Stundenthema: Erdbeben

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Stundenthema: Erdbeben

Unterrichtsgestaltung Stationenbetrieb: ERDBEBEN SS 2008

Daniela Peter 1 / 67

UNTERRICHTSENTWURF

WENN DIE ERDE BEBT

Unterrichtsgestaltung

SS 2008

Mag. Dr. Erich Zunegg

Anzahl der Einheiten: 2 Einheiten

Altersstufe: 6. Klasse

Name: Daniela Peter

Matrikelnummer: 0512165


Unterrichtsgestaltung Stationenbetrieb: ERDBEBEN SS 2008

I n h a l t s a n g a b e

T h e o r e t i s c h e H i n t e r g r ü n d e 3

1.Lehrplaneinbettung 4

2. Situationsanalyse: Die Klasse 6

3.Methodik und Unterrichtsmittel 7

4. Zeitplan 10

5. Raumvoraussetzungen 11

6. Themenanalyse 12

7. Schlüsselbegriffe 13

P r a x i s 1 4

8. Stationenmaterial 15

Aufbau der Erde 15

Plattentektonik 23

Entstehung von Erdbeben 31

Messung von Erdbeben 40

Zusatzinformationen Erdbeben 51

9. Zusatzmaterial 63

10. Quellen 65

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Theoretische

Hintergründe

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1 . L e h rp laneinb e ttung

Fach: Geographie

Klasse: 5. Klasse Gymnasium

Zeit: 2 Unterrichtseinheiten

Thema der Unterrichtseinheit: Erdbeben und Plattentektonik

Thema der Stunde: Wenn die Erde bebt

Auszug aus dem Lehrplan

5. und 6. Klasse:

Die soziale, ökonomisch und ökologisch begrenzte Welt

Gliederungsprinzipien der Erde nach unterschiedlichen Sichtweisen

• Gliederungsmöglichkeiten der Erde nach naturräumlichen, kulturellen, politischen

und ökonomischen Merkmalen aufzeigen

• Einsicht gewinnen, dass Gliederungen immer einem bestimmten Zwecken

dienen, dass Grenzen Übergangszonen und die so abgegrenzten Gebiete meist

nicht einheitlich sind

• Landschaftsökologische Zonen der Erde

- Wechselwirkung von Relief, Klima, Boden, Wasser und Vegetation verstehen

- Klimadaten in Diagramme umsetzen und daraus eine Klimagliederung der

Erde ableiten

Grobziele Die Schüler sollen verstehen lernen was Plattentektonik

bedeutet und wie Erdbeben entstehen und was dabei

geschieht

Feinziele • Aufbau der Erde

• Plattentektonik

• Entstehung von Erdbeben

• Messung von Erdbeben

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A L L G E M E I N E Z I E L E :

Die Schüler sollen durch das selbständige Erarbeiten der einzelnen Stationen Erfahrungen

sammeln und sich Kenntnisse über den Aufbau der Erde aneignen sowie Verstehen lernen

warum es Erdbeben gibt.

Im Mittelpunkt sollen für die Schüler lebensnahe Problem- und Aufgabenstellungen

stehen. Weiters soll der Unterricht durch die Merkmale der Ganzheitlichkeit, der

Schüleraktivität und der Schülerorientierung geprägt sein. Die Schüler sollen durch das

selbstständige Arbeiten motiviert werden, Verantwortung zu übernehmen. Erfahrungen

und Interessen der einzelnen Schüler sollen in den Unterricht miteinfließen.

Sehr wichtig erscheint mir auch, dass die Schüler in ihrem Tun einen Sinn erkennen und

Zusammenhänge erkennen lernen.

Die Beteiligung der Schüler an der Planung und Auswertung des Arbeits- und

Lernprozesses soll erreicht werden und vor allem sollen die Schüler

Problemlösungsstrategien entwickeln, sodass sie bei zukünftig auftretenden

Schwierigkeiten stets eine Lösung in Aussicht haben. Bei Problemstellungen soll mit

anderen Schülern kooperiert und gemeinsam auf ein Produkt hingearbeitet werden,

welches die Schüler auch außerhalb der Schule verwenden können.

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2 . Situationsanalyse: D ie Klasse

Klasse: 5. Klasse

Anzahl der Schüler: 32 (davon 20 Mädchen und 12 Buben)

Die Klasse besteht aus 32 Schülern. Davon sind 20 Mädchen und 12 Buben. Weiters ist die

Klasse als sehr lebendig und aktiv bekannt. Es gibt auch in dieser Klasse wie auch in vielen

anderen einige sehr zurückhaltende und schüchterne Schüler, die unbedingt eingebunden

werden müssen. Diese Schüler blühen jedoch regelrecht auf im Unterricht mit

Stationenbetrieb, da sie hier ihr eigenes Tempo wählen können. Im Allgemeinen gilt die

Klasse als besonders wissbegierig und es kann auch sehr gut mit ihr gearbeitet werden.

Sie sind sehr schnell was darauf zurückzuführen ist, dass der überwiegende Anteil

Mädchen sind und somit der Konkurrenzkampf bzw. Konkurrenzdenken besonders zu

spüren ist.

Der Stationenbetrieb wird in Verbindung mit dem Themenkreis „Wenn die Erde bebt“

durchgeführt. Er umfasst 5 Stationen zum Thema „Erdbeben“. Die SchülerInnen haben

sich mit diesem Themenbereich im Unterricht bereits in der 1. Klasse Unterstufe in

vereinfachter Form auseinandergesetzt. Mit offenen Lernformen sind die SchülerInnen

bereits vertraut.

Der Stationenbetrieb erstreckt sich über ungefähr 2 Unterrichtseinheiten. In diesem

Zeitraum müssen die SchülerInnen die im Arbeitsplan festgehaltenen Aufträge

(weitgehend) selbständig erfüllen. Der Arbeitsplan wurde leistungsspezifisch auf die

SchülerInnen abgestimmt und umfasst Pflicht- und Wahlaufgaben.

Die Arbeitsaufträge sind in unterschiedlichen Sozialformen zu erledigen. Die jeweilige

Sozialform ist im Arbeitsplan angegeben.

Die Kontrolle erfolgt selbständig mit Hilfe von Lösungsblättern. Die Endkontrolle wird

durch den Lehrer oder die Lehrerin durchgeführt.

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3 . M e t h o d ik und Unterri c h tsmittel

Für unser Thema schien uns der Stationenarbeit am besten dafür geeignet, da es

hier möglich ist ein so komplexes Thema in relativ wenige Stunden zu verpacken

ohne dabei wertvolle didaktische und soziale Einbußen zu erwarten. Im Gegenteil.

Die SchülerInnen lernen hierbei auch noch selbstständig zu arbeiten und sich zu

organisieren, einander zu helfen und Verantwortung zu übernehmen.

Wie schaut nun Stationenarbeit aus? Welche Vorteile hat sie?

Dies wird auf den folgenden zwei Seiten genauer erläutert werden.

S T A T I O N E N A R B E I T

= eine der bekanntesten und beliebtesten Form des offenen Unterrichts

Idee: stammt ursprünglich aus dem Bereich des Sports, Übertragung auf andere

Lernbereiche erfolgte erst in den 80er / 90er Jahren und zunächst nur im Bereich der

Grundschule, pädagogische Grundprinzipien reichen jedoch bis die Reformpädagogik

zurück (Förderung individuellen Lernens, Selbsttätigkeit, Selbständigkeit).

Was ist Stationenarbeit?

Stationenarbeit ist weitgehend selbstständiges Erarbeiten des in verschiedene Teilaspekte

differenzierten Themas im Rahmen von Lernstationen durch die SchüleInnen. Weiters soll

Stationenenlernen eine Abstimmung der für die verschiedenen Stationen vorgesehen

Lernziele mit den übergreifenden Lernzielen des Unterrichts. Wichtig ist hierbei, dass jede

Lernstation sowohl die Arbeitmaterialien als auch die Arbeitsanweisungen anbietet

(inklusive nachvollziehbaren Lösungen). Auch muss der gesamte Unterrichtsinhalt

gleichzeitig angeboten werden. Ein weiteres Merkmal von Stationenlernen ist, dass

SchülerInnen über die Reihenfolge der Stationen und Verweildauer bei den Stationen

weitgehend selbst bestimmen können, jedoch ist für jede Station eine gewisse Zeit als

Richtlinie angegeben.

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Vorteile der Stationenarbeit

• Erwerb sozialer Kompetenzen (Konfliktbewältigung, Hilfsbereitschaft,...)

• Arbeitsergebnisse werden gemeinsam erzielt

• Ganzheitliches Lernen – verschieden Lerntypen werden bei den einzelnen Stationen

angesprochen (auditiv, visuell, kinästhetisch)

• Neben verbindlichen Grundwissensstationen können SchülerInnen nach Interesse

unter weitern Wahlstationen wählen

• Selbsttätigkeit („Learning by doing“) und Selbstständigkeit wird gefördert

• Verantwortungsbereitschaft wir gefördert

• Stabilität und Selbstvertrauen wird gefördert

• Selbstkontrolle

Effektivität von Stationenarbeit

Im offenen Unterricht wird die Kreativität, die Einstellung zum Schullernen und vor allem

die Selbstständigkeit der SchülerInnen positiv beeinflusst. Weiters können Defizite beim

Wissenserwerb durch Vernachlässigung wichtiger didaktisch-methodischer Prinzipien bei

ihrer unterrichtspraktischen Realisation entstehen. Ausschlaggebend vor allem für die

Effektivität sind:

1. detaillierte, flexible Planung

2. Beherrschung der Arbeitstechniken durch die SchülerInnen

3. große Vielfalt der angebotenen Lernmaterialien

4. detaillierte Erfassung des individuellen Lernstandes

Eine weitere Möglichkeit bietet sich dem Lehrer indem er die Gruppenzusammensetzung

wenn möglich steuert. Dies bedeutet, dass er z.B. lernstarke und lernschwache

SchülerInnen mischt.

Voraussetzungen auf Seiten der SchülerInnen

Wie bei vielen Arten des offenen Unterrichts bzw. Lernens sind auch bei der

Stationenarbeit einige Anforderungen an die SchülerInnen gestellt. Erstens sollten die

Kinder es bereits gewohnt sein, selbstständig oder zumindest in Ansätzen selbstständig

Arbeiten zu können. Weiters ist es wichtig, dass sie die Arbeitsanleitungen verstehen. Eine

dritte Anforderung an die SchülerInnen ist die Zusammenarbeit untereinander. Dafür wäre

ein gutes Klassenklima sehr von Vorteil, wobei bei der Einteilung der Gruppen seitens der

Lehrperson durchaus noch einiges gelenkt werden kann.

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Anforderungen an die Lehrperson

• Aufgaben so gestalten, dass alle auf ihrem jeweiligen Lernniveau tatsächlich

Fortschritte machen können

• Arbeitsaufträge an den Lernstationen sollten ohne Hilfe verständlich und auch

ästhetisch ansprechend gestaltet sein

• Material sollte möglichst vielseitig sein und alle Sinne ansprechen

• Bei Herstellung der Materialien: Zusammenarbeit mit Kollegen, SchülerInnenn und

Eltern

• Gemeinsam mit SchülerInnen/Innen klaren Ordnungsrahmen schaffen (Ablage der

Materialien, Ablauf der Arbeit an den Stationen, soziales Miteinander, konfliktfreies

Arbeiten)

• Stellung offener Aufgaben

• Gut strukturiertes vielseitiges Lernangebot

• Nicht glauben alles abprüfen zu müssen – in der Stationenarbeit geht es

hauptsächlich darum, dass das sich das Lernen der SchülerInnen/Innen zunehmend

selbstständiger und eigenständiger vollzieht

Ablauf der Stationenarbeit

• Hinführung zur Thematik

Als erster Schritt ist es besonders wichtig, die SchülerInnen in einer

Einführungsstunde an die gewünschte Thematik, in diesem Fall Europa,

heranzuführen um ihnen daher den Einstig zu erleichtern.

• Rundgang entlang der Stationen zur ersten Orientierung

Als weitere Vorgangsweise empfiehlt es sich, den Kindern die angebotenen

Stationen schrittweise zu zeigen und diese mit ihnen zu besprechen bzw. ihnen kurz

zu erläutern. Jedoch sollte aus den Arbeitsanweisungen und Informationsblättern

weitgehend ersichtlich sein, was sie zu tun haben.

• Arbeit an den Stationen

Dies ist nun der eigentliche Teil der Arbeit für die SchülerInnen. Hier soll so gut wie

möglich selbständig in Einzel-, Partner- und/oder Gruppenarbeit gearbeitet werden.

• Schlussgespräch, Präsentation der Ergebnisse

Hier sind den Ideen des Lehrers keine Grenzen gesetzt. Wie jedoch das Wissen

überprüft wird, sollte vorher mit den SchülerInnen im Detail besprochen werden,

damit sie auch wissen was sie erwartet.

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4 . Zeitplan

Stundenthema: Erdbeben

Zeit Zeit Sozialform Medien / Material

Einstiegsphase

Erarbeitungs- u. Sicherungsphase

Begrüßung durch den

Lehrer und die Schüler

Aufbau der

Stationenbetriebe �

Tische richtig hinstellen

Anmerkung: Wenn möglich

sollte dies bereits in der

Pause stattfinden!

Einteilung der Gruppen

Stationenbetrieb

Die Schüler Erarbeiten

selbständig die

unterschiedlichen

Stationen. Dabei sind

Pflichtstationen und

Freiwillige Stationen zu

unterscheiden.

Jede Station liegt in

doppelter Form auf, damit

es zu keinen Staus kommt.

ca. 10

Minuten

100

Minuten

reine

Arbeitszeit

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Klasse

Einzelarbeit

Partnerarbeit

Gruppenarbeit

Kärtchen für die

Einteilung

• Arbeitsblätter,

Informationsblätter

• Film

• Internet und ca. 2

Computer sollten zur

Verfügung stehen


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5 . Raumvora ussetzungen

Ein mögliches Modell, wie in der Klasse die Lernstationen angeordnet werden können.

Station A

Station D

Station C

Versuchsstation

Station E

Station B

Station A

Station D

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Station C

Station B

Lösungs-

station

C

O

M

P

U

T

E

R


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6 . Theme n analy s e

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen tektonischen Erdbeben, Erdbeben, die in

Zusammenhang mit Vulkanismus auftreten und Erdbeben, die durch einstürzende

unterirdische Hohlräume beispielsweise im Bergbau entstehen (Gebirgsschlag).

Erdbeben entstehen durch dynamische Prozesse der Erde. Eine Folge davon ist die

Plattentektonik, also die Bewegung der Lithosphärenplatten, welche die Erdkruste und den

obersten Erdmantel umfassen.

Vor tektonischen Beben entstehen gewaltige Spannungen in der Erdkruste, wenn sich die

Platten bei ihrer Bewegung ineinander verhaken. Ist die Scherfestigkeit der Gesteine

überschritten, entladen sich dann plötzlich diese Spannungen durch ruckartige

Bewegungen der Erdkruste. Die Kruste kann sich horizontal und vertikal bewegen, wobei

vor allem die horizontale Bewegung für Schäden an Gebäuden verantwortlich ist.

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7 . Schlüsselbegri f f e

Hier sind einige Begriffe aufgelistet, die die Schüler/Innen nach dem Stationenlernen

kennen und selbst definieren können sollen:

Epizentrum: Punkt an der Erdoberfläche genau über dem Hypozentrum. Das

Epizentrum wird durch die geographischen Koordinaten

Längengrad und Breitengrad angegeben.

Erdkruste: Oberster Bereich der Lithosphäre. Im Bereich der Kontinente

20-70 km und im Bereich der Ozeane etwa 10 km dicke oberste

Erdschicht mit festen Gesteinen.

Lithosphäre: Oberste, etwa 100 km dicke Schale der Erdkugel. Die

Erdoberfläche besteht aus größeren und kleineren Platten.

Diese haben sich im Laufe der Erdgeschichte gegeneinander

verschoben und bewegen sich auch heute noch wenige

Zentimeter pro Jahr.

Magnitude: (Richter-Skala) logarithmisches Maß für die seismische Energie

eines Erdbebens. Zur Bestimmung der Magnitude müssen die

Bodenbewegungen als Seismogramme mit Seismometern

gemessen werden. Eine Erhöhung der Magnitude um eine

Einheit entspricht einer Vergrößerung der Bodenbewegung um

den Faktor 10 und einer Erhöhung der Energie auf etwa das

30fache.

P-Wellen: Am schnellsten laufende seismische Wellen, die bei einem

Erdbeben erzeugt werden. Sie breiten sich im Erdinneren aus.

P-Wellen werden auch als Longitudinalwellen bezeichnet.

Seismizität: Erdbebenaktivität einer Region, zeitliche Verteilung und Stärke

der Beben.

Seismogramm: Mit einem Seismometer erstellte Abbildung des zeitabhängigen

Verlaufs der Bodenbewegung an einem Stationspunkt während

eines Erdbebens.

Seismologie: Seismologie ist die Lehre von Erdbeben und der Entstehung

und Ausbreitung seismischer Wellen durch und über die Erde.

Ein Seismologe ist ein Wissenschaftler, der Erdbeben und

seismische Wellen untersucht.

Seismometer: Erdbebenmessgerät, das die Bodenbewegungen erfasst. Das

physikalische Prinzip eines Seismometers ist das eines Pendels.

S-Wellen: Nach den P-Wellen zweitschnellste Art seismischer Wellen. S-

Wellen heißen auch Transversal- oder Scherwellen.

Tektonik: Lehre vom Bau der Erdkruste und der Kräfte und Bewegung,

die den Aufbau der Kruste verändern.

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PRAXIS

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8 . Sta tionenmaterial

A U F B A U D E R E R D E

A Meth odischer Hintergrund

Station für 2-4 Kinder

Typ: Lückentext, Kreuzworträtsel

Arbeitszeit: 25 Minuten

Grobziele • Aufbau der Erde

Feinziele

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• Aufbau der Erde kennen lernen und

definieren können

Sozialform • Einzelarbeit bzw. Partnerarbeit

Material

• Informationsblätter

• Kreuzworträtsel

• Grafik Beschriftung

• Lösungsblätter an der Lösungsstation


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A Arbeit san weisung

Aufbau der Erde

A U F B A U D E R E R D E

Schau dir zuerst den Film „Unsere Erde“ von WAS IST WAS TV an (Ausschnitt Aufbau der

Erde). Versuche dann die untenstehende Grafik zu beschriften.

Aufgaben:

1. Welche Erdschicht liegt wo? Beschrifte die Grafik.

2. Welche Erdschichten sind flüssig? Male sie farbig an.

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A Arbeit san weisung

Kreuzworträtsel

Waagrecht

A U F B A U D E R E R D E

4 Der äußere Teil der Erdkugel besteht aus mehreren unterschiedlich großen ...

6 Gibt die Stärke von Erdbeben an

7 Befindet sich in der Mitte der Erdkugel

8 Dieses Gerät dient zur Aufzeichnung von Erdbeben

Senkrecht

2

6

8

1 Mittlerer Teil der Erdkugel

2 Aufzeichnung eines Erdbebens mit Zickzacklinie

3 Äußerer Teil der Erdkugel

4 Hier gibt es die größte Zerstörung. Der gesuchte Ort liegt direkt über dem Erdbebenherd

5 Es folgt oft dem eigentlichen Erdbeben

5

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4

3

7

1


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A Arbeit san weisung

A U F B A U D E R E R D E

Trage die fettgedruckten Begriffe aus dem Text an die richtige Stelle der Grafik ein.

Erdkruste und Erdmantel

Die Erdkruste ist die äußerste Schicht der Erde. Wie eine dünne feste Haut bedeckt sie den

darunterliegenden Erdmantel. Sie wird in die kontinentale und ozeanische Kruste unterteilt. Beide

unterscheiden sich deutlich in Dichte, Gesteinsvorkommen, Dicke sowie in Alter und Herkunft. Die

ozeanische Kruste ist beispielsweise nirgendwo älter als 200 Millionen Jahre, die kontinentale

Kruste hingegen trägt die ältesten Gesteine, die bisher gefunden wurden. Sie haben ein Alter von

ungefähr vier Milliarden Jahren. Unter hohen Gebirgen erreicht die kontinentale Erdkruste die

größte Mächtigkeit, in den unter den Weltmeeren liegenden ozeanischen Krustenbereichen ist die

Erdkruste am dünnsten. Die Grenze zwischen Kruste und Erdmantel liegt zwischen zehn und 65

Kilometern unter der Erdoberfläche.

Zusammen mit dem oberen Mantelbereich bildet die Erdkruste die feste Gesteinshülle der Erde, die

Lithosphäre. Sie schwimmt auf der "Fließschicht" des Erdmantels, der Asthenosphäre. In der

Asthenosphäre ist das Gestein teilsweise geschmolzen. In diesem Mantelbereich befindet sich der

"Motor" für die Bewegung der Kontinentalplatten. Heiße Magmaströmungen, die sich im Mantel auf

und ab bewegen, verschieben die Platten und sorgen für Vulkanismus, Erdbeben und

Gebirgsbildungen. An den Mittelozeanischen Rücken reicht die Asthenosphäre bis an die

Oberfläche, ihre Obergrenze liegt aber sonst zwischen 30 und 100 Kilometern Tiefe. Die

Untergrenze der Asthenosphäre befindet sich in 200 Kilometer Tiefe.

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A Information sb latt

Aufbau der Erde

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A U F B A U D E R E R D E

Das Erdinnere

Der Aufbau der Erde spielt für zahlreiche an der Erdoberfläche auftretenden Prozesse eine wichtige

Rolle. So haben Vulkanismus, Erdmagnetismus und plattentektonische Vorgänge ihren Ursprung im

Inneren der Erde. Da das Erdinnere nicht direkt erforscht werden kann, haben Wissenschaftler vor

allem über die Ausbreitung von Erdbeben- und künstlich erzeugten Stoßwellen den inneren Aufbau

der Erde enträtselt. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die Erde in mehrere Schalen

gegliedert ist (Schalenmodell). Der Erdkern wird von einem Mantel und dieser wiederum von einer

Kruste umgeben. Da innerhalb von Kern, Mantel und Kruste die physikalischen und chemischen

(mineralischen) Eigenschaften stark variieren, werden sie jeweils noch weiter untergliedert. Die

Temperatur- und Druckverhältnisse ändern sich von der Erdoberfläche zum Erdkern. Grundsätzlich

steigen sie mit der Tiefe deutlich an, was in einigen Bereichen zum Aufschmelzen von Gesteinen

führt. Für die obere Kruste gilt eine Temperaturerhöhung von zwei bis drei Grad Celsius auf 100

Meter Tiefe. Die Temperaturen steigen in Richtung des Erdmittelpunktes stetig aber weitaus

langsamer als in der oberen Erdkruste an. Im Inneren der Erde liegen die Temperaturen

wahrscheinlich zwischen 4000 und 5000 Grad Celsius.

Der Aufbau der Erde. Die äußerste Schicht ist fest. Sie besteht aus einem Teil des oberen Erdmantels und

aus der ozeanischen bzw. der kontinentalen Erdkruste und wird Lithosphäre genannt. Die Lithosphäre ist in

Platten zerbrochen, die sich bewegen. Dabei verhaken sie sich, sodass eine Spannung aufgebaut wird, die

sich in Form von Erdbeben entladen kann.


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Die Schichten im Einzelnen

Erdkruste

Tiefe: 0 bis max. 65 km

Zustand: Fest

Temperatur: bis 1000 °C

Die Erdkruste wird in die ozeanische und kontinentale Kruste unterteilt. Beide

Bereiche unterscheiden sich in Dichte, Dicke Alter und Gesteinsinhalt voneinander.

Oberer Erdmantel

Tiefe: ~ 10 bis 700 km

Zustand: Teilweise plastisch, fest

Temperatur: ~ 1000 °C

Der "Motor" für die Bewegungen der Erdplatten liegt im oberen Erdmantel.

Unterer Erdmantel

Tiefe: 700 bis 2900 km

Zustand: Fest

Temperatur: 1000 bis 3700 °C

Äußerer Kern

Tiefe: 2900 bis 5100 km

Zustand: Flüssig

Temperatur: 3700 bis 4300 °C

Die Ursache für den Erdmagnetismus wird im äußeren Erdkern vermutet. Er besteht

hauptsächlich aus geschmolzenem Eisen.

Innerer Kern

Tiefe: 5100 bis 6370 km

Zustand: Fest

Temperatur: ~ 4300 °C

Der Innere Kern besteht zu über 75% aus Eisen

Konvektion im Kochtopf

Wenn Wasser in einem Kochtopf erhitzt wird, gerät das

Wasser in Bewegung: Es beginnt zu aufzuwallen und zu

brodeln. Woran liegt das? Schaltet man die Herdplatte ein,

erwärmt sich zuerst das Wasser am Boden des Topfes. Es

dehnt sich aus und seine Dichte verringert sich. Dadurch

steigt es auf. Das Wasser an der Oberfläche ist kälter und

dichter und sinkt deshalb nach unten. Dort wird es durch

die Wärme der Herdplatte aufgeheizt und wird wieder

leichter. Es entsteht eine Zirkulation aus aufsteigendem

heißen Wasser und absinkendem kühleren Wasser.

Dieser Prozess wird als Konvektion bezeichnet. kommt nicht nur bei, sondern auch in anderen Flüssigkeiten

und Gasen vor. Um eine Konvektion handelt es sich immer dann, wenn Temperatur- und dadurch bedingt

auch Dichteunterschiede zu Strömungen führen.

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A Lösungsb l att

A U F B A U D E R E R D E

Kreuzworträtsel

Waagrecht: 4 Erdplatten, 6 Richterskala, 7 Erdkern, 8 Seismograph.

Senkrecht: 1 Erdmantel, 2 Seismogramm, 3 Erdkruste, 4 Epizentrum, 5 Nachbeben.

Aufbau der Erde

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A Lösungsb l att

A U F B A U D E R E R D E

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P L A T T E N T E K T O N I K

B M eth odischer Hintergrund

Station für 2-4 Kinder

Typ: Kreuzworträtsel

Arbeitszeit: 25 Minuten

Grobziele • Plattentektonik

Feinziele

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• Verstehen was Plattentektonik ist und wie

dese funktioniert.

• Die Lage der Kontinente in der Erdgeschichte

verstehen und mögliche Rückschlüsse ziehen

können

Sozialform • Einzelarbeit

Material

• Informationsblätter

• Grafikbeschriftung

• Bastelarbeit

• Lösungsblätter an der Lösungsstation


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B Arbeitsan weisung

P L A T T E N T E K T O N I K

Versuche mit Hilfe der unten angeführten Begriffe, die unterschiedlichen Platten zu beschriften.

• Nazca Platte

• Südamerikanische Platte

• Nordamerikanische Platte

• Juan-de-Fuca Platte

• Cocos Platte

• Karibische Platte

• Eurasische Platte

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• Anatolische Platte

• Afrikanische Platte

• Somalische Platte

• Antarktische Platte

• Indisch-Australische Platte

• Philippinische Platte

• Arabische Platte


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B Arbeitsan weisung

P L A T T E N T E K T O N I K

Einleitung:

Schon im 17. Jahrhundert fiel einem Wissenschaftler auf, dass die Küsten von Südamerika

und Afrika ziemlich genau aneinander passen. Hingen die Kontinente etwa vor langer Zeit

einmal zusammen? Alfred Wegener, ein deutscher Forscher, versuchte das zu beweisen.

Er suchte nach Ähnlichkeiten auf den beiden Kontinenten...

Aufgabe 1:

Markiere auf dem Arbeitsblatt die Gletscherspuren, Gesteine gleichen Alters, gleich alte

Gebirge und die Fossilienfunde mit verschiedenen Farben. Nutze dazu auch den Atlas und

vergleiche!

Aufgabe 2:

Schneide den Kontinent Südamerika aus und schiebe ihn an Afrika heran. Beschreibe kurz,

was dir auffällt?

Aufgabe 3:

Glaubst Du, dass Afrika und Südamerika einmal zusammenhingen? Begründe Deine

Antwort mit Hilfe des Arbeitsblattes.

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B Infor m ation sb l att

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P L A T T E N T E K T O N I K

Vulkane liegen in fast allen Fällen an Plattengrenzen. Diese Grenzen sind Nahtstellen der

auseinander gebrochenen Erdkruste. Die einzelnen Erdkrustenteile (oder Platten) bewegen

sich - wie ein Floß auf dem Wasser - auf dem Erdinneren. Dass sich die Platten wirklich

bewegen kann man mit dem bloßen Auge nicht erkennen. Aber anhand von Spuren auf

den Kontinenten, wie zum Beispiel bestimmten Fossilien, haben Wissenschaftler

herausgefunden, wie sich die Erde im Laufe der Geschichte verändert hat.


Unterrichtsgestaltung Zunegg Stadtionenbetrieb: ERDBEBEN SS 2008

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Unterrichtsgestaltung Zunegg Stadtionenbetrieb: ERDBEBEN SS 2008

Text zu den Einzelbildern:

1. Vor 320 Millionen Jahren gab es nur zwei Großkontinente: Laurussia und Gondwana.

2. Die Kontinente drifteten und schlossen sich vor 250 Millionen Jahren zu einem

Superkontinent zusammen. Dieser Kontinent wird Pangaea genannt, was die "gesamte

Erde" bedeutet.

3. 135 Millionen Jahre vor heute: Auch Pangaea begann wieder auseinander zu brechen.

Das Tethys-Meer drang zwischen Laurasia und Gondwana ein, wobei Laurasia die

nördlichen und Gondwana die südlichen Kontinente umfasste. Der Atlantik öffnete sich

und die amerikanischen Kontinente, Eurasien und Afrika entfernten sich voneinander.

4. Vor 100 Millionen Jahren waren die Antarktis und Australien noch verbunden und der

indische Kontinent war noch nicht mit dem eurasischen kollidiert.

5.+6. Auch heute noch sind die Erdteile in Bewegung und in 100 Millionen Jahren wird

sich das Gesicht der Erde weiter verändert haben.

Die Theorie der Plattentektonik

Die Entwicklung der Theorie der Plattentektonik gehört zu den bahnbrechenden

wissenschaftlichen Entdeckungen unseres Jahrhunderts. Was für die Physiker die

Relativitätstheorie ist, ist für die Forscher, die sich mit den geologischen Vorgängen

unserer Erde beschäftigen, die Theorie der Plattentektonik. Diese Theorie erklärt, warum

in bestimmten Erdteilen Vulkane, Erdbeben, hohe Gebirge oder auch sehr tiefe Gräben in

den Meeren auftreten. Ursache für diese Erscheinungen sind sich bewegende

Erdkrustenplatten. Da sie auf dem Erdinneren schwimmen, stoßen sie aneinander,

schieben sich aneinander vorbei oder sie entfernen sich voneinander. Wenn sie sich

aneinander vorbeischieben, gibt es zum Beispiel Erdbeben. Stoßen sie zusammen, schiebt

sich eine Platte unter die andere. Die untergetauchte Platte wird wegen der Hitze im

Erdinneren aufgeschmolzen und es entstehen Vulkane.

Woher weiß man, dass sich Kontinente bewegen?

Schon im 17. Jahrhundert viel einem Wissenschaftler auf, dass die Küsten von Südamerika

und Afrika ziemlich genau aneinander passen. Hingen die Kontinente etwa vor langer Zeit

einmal zusammen? Alfred Wegener, ein deutscher Forscher, versuchte das zu beweisen.

Er suchte nach Ähnlichkeiten auf den beiden Kontinenten… Und er wurde fündig: Es zeigte

sich, dass es auf beiden Kontinenten gleich alte Gesteine und Gebirge, die gleichen

Fossilien, Spuren von Gletschern und noch weitere Indizien gab. Wegener zeichnete seine

gefundenen Spuren in eine Karte und schob dann Afrika an Südamerika heran. Die Spuren

auf den weit voneinander entfernten Kontinenten passten fast genauso gut zusammen wie

die Küsten.

Indizien aber keine Beweise

1912 veröffentlichte Wegener seine Ergebnisse. Er war davon überzeugt, dass es vor sehr

langer Zeit nur einen Riesen-Kontinent gab (Pangaea). Dieser sollte auseinander

gebrochen sein und die Kontinente entfernten sich voneinander – er nannte diesen

Vorgang Kontinentalverschiebung. Nur die wenigsten glaubten ihm. Seine Theorie wurde

verworfen, da sich niemand vorstellen konnte, welche Kraft einen so riesigen Kontinent

zerbrechen ließe und dann noch die Einzelteile über Tausende von Kilometern bewegen

sollte. Erst etwa 50 Jahre später lieferten Wissenschaftler den Beweis für Wegeners

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Unterrichtsgestaltung Zunegg Stadtionenbetrieb: ERDBEBEN SS 2008

Annahmen. Sie fanden in der Mitte der Ozeane lange Risse, an denen Magma aus dem

Inneren der Erde quillt: Die Mittelozeanischen Rücken. Das aufsteigende Magma wird dort

zu Stein und die Kontinente werden nach rechts und links verschoben.

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B Lösungsb latt

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P L A T T E N T E K T O N I K

Aufgabe 2:

Schneide den Kontinent Südamerika aus und schiebe ihn an Afrika heran. Beschreibe kurz,

was dir auffällt?

Sie passen sehr gut aneinander ���� siehe Grafiken Informationsblatt; hier siehst

du gut wieso dies der Fall ist. Auch die Indizienketten sind auf einander

abgestimmt.

Aufgabe 3:

Glaubst Du, dass Afrika und Südamerika einmal zusammenhingen? Begründe Deine

Antwort mit Hilfe des Arbeits- und Informationsblatt.


Unterrichtsgestaltung Zunegg Stadtionenbetrieb: ERDBEBEN SS 2008

E N T S T E H U N G V O N E R D B E B E N

C Meth odischer Hin tergrund

Station für 2-4 Kinder

Typ: Entstehung von Erdbeben verstehen

Arbeitszeit: 25 Minuten

Grobziele • Entstehung von Erdbeben

Feinziele

Daniela Peter 31 / 67

• Die SchülerInnen sollen erkennen, wie ein

Erdbeben entsteht

• Schlüsselbegriffe über Erdbeben verstehen

lernen und in eigenen Worten definieren

können

Sozialform • Partnerarbeit bzw. Gruppenarbeit

Material

• Informationsblätter

• Rätsel

• Interview

• Film

• Lösungsblätter an der Lösungsstation


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E N T S T E H U N G V O N E R D B E B E N

C Arbeitsan weisung

Löse das Rätsel

Such die folgenden Wörter über das Thema „Erdbeben“ aus dem Rätsel heraus und fertige

eine Liste mit den Wörtern, eine Erklärung! Beschreibe die Wörter danach kurz in eigenen

Worten! Für die Erklärungen stehen dir das Informationsblatt und Internet zur Verfügung

� www.wikipedia.at

Begriffe:

Epizentrum Hypozentrum Erdbebenherd Lithosphäre Magnitude Tektonik

A S D F G H J K L Ö Ä Q W E R T Z T

E P I Z E N T R U M Y X C V B E N M

Q W E R T Z U I O P Ü Ä ÖK L J K H G

A S D F G H J N B V F R E C V T A Q

Q Y X D R F T Z U J H G M K L O N O

P L W S E D R F T G Y H U J I N K L

Ö I M N H Z S F C N P R T Z G I G L

P T Q W S E R T G F O C X S Z K Z U

Z H U I O P Ü Ö Ä N Z H B F W H U N

W O R T Z U H K I I E W S D E E J M

V S N J K E L M Z U N O P Ü Ö V N K

Q P W E T R R T Z U T A D J M W K I

A Ä S D F D C V B H R A W E R E I D

J R N J K B L Ö Ü C U O I U Z L M E

N E M Q W E E R T Z M G V C B L O W

Q Y C V G B B N J U I O P L Ö E P S

M B V C U E R T G V F D E S W N S A

A S M A G N I T U D E X F G Z U W V

I O P L G H V B N J I K P L E T E G

A S D F G E H J U I O P M K J L G T

W E R Z T R L H Y P O Z E N T R U M

W S D F R D C G H J U O P L K N V H

Daniela Peter 32 / 67


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Begriffe Erklärung

Epizentrum

Magnitude

Hypozentrum

Lithosphäre

Tektonik

Daniela Peter 33 / 67


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E N T S T E H U N G V O N E R D B E B E N

C Arbeitsan weisung

Schau dir auf dem Film „Die Erde“ von WAS IST WAS TV die Sequenz

Erdbeben an. Schreibe drei Punkte auf, die dir wichtig erscheinen.

Ließ nun das Interview von Miho genau durch und besprich den Film sowie

das Interview in deiner Gruppe.

• Was wurde im Film über die Zerstörung von Erdbeben gesagt?

• Wie Entstehen solche Erdbeben?

• Warum ist das Gebiet in dem Miho lebt so gefährdet?

Interview mit Miho aus Tokyo

Miho ist eine Schülerin in einer High School und lebt mit ihrer Mutter und 2 Brüdern in der nähe

von Tokyo in Hayama. Sie mag die englische Sprache sehr und möchte später mal in Europa,

wahrscheinlich Österreich, mal studieren. Wir sprachen mit ihr auf dem Weg zu einem

Vulkangebiet ungefähr 70 km südwestlich von Tokyo..

Reporter: Miho, du lebst in Japan wo

es doch sehr oft Erdbeben gibt. Hast

du schon einmal ein Erdbeben selbst

miterlebt?

Miho: Ich fahre jeden Tag ungefähr

30 Minuten mit dem Zug zu meiner

Schule. Manchmal passiert, dass der

Zug für ein paar Minuten anhält.

Durch die Lautsprecher wird uns dann

mitgeteilt, dass gerade ein Erdbeben

war und dass deshalb eine

Sicherheitskontrolle beim Zug

durchgeführt werden muss. Nach zirka

5 Minuten geht dann die Fahrt aber

auch schon wieder weiter. Dies

passierte mir sogar 2-mal in einem Jahr. Jedoch leichte Erdbeben passieren sehr oft und diese

habe ich auch schon selbst zu Hause oder in der Schule miterlebt.

R: Was machst du wenn gerade ein Erdbeben passiert?

M: Wenn ich ein Erdbeben spüre, rate ich mit meiner Mutter und meinem Bruder wie Stark es war.

Dann machen wir für gewöhnlich den Fernseher an um Informationen über das Epizentrum, die

Stärke und das Ausmaß zu bekommen. Es ist auch wichtig für mich abzuklären, ob meinen

Freunden und Verwandten auch nichts passiert ist. Die seismologische Intensität eines Erdbebens

gibt uns Auskunft über die Gefährlichkeit und die Stärke. Wenn es Stufe 3 erreicht, dann können

Daniela Peter 34 / 67


Unterrichtsgestaltung Zunegg Stadtionenbetrieb: ERDBEBEN SS 2008

wir es richtig spüren und wenn es sogar Stufe 5 auf der Richterskala erreicht hat, dann wird es

wirklich gefährlich. Ich selber habe erst Erdbeben mit der Stärke 3 oder 4 erlebt. Gott sei dank!

Aber bis vor einigen Jahren haben die Mitarbeiter des Meteorologischen Dienste nur mit ihrem

Empfinden geschätzt jedoch heute stehen dafür technische Geräte zur Verfügung z.B. ein

Seismograph.

.

R: Kennst du jemanden, der wegen einem Erdbeben in Gefahr war?

M: Letztes Jahr traf ich ein Mädchen im Zug auf dem Weg zu meiner Schule. Sie besucht dieselbe

Schule wie ich. Ich kannte sie, weil sie eine Freundin von mir ist. Sie erzählte mir dass sie ein

starkes Erdbeben 1995 miterleben musste, als sie noch im Westen von Japan in Hyogo lebte. Es

war am 17. Jänner um 05:46.

R: Was ist dort genau passiert?

M: Sie war noch im Bett als plötzlich der Fernseher durch den Raum flog. Damals war sie erst 7

oder 8 Jahre alt. Wie auch immer, bis heute hat sie große Angst vor Erdbeben, dass sie nie mehr

ohne Trillerpfeife aus dem Haus geht. Sie nimmt sie sogar mit ins Bett. Sie macht dass, falls die

Wände einstürzen und sie darunter begraben wird, sie sich auch bei der Rettungsmannschaft

bemerkbar machen kann. Dieses Erdbeben hatte eine Stärke von 7,2 auf der Richterskala. 6300

Menschen starben und 43.000 waren schwer verletzt. Es war das schlimmste Erdbeben in der

Gegend seit 1923.

R: Danke für deine Ausführlichen Erzählungen und Erlebnisse.

M: Gern geschehen.

Daniela Peter 35 / 67


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E N T S T E H U N G V O N E R D B E B E N

C Infor m ationsblatt

Erdbeben treten auf, wenn sich Spannungen in der Lithosphäre entladen. Diese

Spannungen entstehen dadurch, dass die Lithosphärenplatten sich an ihren Grenzflächen

relativ zueinander verschieben und sich dabei wie Puzzleteile verhaken. Mit der Zeit wird

der Druck so groß, dass Teile sich verbiegen oder abbrechen. Die Verhakung löst sich

plötzlich, und die Lithosphärenplatten gleiten mit einem Ruck aneinander vorbei bis sie

sich erneut verhaken. Dabei entstehen Erschütterungen bzw. Schwingungen in der

Lithosphäre, die sich in Form von Erdbebenwellen (seismische Wellen) im Erdinneren

ausbreiten. Der Erdbebenherd, auch Hypozentrum genannt, ist die Stelle im

Erdinneren, an der die Spannung, die sich an den Lithosphärenplatten aufgebaut hat,

gelöst wird.

An der Oberfläche direkt über dem Erdbebenherd befindet sich das Epizentrum, der Ort,

an dem die Zerstörungen beim Auftreten eines Erdbebens am größten sind.

Weitere Ursachen für die Entstehung von seismischen Wellen sind Sprengungen und das

Einstürzen von Hohlräumen (zum Beispiel durch das Abfließen von Magma bei einem

Vulkanausbruch unter einem Vulkan, oder durch Bergbau).

Modellvorstellung zur Entstehung von Erdbeben (nach PRESS und SIEVER 1995). Erdbeben treten auf, wenn

sich Spannungen in der Lithosphäre entladen. Die Spannung baut sich auf, weil sich Lithosphärenplatten

aufgrund der Rauhigkeit der Gesteine verhaken. Schließlich ist der Druck so groß, dass die

Lithosphärenplatten mit einem Ruck aneinander vorbeigleiten. Es breiten sich Erdbebenwellen aus.

Daniela Peter 36 / 67


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Die meisten Erdbeben entstehen tief im Innern der Erde. Dort gibt es kein hartes Gestein,

sondern nur glühend heißes Gestein oder Metall, das flüssig ist. Die Erdkruste, also der

äußere Mantel der Erde, auf dem wir leben, ist verhältnismäßig dünn (nur 100 km). Sie

kann dem inneren Druck, den die glühende Magma an manchen Stellen ausübt, nicht

immer standhalten. Die Folge: Es bilden sich Risse oder Brüche. Entlang dieser Brüche

(man nennt sie auch Verwerfungen) verschieben sich die einzelnen Gesteinsschichten und

reiben aneinander. Durch die Reibung entstehen Wellen, die sich nach allen Seiten

ausbreiten. Sie erschüttern das Gestein, das dabei vor und zurück geschoben wird (so

ähnlich wie wenn eine Lokomotive ihren ersten Waggon anstößt). Wenn die erste Welle

(die Primärwelle) die Erdoberfläche erreicht, heißt es nur noch in Deckung gehen und sich

vor einstürzenden Teilen in Sicherheit bringen. Weglaufen hat keinen Zweck, denn die

Wellen sind sehr schnell. Die erste Welle bewegt sich mit 8 Kilometern pro Sekunde.

Was sind seismische Wellen?

Seismische Wellen sind Wellen von Energie, die durch einen plötzlichen Bruch von

Gesteinen in der Erde oder Explosionen freigesetzt wird, und welche sich dann in der Erde

ausbreitet.

Die sie begleitenden Bodenbewegungen können mit Seismometern gemessen werden.

Daniela Peter 37 / 67


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E N T S T E H U N G V O N E R D B E B E N

C Lösungsb l att

Rätsel

T

E P I Z E N T R U M E

K

T

H O

L Y N

I P I

T O K

H Z

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S E N

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Ä D R

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E E M

B

E

M A G N I T U D E

H

E

R H Y P O Z E N T R U M

D

Daniela Peter 38 / 67


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E N T S T E H U N G V O N E R D B E B E N

C Lösungsb l att

Begriffsdefinition

Begriffe Erklärung

Epizentrum

Magnitude

Tektonik

Lithosphäre

Hypozentrum

Daniela Peter 39 / 67

Punkt an der Erdoberfläche genau über dem Hypozentrum. Das

Epizentrum wird durch die geographischen Koordinaten

Längengrad und Breitengrad angegeben

(Richter-Skala) logarithmisches Maß für die seismische Energie

eines Erdbebens. Zur Bestimmung der Magnitude müssen die

Bodenbewegungen als Seismogramme mit Seismometern

gemessen werden. Eine Erhöhung der Magnitude um eine Einheit

entspricht einer Vergrößerung der Bodenbewegung um den

Faktor 10 und einer Erhöhung der Energie auf etwa das 30fache.

Lehre vom Bau der Erdkruste und der Kräfte und Bewegung, die

den Aufbau der Kruste verändern.

Oberste, etwa 100 km dicke Schale der Erdkugel. Die

Erdoberfläche besteht aus größeren und kleineren Platten. Diese

haben sich im Laufe der Erdgeschichte gegeneinander verschoben

und bewegen sich auch heute noch wenige Zentimeter pro Jahr.

ist der Punkt, von dem ein Erdbeben ausgeht. Es ist

charakterisiert durch das Epizentrum und seine Tiefe unter der

Erdoberfläche. Das Hypozentrum ist der Punkt von wo aus das

Erdbeben ausgeht, entspricht also der Bruchfläche. Das

Epizentrum ist hingegen dessen senkrechte Projektion auf die

Erdoberfläche.


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M E S S U N G V O N E R D B E B E N

D Meth odis cher Hintergrund

Station für 2-4 Kinder

Typ: Lückentext

Arbeitszeit: 25 Minuten

Grobziele • Wie können Erdbeben gemessen werden

Feinziele

• Messung von Erdbeben

Daniela Peter 40 / 67

• Begriffe, die mit der Erdbebendefinierung im

Zusammenhang stehen erklären können

Sozialform • Einzelarbeit bzw. Partnerarbeit

Material

• Lückentext

• Lösungsblätter an der Lösungsstation


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M E S S U N G V O N E R D B E B E N

D Arbeitsanweisung

Setze die folgenden Begriffe in die Lücken ein:

Messgeräte – Epizentrum – Richter- – Beobachtung - Magnitude – Bevölkerungsdichte

–Energiemengen – Hypozentrum (2mal) – Intensität – verschieben – Bauweise –

Mercalli—Energie

Bei einem Erdbeben _________________ sich zwei Teile der Erdkruste gegeneinander. Dies

geschieht so ruckartig, dass dabei gewaltige ______________________ freigesetzt werden. Der

Ort, wo dies passiert, liegt tief unten in der Erdkruste. Er wird in der Fachsprache als

___________________ bezeichnet. Direkt über diesem Punkt treten an der Erdoberfläche die

größten Zerstörungen auf. Man nennt diese Stelle __________________. Hier treffen die

Erdbebenwellen, die sich vom ____________________ in alle Richtungen ausbreiten, am

schnellsten ein. Es gibt zwei gebräuchliche Erdbebenskalen: Die eine Einteilung heißt

______________ Skala. Sie beschreibt die Auswirkungen und Schäden, des Erdbebens an einem

Ort. Dabei kommt es darauf an, wie weit eine Stadt vom Epizentrum entfernt ist. Neben der

___________________________ einer Gegend spielt auch die ___________________ der Häuser

eine wichtige Rolle. Die zwölf Stufen dieser Skala beschreiben die _____________________ eines

Erdbebens. Die Stufen der ______________-Skala geben die Stärke der Erschütterung an. Sie

sagen aus, wie viel _______________ das Erdbeben freigesetzt hat. Es kommt hier also nicht

darauf an, wie viele Menschen zu Schaden kommen. Die Fachleute bezeichnen die Stufen dieser

Skala mit dem Begriff _________________. Mit diesem Wert ist immer die Erdbebenstärke am

Epizentrum gemeint. Um die Magnitude zu messen, braucht es empfindliche

____________________. Die Intensität eines Erdbebens kann hingegen mit menschlicher

___________________ bestimmt werden.

Daniela Peter 41 / 67


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M E S S U N G V O N E R D B E B E N

D Arbeitsanweisung

Mercalli-Skala

Die Mercalli-Skala richtet sich nach den Auswirkungen von Erdbeben, die man ohne

moderne

Geräte spüren oder sehen kann. Versuche, die sieben aufgeführten Stufen in die richtige

Reihenfolge zu bringen (Nummern von 1 bis 7; Beginn mit der kleinsten Intensität).

_______ Risse im Verputz, Spalten in den Wänden und Schornsteinen

_______ vereinzelt von ruhenden Personen wahrgenommen

_______ Einstürze bei vielen Gebäuden, Spalten im Boden

_______ von vielen wahrgenommen, Geschirr und Fenster klirren

_______ hängende Gegenstände pendeln, Schlafende erwachen

_______ starke Veränderungen der Erdoberfläche, alle Häuser zerstört

_______ an einigen Bauten stürzen Wände und Dächer ein

Richter-Skala

Reihe die Erdbebenstärken vom geringsten bis zum schwersten Erdbeben und versuche

die Stärken von 2 bis 10 zuzuordnen

• Ernste Schäden bei schwach gebauten Gebäuden in kleinen Regionen. Maximal

leichte Schäden an gut gebauten Gebäuden.

• Zerstörung über weite Gebiete.

• Zerstörung im Umkreis von bis zu 70 Kilometern.

• Sichtbares Bewegen von Zimmergegenständen, Erschütterungsgeräusche. Meist

keine Schäden.

• Oft spürbar, Schäden jedoch sehr selten

• Zerstörung in Bereichen von tausenden Kilometern.

• Niemals registriert; siehe unten vergleichbares Energieäquivalent.

• Zerstörung in Bereichen von einigen hundert Kilometern

• Mikroerdbeben, nicht spürbar.

• Generell nicht spürbar, jedoch gemessen

Daniela Peter 42 / 67


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M E S S U N G V O N E R D B E B E N

D Arbeitsanweisung

Richter

Magnituden

Einteilung der

Erdbebenstärke

Weniger als 2.0 Mikro

2.0-2.9 Extrem leicht

3.0-3.9 Sehr leicht

4.0-4.9 Leicht

5.0-5.9 Mittel

6.0-6.9 Stark

7.0-7.9 Groß

8.0-8.9 Sehr groß

9.0-9.9 Extrem groß

10.0+ Globale Katastrophe

Daniela Peter 43 / 67

Erdbebenauswirkungen


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M E S S U N G V O N E R D B E B E N

D Arbeitsanweisung

Wellenarten

Versuche mit Hilfe des Informationsblattes die Wellen zu bestimmen.

• P-Wellen

• S-Wellen

• Oberflächenwellen

Daniela Peter 44 / 67


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D Informationsb l at t

Erdbebenmessung

Erdbeben werden mit Seismografen

gemessen. Ein Seismograf registriert

Bodenerschütterungen, die von Erdbeben

verursacht werden. In das Gerät ist eine

träge Masse so ein gebaut, dass sie bei

Erschütterungen nicht mit den anderen

Teilen des Seismografen mitschwingt. An

der trägen Masse ist ein Stift befestigt,

der in ruhigem Zustand an eine

Papierrolle angelehnt ist. Bei

Erschütterungen bewegt sich der Stift

aufgrund der trägen Bewegung der Masse relativ zur Papierrolle und zeichnet ein Seismogramm

auf

Sicher hast du schon mal in Zusammenhang mit einem

Erdbeben gehört, dass es zum Beispiel die Stärke 6 auf der

"Richter-Skala" erreicht hat. Seit ungefähr 100 Jahren kann

man die Energieschwingungen, die ein Erdbeben erzeugt,

auch mit Instrumenten aufzeichnen. Man nennt so ein

Instrument Seismograph und das, was er aufzeichnet, das

Seismogramm. Mit einem Seismogramm kann man

mittlerweile sehr genau bestimmen, wo der Erdbebenherd

(das Zentrum des Erdbebens) sitzt und wie die Risse und

Brüche in der Erdkruste verlaufen. Charles Richter hat etwa um 1930 in Kalifornien zum ersten Mal

die Energie, die die Erdbebenschwingungen erzeugen, gemessen und Magnituden genannt. Die

Magnituden hat er aufgezeichnet und von 1 bis oben offen eingeteilt. Diese Einteilung wird

seitdem als die „Richter-Skala“ bezeichnet. Erdbeben mit der Magnitude 1 bis 5 sind unerheblich

und richten kaum Schaden an. Schlimm wird es ab der Stärke 6, es hat aber noch kein Erdbeben

gegeben, das eine Magnitude über 9 hatte. Das Erdbeben in Indien im Januar hatte die Stärke 7,1.

Das stärkste je gemessene Beben auf der Erde erreichte 8,6.

Richterskala

Diese Skala reicht von 0 bis 12 und jede Zahl bezeichnet eine Bebenstärke, die zehnmal so

hoch ist wie bei der nächstniedrigen Zahl. Die bislang höchsten gemessenen Werte

lagen zwischen acht und neun auf der Richter-Skala.

Dabei macht die Stärke eines Bebens nicht zwangsläufig auch Aussagen über die Folgen

der Zerstörung. Je nach der Art des Bodens, hat ein Erdbeben unterschiedlich schwere

Folgen. Wenn das Fundament eines Gebäudes auf eher weichem Boden steht, ist die

Gefahr, dass es einstürzt wesentlich größer, als wenn es auf einem harten und festen

Untergrund errichtet ist. Mit der Richter-Skala lässt sich nämlich nur die Stärke des

Erdbebens beschreiben, nicht aber seine zerstörende Wirkung. So kann ein Erdbeben der

Stärke 7 in unbewohnten Gebieten kaum Zerstörungen hervorrufen, während ein zehnfach

schwächeres Beben der Stärke 6 unmittelbar unter einer Großstadt zu schwersten

Zerstörungen führt.

Daniela Peter 45 / 67


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Mercalli-Skala

Daher verwenden Seismologen für die Stärke eines Erdbebens, als Ausdruck seiner

zerstörerischen Auswirkungen, die abgewandelte Mercalli-Skala. Die Werte dieser Skala

reichen von 1 bis 12 und beruhen auf statistisch ausgewerteten Geländebeobachtungen.

Eine Stärke von 1 bedeutet, dass die Erschütterungen nicht bemerkbar sind und nur von

Seismographen registriert worden sind. Eine Stärke von 12 bedeutet völlige Zerstörung.

Erdbeben und Wellen

Hinweise auf frühe Seismografen gibt es schon aus dem 2. Jahrhundert vor Christus aus

China. Messsysteme, die Erdbeben systematisch aufzeichnen können, wurden etwa ab

1930 großräumig aufgestellt. Mit Seismografen lassen sich sogar Vulkanausbrüche

nachweisen. Ein technologischer Fortschritt erfolgte nach 1945 als man erkannte, dass

auch Atombombentests mit den Seismografen überwacht werden können. Heutzutage gibt

es ein weltumspannendes Seismografennetz, dessen Messwerte im Internet erhältlich

sind. Die Stärke von Erdbeben wird in Magnitude und Intensität angegeben.

P-Welle: Schnellste Erdbebenwelle

ca. 6 km/s

ca. 6 km/s

S-Welle: Langsamer

Daniela Peter 46 / 67

ca. 6 km/s

ca.�3,5 km/s

Oberflächenwellen:

Am langsamsten. Größte Schäden, weil sich die Wellen an

der Erdoberfläche ausbreiten.

ca. 2,5 km/s


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D Lösungsblatt

Lückentext

M E S S U N G V O N E R D B E B E N

Bei einem Erdbeben verschieben sich zwei Teile der Erdkruste gegeneinander. Dies

geschieht so ruckartig, dass dabei gewaltige Energiemengen freigesetzt werden. Der Ort, wo

dies passiert, liegt tief unten in der Erdkruste. Er wird in der Fachsprache als Hypozentrum

bezeichnet. Direkt über diesem Punkt treten an der Erdoberfläche die größten Zerstörungen auf.

Man nennt diese Stelle Epizentrum. Hier treffen die Erdbebenwellen, die sich vom

Hypozentrum in alle Richtungen ausbreiten, am schnellsten ein. Es gibt zwei gebräuchliche

Erdbebenskalen: Die eine Einteilung heißt Mercalli-Skala. Sie beschreibt die Auswirkungen und

Schäden, des Erdbebens an einem Ort. Dabei kommt es darauf an, wie weit eine Stadt vom

Epizentrum entfernt ist. Neben der Bevölkerungsdichte einer Gegend spielt auch die Bauweise

der Häuser eine wichtige Rolle. Die zwölf Stufen dieser Skala beschreiben die Intensität eines

Erdbebens. Die Stufen der Richter-Skala geben die Stärke der Erschütterung an. Sie sagen aus,

wie viel Energie das Erdbeben freigesetzt hat. Es kommt hier also nicht darauf an, wie viele

Menschen zu Schaden kommen. Die Fachleute bezeichnen die Stufen dieser Skala mit dem Begriff

Magnitude. Mit diesem Wert ist immer die Erdbebenstärke am Epizentrum

gemeint. Um die Magnitude zu messen, braucht es empfindliche Messgeräte. Die Intensität eines

Erdbebens kann hingegen mit menschlicher Beobachtung bestimmt werden.

Mercalli-Skala

Die Mercalli-Skala richtet sich nach den Auswirkungen von Erdbeben, die man ohne

moderne Geräte spüren oder sehen kann. Versuche, die sieben aufgeführten Stufen in die

richtige Reihenfolge zu bringen (Nummern von 1 bis 7; Beginn mit der kleinsten

Intensität).

4 Risse im Verputz, Spalten in den Wänden und Schornsteinen

1 vereinzelt von ruhenden Personen wahrgenommen

6 Einstürze bei vielen Gebäuden, Spalten im Boden

2 von vielen wahrgenommen, Geschirr und Fenster klirren

3 hängende Gegenstände pendeln, Schlafende erwachen

7 starke Veränderungen der Erdoberfläche, alle Häuser zerstört

5 an einigen Bauten stürzen Wände und Dächer ein

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D Lösungsblatt

Richterskala

Richter

Magnituden

M E S S U N G V O N E R D B E B E N

Einteilung der

Erdbebenstärke

Daniela Peter 49 / 67

Erdbebenauswirkungen

Weniger als 2.0 Mikro Mikroerdbeben, nicht spürbar.

2.0-2.9 Extrem leicht Generell nicht spürbar, jedoch gemessen.

3.0-3.9 Sehr leicht Oft spürbar, Schäden jedoch sehr selten .

4.0-4.9 Leicht

5.0-5.9 Mittel

Sichtbares Bewegen von Zimmergegenständen,

Erschütterungsgeräusche. Meist keine Schäden.

Ernste Schäden bei schwach gebauten Gebäuden in

kleinen Regionen. Maximal leichte Schäden an gut

gebauten Gebäuden.

6.0-6.9 Stark Zerstörung im Umkreis von bis zu 70 Kilometern.

7.0-7.9 Groß Zerstörung über weite Gebiete.

8.0-8.9 Sehr groß Zerstörung in Bereichen von einigen hundert Kilometern

9.0-9.9 Extrem groß Zerstörung in Bereichen von tausenden Kilometern.

10.0+ Globale Katastrophe

Niemals registriert; siehe unten vergleichbares

Energieäquivalent.


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D Lösungsblatt

M E S S U N G V O N E R D B E B E N

Interpretation Seismograph

P-Wellen

S-Wellen

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Oberflächenwellen


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E Meth odischer H intergrund

Station für 2-4 Kinder

Typ: Versuchsstation, Textverständnis

Arbeitszeit: 30 Minuten

Grobziele: • Erdbeben verstehen lernen

Feinziele:

Daniela Peter 51 / 67

• Gemeinsam ein Versuch nachmachen um

somit die Entstehung von Erdbeben besser zu

verstehen

• Texte und Interviews durchlesen und

verstehen lernen � Textarbeit

Sozialform • Einzelarbeit bzw. Partnerarbeit

Material:

• Informationsblätter

• Interview

• Versuchsaufbau

• Lösungsblätter an der Lösungsstation


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Z U S A T Z I N F O R M A T I O N E N E R D B E B E N

E Arbeitsanweisu ng

Versuche aus folgendem Interview die wichtigsten Aussagen herauszufinden:

1. Haben sich Erdbeben in den letzten Jahren gehäuft? Wenn ja, warum=

2. Warum gibt es in Erdbebenregionen so viele Todesopfer?

3. Können Erdbeben vorhergesagt werden?

4. Gibt es in Deutschland auch Erdbeben? Wenn ja, welche Auswirkungen haben

diese?

5. Wie sollte man sich bei einem Erdbeben verhalten?

Frage Nr. Deine Antwort

1

2

3

4

5

Daniela Peter 52 / 67


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Interview mit dem Geophysiker und Erdbebenforscher Dr. Bodo Baier

Zum Thema Erdbeben haben wir diesmal einen richtigen Erdbebenforscher befragt. Hier die

Fragen und seine Antworten:

Wenn man die Medienberichte über Erdbeben der vergangenen Jahre verfolgt hat, erhält man

den Eindruck, dass Erdbeben scheinbar zunehmen. Täuscht dieser Eindruck?

Dr. Baier:

"Ja, statistisch ist die Zahl der Beben Weltweit annähernd gleich geblieben."

Warum gibt es in Erdbebenregionen wie der Türkei oder beispielsweise Mexiko immer wieder

zahlreiche Todesopfer? Hat die Bauweise oder gar Unwissenheit etwas damit zu tun?

Dr. Baier:

"Schlechte Bauweise, keine oder nur unzureichende Bauüberwachung sind ein Grund für die

hohen Opferzahlen und großen Zerstörungen. Aber auch durch die dichte Besiedelung dieser

Regionen kommt es zu einer hohen Zahl an Opfern."

Japan gilt als eines der führenden Länder in der Erdbebenforschung. Trotzdem kam es beim

Erdbeben von Kobe 1995 zu starken Zerstörungen auch an modernen Bauwerken. Hat man da

etwas übersehen?

Dr. Baier:

"Soweit ich weiß, sind die neueren Häuser nicht zusammengebrochen. Die berühmt

gewordene Autobahn oder Schnellstraße dagegen ja. Also haben ganz offensichtlich die

Bauingenieure das Bauwerk nicht richtig ausgelegt. Oder man ist von falschen

Voraussetzungen ausgegangen, dass heißt das zu erwartende Beben kleiner eingeschätzt. Das

müsste man in japanischen Berichten nachlesen."

Es geistern immer wieder Meldungen durch die Medien, dass Erdbeben vorhergesagt werden

könnten, zum Teil mit Angabe des Datums und des Wochentags. Nur die Uhrzeit fehlt. Was

halten Sie von solchen Vorhersagen?

Dr. Baier:

"Vorhersagen sind in diesem Sinne zurzeit nicht machbar. Man kann Regionen benennen, in

denen Beben mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auftreten, die Region etwas eingrenzen.

Den genauen Ort, die Zeit und Stärke eines Bebens vorhersagen, das geht jedoch nicht.

Berichte in der Presse darüber sind Zufallstreffer der Vorhersager oder verfälschte

Meldungen.

Auch in Deutschland gibt es Erdbebengebiete. Sind hier ebenfalls schwere Beben mit

katastrophalen Schäden möglich?

Dr. Baier:

"Erdbeben mit Schäden sind durchaus möglich. Katastrophale Schäden sind eher

unwahrscheinlich, aber nicht völlig auszuschließen."

Gibt es bei uns Vorsorgemaßnahmen?

Daniela Peter 53 / 67


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Dr. Baier:

"Ja, vorbeugende Maßnahmen. Dazu zählen eine solide Bauausführung und die Überwachung

durch die Aufsichtsämter. Öffentliche Gebäude unterliegen besonders strengen Richtlinien."

Auch leichtere Beben können Schäden an Bauwerken bewirken. Was kann man im Falle eines

einsetzenden Erdbebens tun? Wo ist der sicherste Ort im Haus.

Dr. Baier:

"Generell ist der sicherste Ort bei einem Erdbeben im Freien. Wenn das nicht machbar ist,

sollte man unter einen stabilen Tisch oder unter einen Türrahmen flüchten."

Glauben sie an die von Laien oft vertretene Meinung, dass Tiere bevorstehende Erdbeben

bemerken?

Dr. Baier:

"Es wird sehr häufig darüber berichtet. Es ist auch schon viel darüber geschrieben worden. Ich

denke, es könnte etwas dran sein."

Was sind die neuesten Entwicklungen und Erkenntnisse in der Erdbebenforschung?

Dr. Baier:

Ernüchterung! Man sieht zurzeit keine Möglichkeit eine konkrete Vorhersage zu machen,

daher wird großer Wert die vorbeugenden Schutzmaßnahmen gelegt. Die Seismologen

arbeiten dennoch hoffnungsvoll weiter und suchen nach neuen Erkenntnissen.

Daniela Peter 54 / 67


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E Arbeitsanweisu ng

Macht gemeinsam die folgenden Versuche:

1. Lass Platten gleiten

Du brauchst: Zwei Hocker, zwei Papierbogen, Bauklötze, die Kontinente darstellen. Lege

auf jeden Hocker einen Papierbogen und darauf einen Bauklotz als Kontinent. Stelle die

Stühle so dicht nebeneinander, dass sich die Bogen gerade noch bewegen lassen und

drücke sie in der Lücke zwischen den Stühlen nach oben. Dabei kannst Du Dir vorstellen,

wie zwei Platten sich voneinander weg bewegen. Kontinente entfernen sich dabei

voneinander, wie beispielsweise Europa und Amerika etwa zwei Zentimeter pro Jahr.

Platten stoßen auch zusammen. Ziehe die Bogen dazu zwischen den Stühlen nach unten.

Irgendwann treffen die "Kontinente" auf Deinen Matten aufeinander. So entfernte Indien

sich von Afrika und stieß auf Asien. Dabei entstand auch der gewaltige Himalaja.

2. Erdbebenwellen

Du brauchst: Ein paar Freunde, ein Seil, einen Stuhl oder Tisch und Bauklötze.

Wenn sich Gestein bei einem Erdbeben plötzlich verschiebt, breiten sich von diesem so

genannten Erdbebenherd nach allen Seiten Erdbebenwellen aus. An einem Ort, der von

einem Erdbeben bedroht wird, treffen zwei Arten von Erdbebenwellen ein: Raumwellen

und Oberflächenwellen.

Schau dir auf folgender Homepage den kleinen Film an: http://www.planetwissen.de/pw/Artikel,,,,,,,E9795625164F312EE0340003BA5E0905,,,,,,,,,,,,,,,.ht

m

l

Daniela Peter 55 / 67

Hier gibt’s Informationen über richtiges

Verhalten bei Erd beben


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E Arbeitsanweisu ng

Lies dir den Text genau durch und versuche die unten stehenden Fragen zu beantworten.

Du kannst auch das Internet dazu verwenden!

In der Knautschzone des Planeten

Aus Die ZEIT Nr. 23, 1. Juni 2006, S. 54

Java ist ein Kind der Unruhe. Vulkane haben das zweitgrößte Eiland Indonesiens

geschaffen; es zählt 38 Feuerberge, einige erloschen, andere aktiv. Aus dem Weltall

betrachtet, sehen die Nachbarinseln Java und Sumatra aus wie ein Bumerang – sie bilden

exakt die Form der im Untergrund abtauchenden Erdplatte nach. Dort, in der

Knautschzone zweier Platten des irdischen Mantels, liegt die Ursache für das stete Risiko,

dem die Menschen auf Java ausgesetzt sind. Am 27. Mai dieses Jahres bebte um 5.54 Uhr

die Erde mit einer Stärke von 6,3 auf der Richter-Skala - mehr als 5000

Menschen starben.

An Weihnachten 2004 ereignete sich vor der Küste Sumatras jenes gigantische Seebeben,

das einen verheerenden Tsunami auslöste. Man muss in der Erdgeschichte 140 Millionen

Jahre zurückgehen, um zu verstehen, was die Region so häufig erschüttern lässt. Auf der

irdischen Südhalbkugel brach damals der Urkontinent Gondwana auseinander. Ein

Bruchstück bewegt sich seither nach Norden: die Indisch-Australische Platte. Sie kollidierte

mit Eurasien. Als Folge dieses Crashs türmt sich seit 20 Millionen Jahren der Himalaya auf.

In der Zone entlang der indonesischen Inseln sehen die Folgen anders aus. Dort schiebt

sich die ozeanische Gesteinskruste mit einer Geschwindigkeit von sechs Zentimetern pro

Jahr knirschend unter den Kontinent. Immer wieder verhaken sich in dieser

Subduktionszone die Platten ineinander - Energie wird aufgestaut. Ruckartig löst sich die

Blockade auf, und innerhalb von Sekundenbruchteilen werden Milliarden Tonnen Gestein

mehrere Meter weit gegeneinander verschoben. Im Dezember 2004 senkte sich der

Untergrund auf einer Strecke von rund tausend Kilometern blitzartig um zehn Meter. Das

darüber liegende Wasser folgte schwappend der Bewegung, die Flutwelle war unterwegs.

Das jüngste schwere Beben, dessen Epizentrum 40 Kilometer südlich der Stadt Yogyakarta

lag, war genauso eine Folge des plattentektonischen Geknirschs im Untergrund wie

sämtliche Verheerungen des gefährlichsten Vulkans in der Region, des Merapi. Dieser

droht seit Wochen auszubrechen; und nach dem Erdbeben am Sonntag spuckte er - so,

als schickte er eine neuerliche Drohung - umgehend eine dreieinhalb Kilometer hohe Gas-

und Aschewolke in den Himmel.

Der prekäre Untergrund, auf dem die fruchtbaren und daher bevölkerungsreichen Inseln

liegen, machen Indonesien zu einem der wenigen Staaten, in denen die größte Gefahr

nicht von Wetterkapriolen (vom Wetter verursachte Katastrophen) sondern von geologisch

verursachten Naturkatastrophen ausgeht. Nach den Zahlen einer umfassenden Datenbank

der UN waren Unwetter und Dürren die Ursache für drei Viertel aller in den vergangenen

Daniela Peter 56 / 67


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einhundert Jahren weltweit registrierten Naturkatastrophen. Erdbeben, Tsunamis und

Vulkanausbrüche machten dagegen zusammen nur elf Prozent aus.

In Indonesien ist die Situation genau umgekehrt. Tropische Stürme und Dürren gibt es

hier kaum, zusammen waren sie nur für sechs Prozent aller Naturkatastrophenopfer der

letzten einhundert Jahre verantwortlich. Die geologischen Ursachen überwogen bei weitem

- selbst dann, wenn die rund 150 000 Toten der Tsunami-Katastrophe in der Statistik nicht

berücksichtigt würden.

Im Unterschied zu Wirbelstürmen, Vulkanausbrüchen oder selbst Tsunamis gibt es

noch immer keine Möglichkeit, ein konkretes Erdbeben vorherzusagen. Geologen können

lediglich das Risiko für bestimmte Regionen einschätzen und Sekunden nach dem ersten

Erdstoß Epizentrum und Stärke einschätzen. Ein funktionierendes Frühwarnsystem könnte

dann zumindest sofort die Gas- und Stromversorgung unterbrechen, um Brände zu

verhindern und geeignete Routen und Sammelplätze für

Evakuierungen vorschlagen.

Davon ist Indonesien weit entfernt. Allein auf nationaler Ebene sind drei Ministerien sowie

das Militär mit dem Katastrophenschutz befasst - doch eine klare gesetzliche Regelung

über die jeweiligen Zuständigkeiten fehlt: Evakuierungen können deshalb nicht vor Ort,

sondern nur vom indonesischen Staatspräsidenten persönlich angeordnet werden: Und die

allererste Katastrophenschutzübung der Geschichte des Landes auf dem Feuergürtel hat

vor fünf Monaten stattgefunden; am ersten Jahrestag der Tsunami-Katastrophe.

Aufgaben zu dem Artikel „In der Knautschzone des Planeten“

1. Welche beiden Katastrophen ereigneten sich 2004 und 2006?

2. Wie wird der Urkontinent auf der Südhalbkugel genannt, der vor etwa 140

3. Millionen Jahren auseinanderbrach?

4. Welches „Bruchstück“ – also welche Kontinentalplatte bewegt sich

5. seitdem stetig nach Norden?

6. 5. Auf welche Platte stößt diese dort?

6. Welches Gebirge formt sich dadurch seit 20 Millionen Jahren?

7. Was passiert entlang der indonesischen Inseln?

8. Was ist eine Subduktionszone?

9. Was passierte also 2004 und löste den schrecklichen Tsunami aus?

10. Wovon geht auf den indonesischen Inseln die größte Gefahr aus – und wie

7. ist das auf dem Rest der Erde?

11. Was können die Geologen vorhersagen und was nicht?

12. Warum ist der Katastrophen in Indonesien so schwierig?

Daniela Peter 57 / 67


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E I n formationsb l at t

Einleitung

Erdbeben entstehen in Störungszonen der Erdkruste, wenn plötzlicher Spannungsausgleich

Energie in Form seismischer Wellen freisetzt. Die Wellen breiten sich in alle Richtungen

aus und können an der Erdoberfläche erhebliche Schäden anrichten. Man schätzt das

jährliche Erdbebenaufkommen auf etwa eine Million; registriert werden ca. 150 000, davon

rund 20 Großbeben.

Erdbebenursachen

In den schmalen Zonen entlang der Plattengrenzen treten Erdbeben besonders häufig auf.

Betroffen sind hier vor allem Scherflächen zwischen der kontinentalen überschiebenden

und der subduzierten ozeanischen Lithosphärenplatte sowie der Bereich zwischen zwei

aneinander vorbeigleitenden Platten (wie z.B. an der San-Andreas-Verwerfung in

Kalifornien). Ebenso können abreißende Platten Beben verursachen. Außer zu diesen

tektonischen Beben kommt es zu Einsturzbeben - verursacht durch den Einsturz

unterirdischer Hohlräume wie Bergwerken und Karsthöhlen - und zu vulkanischen Beben,

die durch aufsteigendes Magma und Vulkanausbrüche ausgelöst werden.

Die bei der Bewegung zweier Krustenplatten zueinander entstehende Reibung wird in

Bewegungsenergie umgesetzt und manifestiert sich in Form von elastischer Spannung im

Gestein. Hat diese Spannung ihr Maximum erreicht, dann kommt es zu einem stoßartigen

Spannungsausgleich. Der Gesteinsverband zerreißt, und die angesammelte Energie wird in

Form seismischer Wellen freigesetzt, die sich vom Erdbebenherd, dem Hypozentrum, in

alle Richtungen ausbreiten. Man unterscheidet drei Arten von seismischen Wellen: P-

Wellen, S-Wellen und L-Wellen. Die horizontal schwingenden P-Wellen (Primärwellen),

longitudinale Kompressionswellen, pflanzen sich fast doppelt so schnell fort wie die vertikal

schwingenden S-Wellen (Sekundärwellen, Scherungswellen) und werden in

seismologischen Stationen zuerst registriert. Daneben gibt es die oberflächennahen L-

Wellen (Love-Wellen), die starke Erschütterungen und im Vergleich zu den beiden anderen

Typen die größten Schäden verursachen.

Erdbeben werden nach der Tiefe ihres Entstehungsherdes eingeteilt: Flachbeben von 0 bis

70 km, Mittelbeben von 70 bis 300 km und Tiefbeben über 300 km Tiefe. Auf der

gesamten Erde gibt es ungefähr dreimal so viele Mittelbeben wie Tiefbeben und ungefähr

zehnmal so viele Flachbeben.

Auch die Erdbebenzentren sind nicht gleichmäßig über das Gebiet der Plattengrenzen

verteilt. Fast alle Tiefbeben, 90 % der Mittelbeben und 75 % der Flachbeben treten am

Rande des Pazifiks auf. Die meisten übrigen großen Erdbeben registrieren wir im Gürtel

zwischen Alpen und Himalaya. Die mittelozeanischen Rücken sind im Allgemeinen die Orte

kleinerer und flacherer Beben.

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Messverfahren

Die Richter-Skala, das Maß für die bei einem Beben abgegebene Energie, ist in

Magnituden eingeteilt. Sie wurde 1935 von dem amerikanischen Geophysiker Charles

Richter erstellt und später mit B. Gutenberg weiterentwickelt. Die heutige Skala ist nach

oben und unten unbegrenzt und bezieht noch andere Faktoren, wie die Festigkeit des

Untergrundes, auf dem der Seismograph steht, mit ein. Seit Seismographen Daten zur

Errechnung der Magnitude liefern - 1904 begann man damit -, wurden nur wenige Beben

mit Magnituden über 8,4 registriert. Das bisher Stärkste ereignete sich 1960 in Chile und

erreichte eine Magnitude von 8,6.

Die Auswirkungen von Erdbeben

Die Auswirkungen eines Bebens schwanken

entsprechend seiner Stärke und der

Entfernung vom Epizentrum (senkrecht

über dem Herd befindliche Stelle der

Erdoberfläche). Manche Beben sind so

schwach, dass sie nur mit sehr

empfindlichen Geräten registriert werden

können. Andere verwüsten weite

Landstriche, und Erschütterungen werden

noch einige hundert Kilometer weit

wahrgenommen. Nebeneffekte der

Erschütterungen sind die Verflüssigung

weicher, feuchter Böden, Hebungen und Senkungen der Erdoberfläche, Auslösung von

Lawinen, Erdrutsche und das Aufreißen großer Spalten im Boden. In Ozeangebieten

können auch verheerende Flutwellen, die Tsunamis, auftreten, die auf offener See eine

Geschwindigkeit von bis zu 800 km/h und in Küstennähe bis 30 m Höhe erreichen können.

Ob es zu starken oder schwachen Beben kommt, liegt weniger an der unterschiedlichen

Festigkeit der Gesteinstypen, als vielmehr am Volumen des unter Spannung stehenden

Gesteins.

Erdbebenvoraussage

Man versucht heute über verschiedene Methoden zu einer Erdbebenvoraussage zu

kommen. Zunächst gilt die Hauptaufmerksamkeit den stark gefährdeten Gebieten, wie

Plattengrenzen und große Verwerfungslinien. Die elastische Deformation des Gesteins

unter dem Einfluss wachsender Spannung kann bis zu einem gewissen Maß mit

Laserstrahlen gemessen werden. Ebenso werden laufend Satellitenaufnahmen dieser

Gebiete angefertigt und nach auftretenden Änderungen im Bodenzustand ausgewertet.

Den Zeitpunkt eines Bebens vorauszusagen n, ist nur näherungsweise möglich unter

Berücksichtigung historischer und geologischer Fakten eines bestimmten Gebietes.

Vorrangig ist die Erstellung eines Häufigkeitsmusters der Bebentätigkeit. In manchen

Gegenden treten z.B. Beben in regelmäßigen Abständen auf und sind daher relativ

zuverlässig voraussagbar.

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Historische Beben

Das Erdbeben von San Francisco im Jahre 1906 mit einer Magnitude von 8,3 ist

wahrscheinlich das berühmteste historische Beben, nicht etwa weil es das größte oder das

schlimmste war, sondern weil es das erste große Beben in einer westlichen Industrienation

nach der Geburt der Seismologie im späten 19. Jahrhundert war. Als erstes Beben wurde

es mit wissenschaftlichen Methoden untersucht. Bei der Katastrophe kamen ungefähr 700

Menschen ums Leben, die meisten allerdings durch die Feuersbrunst, die in der Folge

ausbrach und die auch den größten Teil des auf 400 Millionen Dollar geschätzten

Schadens ausmachte. Das Beben dauerte weniger als eine Minute, doch kleinere

Nachbeben traten noch Monate danach auf. Das Erdbeben von San Francisco war in

geologischer Hinsicht wichtig, denn es zeitigte sichtbare Auswirkungen, die klar mit der

Aktivität der San Andreas-Verwerfung zusammenhingen.

Das schlimmste Erdbeben überhaupt fand 1556 (Magnitude unbekannt) in der Provinz

Shansi in China statt. Es tötete 830´.000 Menschen. 655.200 kamen beim Beben von 1976

in Tangshan (Magnitude 7,6) ums Leben. Von den elf Beben, die jeweils 100.000

Menschen und mehr das Leben kosteten, fanden vier in China, vier in Japan, zwei in

Indien und eines in Italien (Sizilien) statt. Was die Anzahl der Toten, bezogen auf die

seismische Energien anbelangt, so ist das Mittelmeer die gefährlichste Region, gefolgt von

Iran-Pakistan-Afghanistan, Zentralasien, Südamerika, Japan-Taiwan und Indien.

Nordamerika folgt auf dieser Liste nach Neuseeland an achter Stelle.

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E Lösungsblatt

Interview

Frage Nr. Deine Antwort

1

2

3

4

5

Nein. Laut Statistik sind die Erdbeben konstant gleich geblieben.

Schlechte Bauweise, keine oder nur unzureichende Bauüberwachung

dichte Besiedelung dieser Regionen

Vorhersagen sind in diesem Sinne zurzeit nicht machbar. Man kann

Regionen benennen, in denen Beben mit einer gewissen

Wahrscheinlichkeit auftreten, die Region etwas eingrenzen.

Ja. Aber nur mit geringer Stärke. Deshalb kommt es nur selten zu

Schäden.

… der sicherste Ort bei einem Erdbeben im Freien. Wenn das nicht

machbar ist, sollte man unter einen stabilen Tisch oder unter einen

Türrahmen flüchten."

Text: In der Knautschzone des Planeten

1. 2. 2004: Weihnachten 2004 passierte der Tsunami an der Küste Sumatras.

2. 2006: Am 27. Mai 2006 bebte die Erde um 5.54 Uhr mit einer Stärke von 6,3 auf der

Richterskala, das Epizentrum lag vor der Insel Sumatra – 500 Menschen starben.

3. Der Urkontinent auf der Südhalbkugel hieß GONDWANA.

4. Seitdem bewegt sich die INDISCH- AUSTRALISCHE PLATTE stets nach Norden.

5. Sie bewegt sich auf die EURASISCHE PLATTE zu.

6. Seit 20 Millionen Jahren baut sich dort der HIMALAYA auf.

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7. Durch plattentektonisches „Geknirsch“ im Untergrund entstehen Erd- und Seebeben.

8. In der Subduktionszone schiebt sich eine Platte langsam unter eine andere.

9. Die Indisch- Australische Platte schob sich unter die Eurasische Platte und löste auf einer

Strecke von rund tausend Kilometern durch ein Absacken von ca. zehn Metern einen

Tsunami aus.

10. Weltweit: Auf der ganzen Welt (außer in Indonesien) sind es hauptsächlich

Wetterkapriolen, also vom Wetter verursachte Katastrophen, wie zum Beispiel

Wirbelstürme.

11. Indonesien: In Indonesien sind hauptsächlich geologische Naturkatastrophen wie zum

Beispiel Erd- oder Seebeben, Tsunamis oder auch Vulkanausbrüche verantwortlich.

12. Die Geologen können Wirbelstürme, Tsunamis und Vulkanausbrüche vorhersagen,

Erdbeben dagegen nicht.

13. Evakuierungen können nicht vor Ort, sondern nur vom indonesischen Staatspräsidenten

persönlich angeordnet werden. Da das aber zu lange dauert, immer erst eine Erlaubnis

vom Staatspräsidenten zu bekommen, sind die Erdbebenkatastrophen immer so

schwerwiegend.

Daniela Peter 62 / 67


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9 . Zusatzmateri a l

Arbeitsplan – Wenn die Erde bebt

Name: __________________________________________________________________

Nr.

W/P

Aufgabe

A P Aufbau der Erde

B P Plattentektonik

C P Wie entstehen Erdbeben?

D P Messung von Erdbeben

E W

Zusatzinformationen

Erdbeben

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Material

• Kreuzworträtsel

• Grafiken beschriften

• Texterarbeitung

• Grafikbeschriftung

• Film

• Versuch

• Suchrätsel

• Film

• Begriffsdefinition

• Lückentext

• Zuordnung

• Grafik Beschriftung

• Interview

• Versuche

mit

wem?


Und

☺☺


Und

☺ ☺

☺ ☺


oder

☺ ☺

☺ ☺

☺ ☺

W = Wahlaufgabe ☺ = arbeite alleine � = Selbstkontrolle

P = Pflichtaufgabe ☺ ☺ = arbeite zu zweit Lehrer= Endkontrolle

☺ ☺ = arbeitet zu viert

☺ ☺

����

Lehrer


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Arbeitsregeln für die Stationenarbeit

1. Ich verhalte mich so, dass ich meine MitschülerInnen nicht störe.

2. Ich gehe mit den Arbeitsmaterialien sorgfältig um.

3. Ich bringe das Material dorthin zurück, wo ich es entnommen habe.

4. Ich beende eine angefangene Station, bevor ich die nächste beginne.

5. Probleme versuche ich selbst zu lösen, bei Schwierigkeiten zeige ich auf.

6. Die Arbeitet endet, wenn der Lehrer oder die Lehrerin das vereinbarte Signal gibt. Die

Materialien werden die einzelnen Stationen und das Klassenzimmer aufgeräumt.

7. Ich gehe ruhig durch das Klassenzimmer und laufe nicht.

8. Bei Partnerarbeit oder Gruppenarbeit spreche ich leise mit meinen MitschülerInnen.

9. Das Lösungsblatt benutze ich erst, wenn ich mit den Aufgaben bei einer Station fertig

bin.

10. Die erledigten Aufgaben hake ich am Arbeitsplan ab.

11. Den Arbeitsplan und die Arbeitsblätter der einzelnen Stationen hefte ich sorgfältig in

meiner Mappe ab.

Daniela Peter 64 / 67


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LOSUNGSKÄRTCHEN FÜR DIE GRUPPENEINTEILUNG

ITALIEN

KROATIEN

DEUTSCHLAND

ENGLAND

ITALIEN

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ITALIEN

ITALIEN

KROATIEN KROATIEN KROATIEN

DEUTSCHLAND

ENGLAND

DEUTSCHLAND

ENGLAND

DEUTSCHLAND

ENGLAND


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SPANIEN

GRIECHENLAND

AUSTRALIEN

FRANKREICH

SPANIEN

GRIECHENLAND

AUSTRALIEN

FRANKREICH

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SPANIEN

GRIECHENLAND

AUSTRALIEN

FRANKREICH

SPANIEN

GRIECHENLAND

AUSTRALIEN

FRANKREICH


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1 0. Que llen

Bücher und Skripten

WIECHMANN, Jürgen (hrsg.), 2002. Zwölf Unterrichtsmethoden. Vielfalt für die Praxis.-

Beltz, Weinheim und Basel, 174 S.

KLAPPACHER, Oswald (2008). Skriptum Neue Lehr- und Lernformen.

BRUMBAUGH, D. S. (1999): Earthquakes. Science and Society, Prentice Hall New Jersey

MEISSNER, R. (1999): Geschichte der Erde - von den Anfängen des Planeten bis zur

Entstehung des Lebens. Verlag C.H. Beck

GUDJONS; Holger (2006). Erbeben und Wellen: Nachrichten über das Innere der Erde.

Begleittext für Lehrkräfte.

Internet

Internet 1: http://www.go.de/index.php?cmd=redaktion/lernwelten/vp_modul9.htm&header=lw

http://de.wikipedia.org/wiki/Richterskala#Einteilung (letzter Abruf 29.03.2008)

Internet 2: www.4teachers.de(letzter Abruf 20.03.2008)

Internet 3: www.lehrerweb.at (letzter Abruf 29.04.2008)

Internet 4: www.affenterz.de (letzter Abruf 01.05.2008)

Internet 5: http://www.seismo.uni-koeln.de/edu/index.htm (letzter Abruf 15.03.2008)

Internet 6: http://www.planetwissen.de/pw/Artikel,,,,,,,E9795625164F312EE0340003BA5E0905,,,,,,,,,,,,,,,.html

(letzter

Abruf 16.03.2008)

Internet 7: http://www.wellermanns.de/Gerhard/Gesellschaftslehre/erdbeben.htm

Internet 8: BOHRMANN, P. (2003): Was ist die Magnitude und was ist die Intensität von

Erdbeben. Informationen des GEOFORSCHUNGSZENTRUM POTSDAM (GFZ). In:

http://www.gfz-potsdam.de/bib/pub/schule/magnitude_0209.pdf (letzter Abruf 23.08.

2005)

Daniela Peter 67 / 67

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