_Tornado.p
df. 15.02.2013.
redcross-tsunami2013. 28.05.2013.
http://www.redcross.org/images/MEDIA_CustomProductCatalog/m4340167_Tsunami.p
df. 28.05.2013.
Rosebrock, Imke. 2009. Gewaltige Naturkatastrophen. Erdbeben, Tornados, Strumfluten,
Tsunamis, Dürren, Vulkanausbrüche. Mannheim, Basel : Beltz&Gelberg; Jugend
Brockhaus, 2009, S. 40-47, 72-79, 112-119, 144-151, 152-159.
roteskreuz-bolg2013. 01.06.2013.
http://blog.roteskreuz.at/einsatz/files/2008/09/img_31671.jpg. 01.06.2013.
Schwanke , Karsten, et al. 2009. Naturkatastrophen : Wirbelstürme, Beben,
Vulkanausbrüche - Entfesselte Gewalten und ihre Folgen. Berlin, Heidelberg : Springer,
2009.
skywarn2013. 30.04.2013. http://www.skywarn.at/index.php/tornados.html.
30.04.2013.
Tanz, Karin. 2004. Hurrikan Mitch und seine Folgen in den Ländern Zentralamerikas
(1998). Franfurt am Main : Lit Verlag, 2004.
theatlantic-japan2013. 28.05.2013.
http://www.theatlantic.com/infocus/2011/03/earthquake-in-japan/100022/.
28.05.2013.
103

thesun2013. 30.05.2013. http://www.thesun.co.uk/sol/homepage/news/3461899/Didsupermoon-spark-quake-Extreme-supermoon-said-to-set-Earth-up-for-weatherchaos.html.
30.05.2013.
thetruthbehindthescenes2013. 01.06.2013.
http://thetruthbehindthescenes.wordpress.com/storms-tornados-60-images/.
01.06.2013.
TillySmith2013. 23.05.2013. http://de.wikipedia.org/wiki/Tilly_Smith. 23.05.2013.
toebert2013. 30.05.2013. http://www.toebert.de/berichte/KhaoLak/tsunami.htm.
30.05.2013.
tordach2013. 13.02.2013. http://www.tordach.org/FT_scales.htm. 13.02.2013.
tordachmap2013. 30.04.2013. http://www.tordach.org/at/tornmap_a_klein.jpg.
30.04.2013.
tordachtornado2013. 30.04.2013. http://www.tordach.org/at/tornad.html. 30.04.2013.
tornadoliste2013. 21.02.2013. http://www.tornadoliste.de/pforzheim1968.htm .
21.02.2013.
tsunami-alarm-system2013. 30.05.2013. http://www.tsunami-alarmsystem.com/fileadmin/media/images/reseller/a3m_tsunami_risiko_h.jpg.
30.05.2013.
Tsunamientstehung2013. 23.05.2013.
http://www.youtube.com/watch?v=SlwZzbGh7Cw. 23.05.2013.
unesco2013. 30.05.2013. http://itic.iocunesco.org/images/docs/tsunami_awareness_poster_english_17x22_09.09.11_small.pd
f. 30.05.2013.
unesco-tsunami2013. 30.05.2013. http://itic.iocunesco.org/index.php?option=com_content&view=article&id=1755&Itemid=2420&lang=
en. 30.05.2013.
usgs2013. 28.05.2013.
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/world/10_largest_world.php. 28.05.2013.
usgs-alaska2013. 28.05.2013.
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/states/events/1964_03_28.php. 28.05.2013.
usgs-chile2013. 28.05.2013.
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/world/events/1960_05_22.php. 28.05.2013.
usgs-summary2013. 28.05.2013.
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqinthenews/2004/us2004slav/#summary.
28.05.2013.
votekk2013. 04.05.2013.
http://www.kids.votekk.de/naturkatastrophen/luft/hurrikans/wie-entstehen-tropischewirbelstuerme.html.
04.05.2013.
waldorfshop2013. 14.05.2013.
http://waldorfshop.eu/lernspiele/experimentieren/flaschentornado.html . 14.05.2013.
wasistwas2013. 04.05.2013. http://www.wasistwas.de/wissenschaft/eurefragen/wetter/link//6c4af9e14a/article/wie-entsteht-ein-hurrikan.html.
04.05.2013.
104

wasistwas-hoch-tief2013. 24.05.2013. http://www.wasistwas.de/wissenschaft/eurefragen/wetter/link//ca7e3961a4/article/was-sind-hoch-und-tiefdruckgebiete.html.
24.05.2013.
weathertrends2013. 15.02.2013.
http://www.weathertrends360.com/Blog/Post/Blizzard-Alley-Meet-Tornado-Alley-777.
15.02.2013.
wetterdienst2013. 31.05.2013. http://www.deutscherwetterdienst.de/lexikon/index.htm?ID=B&DAT=Beaufort-Skala.
31.05.2013.
wikifujita2013. 13.02.2013. http://de.wikipedia.org/wiki/Fujita-Skala. 13.02.2013.
wikiglobaltornado2013. 07.05.2013.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1a/Globdisttornado.jpg.
07.05.2013.
wiki-hurricanealley2013. 05.05.2013. http://de.wikipedia.org/wiki/Hurricane_Alley.
05.05.2013.
wiki-ike2013. 08.05.2013. http://de.wikipedia.org/wiki/Hurrikan_Ike. 08.05.2013.
wiki-jangmi2013. 04.06.2013.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Jangmi_2008_track.png. 04.06.2013.
wikimedia2013. 09.03.2013.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f9/1999_Oklahoma_tornado_outbre
ak_supercell_tracks.png?uselang=de. 09.03.2013.
wikimitch2013. 07.05.2013. http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:HurricaneMitch.jpg.
07.05.2013.
wikimoment2013. 22.05.2013. http://de.wikipedia.org/wiki/Momenten-Magnituden-
Skala. 22.05.2013.
wiki-nargis2013. 08.05.2013. http://de.wikipedia.org/wiki/Zyklon_Nargis. 08.05.2013.
wikirichter2013. 22.05.2013. http://de.wikipedia.org/wiki/Richterskala. 22.05.2013.
wikitorro2013. 13.02.2013. http://de.wikipedia.org/wiki/TORRO-Skala. 13.02.2013.
wissenswertes2013. 05.05.2013. http://www.wissenswertes.at/index.php?id=saffirsimpson-skala.
05.05.2013.
youtube-tornado2013. 26.05.2013.
http://www.youtube.com/watch?v=rBd0sG559aA&feature=related). 26.05.2013.
zamg-ems2013. 29.05.2013.
http://www.zamg.ac.at/cms/de/geophysik/erdbeben/lehrmaterialien/faqs-zuerdbeben/intensitat.
29.05.2013.
zamg-erdbeben2013. 29.05.2013.
http://www.zamg.ac.at/cms/de/geophysik/erdbeben/erdbeben-inoesterreich/copy3_of_die-staerksten-erdbeben-in-oesterreich.
29.05.2013.
zamg-forschungsheft2013. 29.05.2013.
http://www.zamg.ac.at/cms/de/dokumente/geophysik/forschungsheft-zum-themaerdbeben-fuer-kinder-und-jugendliche.
29.05.2013.
105

zamg-klima2013. 29.05.2013.
http://www.zamg.ac.at/cms/de/klima/informationsportalklimawandel/klimaforschung/wetter-und-klima.
29.05.2013.
zamg-übersicht2013. 29.05.2013.
http://www.zamg.ac.at/cms/de/geophysik/erdbeben/erdbeben-inoesterreich/uebersicht_neu.
29.05.2013.
106

3. Anhang
A. „Die Zuordnung der Sachschäden zum für Mitteleuropa repräsentativen mittleren
Schadensatz (loss ratio) S für Bauten in Leicht- (S - ) oder Massivbauweise (S + ).
Es folgt die verbale Beschreibung für Mitteleuropa typischer Sach- und Flurschäden von
T-4 bis T12.
T-4 / F-2, unterkritisch (sub-critical)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 0.00 %, S +
= 0.00 %
Keine.
b) Flurschäden:
Eventuell ab gewehte Blätter, grüne Zweige oder kleinere Totäste lassen sich nicht von
zufälligen Trockenheits- oder durch starken Niederschlag bedingten Blattabfällen,
Zweigabsprüngen oder Totastabbrüchen unterscheiden.
T-3 / F-2, unterkritisch (sub-critical)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 0.00 %, S +
= 0.00 %
Keine.
b) Flurschäden:
Eventuell ab gewehte Blätter, grüne Zweige oder kleinere Totäste lassen sich nicht von
zufälligen Trockenheits- oder durch starken Niederschlag bedingten Blattabfällen,
Zweigabsprüngen oder Totastabbrüchen unterscheiden.
T-2 / F-1, unterkritisch (sub-critical)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 0.00 %, S +
= 0.00 %
Keine.
b) Flurschäden:
Eventuell ab gewehte Blätter, grüne Zweige oder Totäste lassen sich nicht einwandfrei
von zufälligen Trockenheits- oder durch starken Niederschlag bedingten Blattabfällen,
Zweigabsprüngen oder Totastabbrüchen unterscheiden.
T-1 / F-1, unterkritisch (sub-critical)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 0.01 %, S +
= 0.00 %
Leichte Gegenstände werden vom Boden abgehoben.
b) Flurschäden:
107

In Wiesen oder Getreidefeldern ist der Zugweg erkennbar. Einzelne Grünzweige und
kleinere Grünäste, sowie vermehrt kleinere, aber auch mittlere und vereinzelt auch
größere Totäste beginnen abzubrechen. Die Astabbrüche sind - aufgrund der geringen
Häufigkeit - noch nicht immer einwandfrei von zufälligen Trockenheits- oder durch
starken Niederschlag bedingten Blattabfällen, Zweigabsprüngen oder Totastabbrüchen
zu unterscheiden. T and F scales, Central Europe 4 / 8 02 May 2005
T0 / F0, schwach (weak)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 0.05 %, S +
= 0.01 %
Leichte Gegenstände werden vom Boden abgehoben. Baugerüste können umstürzen,
leichte Schäden an Markisen und Zelten auftreten. Dachziegel an exponierten Stellen
können sich lockern. Keine Schäden an Gebäude-Tragwerken.
b) Flurschäden:
Einzelne Äste beginnen abzubrechen, in Wiesen oder Getreidefeldern ist der Zugweg
erkennbar. Kranke (z. B. Holzfäulen) oder besonders labile Bäume (lange dünne Stämme;
hoch angesetzte Krone; geringes, flaches Wurzelwerk) können brechen oder entwurzelt
werden (bei Wurzelfäulen oder auf labilen, durchnässten Standorten).
T1 / F0, schwach (weak)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 0.10 %, S +
= 0.05 %
Gartenmöbel und leichtere Gegenstände werden umgeworfen und können durch die
Luft gewirbelt, Holzzäune umgeworfen werden. Leichte Schäden an Dächern (Ziegeln
und Verblechungen können sich lösen und herab geweht werden). Geringe Schäden an
Leichtbauten; keine strukturellen Schäden.
b) Flurschäden:
Auch starke und gesunde Äste brechen vermehrt, insbesondere während der
Vegetationszeit (Laubbäume belaubt). Kranke (z. B. Holzfäulen) oder besonders labile
Bäume (lange, dünne Stämme, hoch angesetzte Krone, geringes, flaches Wurzelwerk)
brechen häufig oder werden entwurzelt. Bäume mit Wurzelschäden oder -fäulen bzw.
auf labilen, durchnässten Standorten werden häufig geworfen.
T2 / F1, schwach (weak)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 0.25 %, S +
= 0.10 %
Auch schwerere Gegenstände werden vom Boden aufgehoben und können zu
gefährlichen Geschossen werden. Wohnwagen und Anhänger können umgeworfen
werden. Ziegel- und ungesicherte Flachdächer werden teilweise abgedeckt. Geringe bis
mittelschwere Schäden an Leichtbauten; erste Schäden an strukturellen Elementen von
Massivbauten möglich.
b) Flurschäden:
108

Zahlreiche auch starke und gesunde Äste brechen, insbesondere während der
Vegetationszeit (Laubbäume belaubt). Bäume mit Holzfäulen oder sonstigen statisch
relevanten Schäden, labile Bäume (ungünstige H/D-Werte 1 , geringes oder flaches
Wurzelwerk) oder Bäume auf labilen Böden (Stauwasser beeinflusst oder
grundwassernah) werden nahezu immer gebrochen oder entwurzelt.
1
H/D-Wert: Verhältnis Baumhöhe zu Brusthöhendurchmesser, d. h. dem Durchmesser
des Stammes in 1.30 m Höhe über dem Erdboden. H/D-Werte von 60 oder weniger
gelten als stabil, über 80 als instabil. T and F scales, Central Europe 5 / 8 02 May 2005
Auch gesunde Bäume können im Falle ungünstiger Stoßrichtungen oder Zeitpunkte der
Böen bereits gebrochen oder auf durchweichten Böden geworfen werden. Während der
Zeit des Saftstromes treten an Bäumen mit stabiler Verwurzelung, aber labileren
Stämmen häufiger Druckschäden auf.
T3 / F1, schwach (weak)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 0.80 %, S +
= 0.25 %
Zahlreiche Wohnwagen und Anhänger werden umgeworfen. Ziegel- und ungesicherte
Flachdächer erleiden größere Schäden. Mittelschwere Schäden an Leichtbauten;
einzelne Schäden an strukturellen Elementen von Massivbauten. Fahrende Autos
werden von der Straße gedrückt.
b) Flurschäden:
Zahlreiche Äste, auch starke und gesunde brechen; auch außerhalb der Vegetationszeit,
in der Laubbäume unbelaubt sind. Auch stabile und gesunde Bäume werden vermehrt
geworfen oder bereits gebrochen. Während der Zeit des Saftstromes sind Druckschäden
relativ häufig. Bereits erhebliche Schäden in stabilen Waldbeständen, wobei die
stabilsten Individuen, aber auch Zwischen- und Unterständige, die nur wenig
Windwiderstand bieten, überwiegend noch stehen bleiben.
T4 / F2, stark (strong)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 3.0 %, S +
= 0.80 %
Große Schäden an Fahrzeugen und Anhängern. Hohe Gefährdung und Schäden durch
herum fliegende Teile. Ganze Dächer werden abgedeckt. Schwere Schäden an
Leichtbauten; zunehmend Schäden an strukturellen Elementen von Massivbauten,
Einsturz von Giebelwänden möglich.
b) Flurschäden:
Auch stabile Bäume oder Waldbestände werden fast immer bzw. vollständig geworfen
oder gebrochen. Großkronige Bäume werden, sofern besonders stabil verwurzelt,
meistens gebrochen. Sofern Bäume noch stehen bleiben, wird die überwiegende Anzahl
der Äste, auch die in unbelaubtem Zustand, abgerissen. Der Anteil an Druckschäden geht
zugunsten gebrochener Bäume stark zurück.
109

T5 / F2, stark (strong)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 10.0 %, S +
= 3.0 %
Schwere Schäden an Dächern und Anbauten sowie an Leichtbauten. Weiter
zunehmende Schäden an strukturellen Elementen von Massivbauten. Vollständiger
Einsturz einzelner Gebäude, vor allem landwirtschaftlich genutzter Konstruktionen und
Lagerhallen. Kraftfahrzeuge werden hochgehoben.
b) Flurschäden: Auch stabilste Gehölze, wie Randbäume, Wind erprobte Hecken, Büsche
und Feldgehölze werden stark geschädigt oder bereits zerstört; entweder durch
Entwurzeln (Herausreißen), Stamm- oder Kronenbruch oder durch Abreißen der
überwiegenden Zahl der Äste, insbesondere fast allen Feinreisigs. T and F scales, Central
Europe 6 / 8 02 May 2005
T6 / F3, stark (strong)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 30.0 %, S +
= 10.0 %
Leichtbauten werden in größerem Umfang zerstört. Schwere Schäden an strukturellen
Elementen von Massivbauten. Einsturz einzelner Gebäude. Schwere Kraftfahrzeuge
werden hochgehoben und umgeworfen.
b) Flurschäden:
Kein heimisches Holzgewächs übersteht - falls der Stamm stehen bleibt - solch einen
Sturm ohne schwerste Schäden. Stehen bleibende Bäume werden weitgehend entastet.
T7 / F3, stark (strong)
a) Sachschäden: Schadensätze: S -
= 90.0 %, S +
= 30.0 %
Verbreitet völlige Zerstörung von Leichtbauten und schwere Schäden an Massivbauten.
Einsturz zahlreicher Gebäude.
b) Flurschäden:
Kein heimisches Holzgewächs übersteht - falls der Stamm stehen bleibt - solch einen
Sturm ohne schwerste Schäden. Stehen bleibende Bäume oder Baumteile werden
weitgehend entastet, und stellenweise beginnt Entrindung durch umher fliegende
Kleintrümmer sowie Sand etc.
T8 / F4, verheerend (violent)
a) Sachschäden: Schadensätze: S -
= 100 %, S +
= 60.0 %
Schwere Schäden an Massivbauten. Verbreiteter Einsturz von Gebäuden, deren
Einrichtung weit verstreut wird. Kraftfahrzeuge werden über große Strecken
geschleudert.
b) Flurschäden:
Deutliche Entrindung stehen bleibender Baumstämme oder Baumteile durch umher
fliegende Kleintrümmer sowie Sand etc.
110

T9 / F4, verheerend (violent)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 100 %, S +
= 80.0 %
Überwiegend Totalschäden an Massivbauten. Züge werden von den Schienen gerissen.
b) Flurschäden:
Totale Entrindung stehen bleibender Baumstämme oder Baumteile durch umher
fliegende Kleintrümmer sowie Sand etc. T and F scales, Central Europe 7 / 8 02 May
2005
T10 / F5, verheerend (violent)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 100 %, S +
= 90.0 %
Überwiegend Totalschäden an Massivbauten.
b) Flurschäden:
Totale Entrindung stehen bleibender Baumstämme oder Baumteile durch umher
fliegende Kleintrümmer sowie Sand etc. Ungewöhnliche Schäden wie das Herausreißen
und weites Verdriften von starken, aber bereits morschen Wurzelstöcken abgesägter
Bäume entstehen.
T11 / F5, verheerend (violent)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 100 %, S +
= 95.0 %
Fast ausschließlich Totalschäden an Massivbauten. Unvorstellbare Schäden entstehen.
b) Flurschäden:
Totale Entrindung stehen bleibender Baumstämme oder Baumteile durch umher
fliegende Kleintrümmer sowie Sand etc. Ungewöhnliche Schäden wie das Herausreißen
und weites Verdriften auch weniger morscher, starker und tief in die Erde reichender
Wurzelstöcke abgesägter Bäume entstehen.
T12 / F6, überverheerend (super-violent)
a) Sachschäden: Schadensätze S -
= 100 %, S +
= 99.0 %
Ausschließlich Totalschäden an Massivbauten. Unvorstellbare Schäden entstehen.
b) Flurschäden:
Totale Entrindung stehen bleibender Baumstümpfe durch umher fliegende
Kleintrümmer sowie Sand etc. Ungewöhnliche Schäden wie das Herausreißen und weite
Verdriften auch kaum morscher, starker und tief in die Erde reichenden Wurzelstöcken
abgesägter Bäume entstehen.“ (tordach2013)
111