D-A-CH TAGUNG 2011 - SGEB

1 EINFÜHRUNGEine wichtige Aufgabe der Versicherungs- und Rückversicherungsindustrie ist es, nacheiner Naturkatastrophe schnelle Aufbauhilfe für die Gesellschaft zu leisten. Die in den letzenzwei Jahren zu verzeichnenden Erdbeben in Chile (Maule, Mw 8.8, 6. Februar 2010), NewZealand (Darfield, Mw 7.0, 3. September 2010, Lyttelton, Mw 6.1, 21. Februar 2011) undJapan (Honshu, Mw. 9.0. 11. März 2011) belegten einmal mehr, dass es sehr wichtig für dieGesellschaft ist, Erdbebensicher zu bauen. Weitere Informationen zu den genanntenErdbeben sind auf der Internetseite des U.S. Geological Survey zu finden [1]. Jeder weitereFortschritt in dieser Richtung ist in zuverlässigen Rechenmodellen zu implementieren um dasnatürliche Risiko bestimmen zu können. Dieser Prozess berücksichtigt ein besseresVerständnis über den „hazard“, die „vulnerability“ und den „exposure“.Auch wenn wichtige laufende Projekte, wie das „Global Earthquake Model“ (GEM) [2], inZukunft wahrscheinlich erfolgreiche wissenschaftliche Beiträge leisten wird, bestehenweiterhin Wissenslücken hinsichtlich der Verfügbarkeit von Schadensdaten infolge vonErdbeben. Die bestehenden Schadensdaten decken rein zufällig die ganze Welt ab, sowohlqualitativ als auch aus geografischen Gesichtspunkten. Tatsächliche Schadensdaten liegen fürdie meisten gefährdeten Regionen nicht bzw. nicht in der notwendigen Güte vor. DaErdbeben seltene Ereignisse sind, die versicherten Schäden daraus aber exponential steigen,wird sich diese Situation in absehbarer Zeit nicht ändern. Es ist daher notwendig, sich nachneuen Konzepten umzusehen. Hier kann die in den letzten Jahrzehnten entwickeltenumerische Simulation von Gebäuden unter Erdbeben mit Hilfe der Finiten Elemente einenentscheidenden Beitrag leisten [3].Die hier vorgestellte Arbeit leistet einen ersten Beitrag in diese Richtung. Darin wurde einneues Konzept für die Versicherungswirtschaft zur realistischen regionalen Abschätzung vonErdbebenschäden an Mauerwerksbauten auf der Grundlage numerischer Tragwerkssimulationenentwickelt. Dabei wurden detaillierte, dreidimensionale FE Modelle für einzelneMauerwerksgebäude erstellt, die lokale Schäden durch Rissbildung mit guter Näherungabbilden und so eine Berechnung der zu sanierenden Flächen erlauben.Damit lässt sich eine Datenbank für bestimmte Gebäudeklassen (z.B. Mauerwerk)erzeugen, die wie eine reale Schadensdatenbank aus der Versicherungsbranche zurBerechnung von Prämien ausgewertet werden kann. Dazu gehört auch die schnelleAbschätzung der Prämie eines bestimmten Objektes vor Ort auf der Grundlage einfach zuerkennender Charakteristiken. Hierfür wurde ein erstes computerbasiertes Tool entwickelt.Einen sehr guten Überblick über die Entwicklung der unterschiedlichen Methoden zumThema „Seismische Risikoanalyse“ ist in Calvi [4] aufgeführt. Calvi unterteilt die in denletzen 30 Jahren entwickelten Methoden in empirische und analytische Ansätze.Zu den empirischen Methoden gehören die „Damage Probability Matrices (DPMs)“ [5],die „Vulnerability Index Method“ [6], die „Continuous Vulnerability Curves“ [7] und die„screening Methods“ [8]. Bei den analytischen Methoden nennt Calvi sechs verschiedene, zudenen gehören unter anderem die „Analytically-Derived Vulnerability Curves and DPMs“[9], die „Hybrid Methods“ [10] und die „Collapse Mechanism-Based Methods“ [11].Ein weiterer analytischer Ansatz wurde von Park entwickelt [12]. In der von Parkentwickelten Studie wird ein zweigeschossiges unbewehrtes Mauerwerksgebäude erzeugt,welches ein typisches Gebäude (z.B. Feuerwache) repräsentiert und im Zentrum oder im4842