Über die Karten für Elementarrisiken


Über die Global Flood Map (globale Hochwasserkarte)


Klimawandel, Globalisierung und Urbanisierung sind entscheidende Faktoren für Hochwasserereignisse und deren Folgen. Als Unternehmen, das seine großen gewerblichen und industriellen Immobilienkunden bei der Kontrolle ihrer Risiken und der Sicherstellung ihrer Resilienz unterstützt, hat FM Global umfangreiche Forschungen auf Grundlage der Daten und Erfahrungswerte benannter Regierungs- und Forschungsorganisationen durchgeführt. Ziel war die Entwicklung einer globalen Hochwasserkarte, in der die Gebiete mit mittlerem oder hohem Risiko für Überschwemmungen gekennzeichnet sind.

Zusätzlich zu historischen Hochwasserdaten wird die globale Hochwasserkarte aus physikalischen hydrologischen und hydraulischen Forschungsdaten abgeleitet und berücksichtigt variable externe Faktoren wie Niederschlag, Verdunstung, Schneeschmelze und topografische Gegebenheiten. Besonders wertvoll ist die globale Hochwasserkarte für die Teile der Welt, für die die lokalen oder regionalen Hochwasserkarten widersprüchliche Angaben enthalten oder die keine Karten zur Verfügung stehen. In einem Raster von 90 x 90 Metern zeigt die globale Hochwasserkarte derzeit die Hochwasserzonen mit hohem (100-jährigem) und mittlerem (500-jährigem) Risiko.

  • Hochwasserzonenlegende

    • Hohes Risiko (rosa)
      Für Standorte in einer 100-jährigen Hochwasserzone besteht eine Wahrscheinlichkeit von mindestens 1 Prozent pro Jahr, dass ein Hochwasser eintritt.
    • Mittleres Risiko (gelb)
      Für Standorte in einer 500-jährigen Hochwasserzone besteht eine Wahrscheinlichkeit von mindestens 0,2 Prozent pro Jahr, dass ein Hochwasser eintritt.
  • Häufig gestellte Fragen


    F: Was unterscheidet die Global Flood Map von anderen Karten?

    A: Die Global Flood Map basiert auf einem physikalischen Modell. Dieses Modell rekonstruiert tatsächliche Ereignisse wie Regen- oder Schneefälle und berücksichtigt dabei Phänomene wie Bodeninfiltration, Wasserabfluss und Verdunstung. Anschließend wird das Modell zwecks höherer Genauigkeit auf bekannte Wasserläufe von Flüssen abgestimmt.

    F: Wie wird die Global Flood Map angewendet?

    A: Die globale Hochwasserkarte informiert Sie auf einen Blick, ob sich ein Standort in einer potenziellen Hochwasserzone befindet, und kann besonders für solche Gebiete der Welt hilfreich sein, in denen andere Hochwasserkarten oder -ressourcen nicht ohne Weiteres verfügbar sind. Es handelt sich dabei um ein Hilfsmittel zur ersten Orientierung bei der Beurteilung des Hochwasserrisikos, das kein Ersatz zu detaillierteren lokalen Hochwasserressourcen oder einer hydrologischen Untersuchung darstellen soll. Weitere Informationen sind FM Global Datenblatt zur Schadenminimierung 1-40, Flood, zu entnehmen. Die FM Global Datenblätter zur Schadenminimierung können unter www.fmglobal.com/datasheets abgerufen werden. Lösungen für den Hochwasserschutz in Form von FM Approvals geprüften Produkten sind im Approval Guide unter approvalguide.com zu finden.

    F: Warum zeigt die Global Flood Map beim Vergrößern „Blöcke“ an?

    A: FM Global hat sich entschieden, die tatsächliche Auflösung (d. h. das „blockartige“ Erscheinungsbild) mit den verfügbaren Rasterdaten anzuzeigen. Alternativ könnten zwar auch „Glättungs-“Techniken auf die Übergänge angewendet werden, um für die Darstellung eine höhere Auflösung zu erzielen, aber dies würde die Genauigkeit beeinträchtigen.

    F: Werden alle Flüsse und Wasserbedingungen von der Global Flood Map abgedeckt?

    A: Nein, eingeschlossen sind nur Flüsse mit Wasseroberflächen von mindestens 101 Quadratkilometern. Außerdem berücksichtigt die Karte keine Sturmfluten oder lokalen Sturmwasserabflüsse. Wie die meisten Hochwasserkarten bezieht sie auch keine Deiche, Brücken und Kanäle sowie Dämme und Wasserrückhaltegebiete ein.

    F: Der von mir eingegebene Standort liegt in einer Hochwasserzone. Was kann ich unternehmen?

    A: FM Global bietet Empfehlungen zur Vermeidung und Reduzierung von Überschwemmungen in FM Global Datenblatt zur Schadenminimierung 1-40, Flood. (Für den Abruf der FM Global Datenblätter unter fmglobal.com/datasheets ist eine Registrierung erforderlich. Lösungen für den Hochwasserschutz in Form von FM Approvals geprüften Produkten sind im Approval Guide unter approvalguide.com zu finden.)

  • Bei der Kartierung nicht berücksichtigte Faktoren

    • Sturmfluten und Sturmwasserabläufe; für Flüsse, die in Gezeitengewässer münden, wird die Flutphase als Grenzbedingung angenommen.
    • Brücken, Deiche, Dämme, Wasserrückhaltegebiete und Kanäle.
    • Flüsse mit Wasseroberflächen unter 101 Quadratkilometern.

    Abdeckung
    Weltweit; ausgenommen sind Gebiete nördlich des 60. Breitengrads in Nordamerika, Asien und Hawaii sowie kleine Inseln.

    Genauigkeit des digitalen Höhenmodells
    Vertikale Höhengenauigkeit von +/- max. 4 m bei SRTM-Daten (Shuttle Radar Topography Mission) bzw. weniger als 4 m bei anderen Quellen.

    Vertikales Datum
    NAVD1988 in den USA, EDM96 GEOID an anderen Orten. Als Datenquellen für das digitale Höhenmodell dienten das National Elevation Dataset (NED) für die USA ‎[1], das National Finnish DTM für Finnland ‎[2], ASTER in Gebieten nördlich des 60. Breitengrads außerhalb von Finnland ‎[3], das digitale Höhenmodell von Geoscience Australia im 25-m-Raster für Australien[4] und Shuttle Radar Topography Mission für andere Orte ‎[5], jeweils gemittelt in einem Raster von ca. 90 x 90 m.

    Modelle
    Verwendet wurden das hydrologische Modell Hillslope River Routing (HRR) auf Basis von Flusseinzugsgebieten sowie ein hydrodynamisches 2D-Modell mit endlichem Volumen für Überschwemmungsgebiete, abgebildet in einem 90 x 90-m-Raster.

    Eingangsdaten für das hydrologische Modell
    HydroSHEDS-Flussrichtungen ‎[6], Niederschlag CFS V2 NCEP ‎[7], GlobCover 2009 V2.3 für Landbedeckung ‎[8] sowie HWSD V1.1 in einem neu angelegten Raster für Böden ‎[9].

    Visuelle Darstellung der Flussmittellinien
    OpenStreetMap ‎[10]

    Schätzungen
    USGS ‎[11], Global Runoff Data Centre (GRDC) ‎[12] sowie Satellitendaten zu Stromabflüssen/Flussbeobachtungen ‎[13].

  • Datenquellen

    • U.S. Geological Survey, 2002, National Elevation Dataset. Abruf im Jahr 2015.
    • Nationale Landvermessung in Finnland. Abruf im Februar 2016.
    • NASA LP DAAC, 2015, ASTER Level 1 Precision Terrain Corrected Registered At-Sensor Radiance. Version 3. NASA EOSDIS Land Processes DAAC, USGS Earth Resources Observation and Science (EROS) Center, Sioux Falls, South Dakota (https://lpdaac.usgs.gov), Abruf am 1. Januar 2014 unter http://dx.doi.org/10.5067/ASTER/AST_L1T.003.
    • Geoscience Australia (2015), digitales Höhenmodell (Digital Elevation Model, DEM), 25-m-Raster von Australien, Abruf von LiDAR, GA: Canberra, ACT, Australien.
    • USGS (2004), Shuttle Radar Topography Mission, ausschließlich 3-Bogensekunden-Szenen, Filled Finished-B 2.0, Global Land Cover Facility, University of Maryland, College Park, Maryland, Februar 2000. Diese Daten werden vom Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC) ausgegeben, das sich in USGS/EROS, Sioux Falls, South Dakota, USA, befindet. http://lpdaac.usgs.gov.
    • Lehner, B., Verdin, K., Jarvis, A. (2008): New global hydrography derived from spaceborne elevation data. Eos, Transactions, AGU, 89(10): 93-94.
    • Saha, S., et al. (2010), NCEP Climate Forecast System Reanalysis (CFSR), 6-stündliche Produkte, Januar 1979 bis Dezember 2010, Forschungsdaten-Archiv am National Center for Atmospheric Research, Computational and Information Systems Laboratory, Boulder, Colorado, USA. Abruf am 1. Januar 2012.
    • Das MODIS-Datenprodukt zur globalen Landabdeckung wurde mit freundlicher Genehmigung des NASA Land Processes Distributed Active Archive Center (LP DAAC) und des USGS/Earth Resources Observation and Science (EROS) Center, Sioux Falls, South Dakota, USA, aus dem Online-Datenpool abgerufen. https://lpdaac.usgs.gov/data_access/data_pool
    • Wieder, W.R., J. Boehnert, G.B. Bonan und M. Langseth. 2014. Harmonized World Soil Database V1.2-Datensatz in neuem Raster. Abrufbar [http://daac.ornl.gov] vom Oak Ridge National Laboratory Distributed Active Archive Center, Oak Ridge, Tennessee, USA. http://dx.doi.org/10.3334/ORNLDAAC/1247
    • OpenStreetMap-Anbieter. E.T. Seton Park (Karte). OpenStreetMap. Abruf am 21. September 2016.
    • U.S. Geological Survey, 2015, Daten des National Water Information System, verfügbar im Internet (USGS Water Data for the Nation), Abruf am 10. Januar 2015 unter http://waterdata.usgs.gov/nwissen/.
    • The Global Runoff Data Center, 56068 Koblenz.
    • Brakenridge, G.R., De Groeve, T., Kettner, A., Cohen, S. und Nghiem, S. V., Anzeigedatum, River Watch, University of Colorado, Boulder, Colorado, USA http://floodobservatory.colorado.edu/DischargeAccess.html

Über die weltweite Erdbebenkarte


FM Global möchte Kunden dabei unterstützen, Risiken zu minimieren und die Resilienz ihres Betriebs sicherzustellen. Die weltweite Erdbebenkarte von FM Global wurde auf Grundlage umfangreicher Forschung und Erfahrung sowie Daten, die von renommierten staatlichen und wissenschaftlichen Institutionen stammen, entwickelt. 

Weltweit nimmt das Verständnis rund um Erdbebenrisiken (Ausmaß der Grundgesteinerschütterung) und deren Schadensausmaß (Auswirkungen von Erdbeben auf Gebäude und Versorgungsleitungen an einem bestimmten Standort) stetig zu. Diese Entwicklung ist zurückzuführen auf:

  • Bessere Quelldaten zu Erdbeben (z. B. aktive Verwerfungen und historische Erdbebenkataloge), Modellierungsmethoden und Prognoseformeln zu Bodenbewegungen, die genauer darstellen, auf welche Weise sich die Bewegungen mit zunehmender Entfernung von der Erdbebenquelle verändern.
  • Überarbeitete Methoden zur Extraktion der örtlichen (Boden-)Bedingungen aus allgemeinen geologischen Daten sowie aktualisierte Faktoren, die die Verstärkung der Erschütterung des Grundgesteins durch solche lokalen Gegebenheiten genauer berücksichtigen.
  • Studien, die die Entwicklung verbesserter Methoden ermöglichen, um das Schadenpotenzial von baulichen Systemen und nichtbaulichen Komponenten bei Erschütterung zu modellieren.

Die weltweite Erdbebenkarte von FM Global basiert weitgehend auf mosaikartigen globalen Erdbeben-Gefahrenmodellen unserer Partnerorganisation, der „Global Earthquake Model (GEM) Foundation“. Dieses allgemein anerkannte mosaikartige Gefahrenmodell der GEM-Foundation bietet aufgrund seiner Konsistenz den umfassendsten gegenwärtig verfügbaren Überblick hinsichtlich der weltweiten Erdbebengefährdungen. Darüber hinaus berücksichtigt die Erdbebenkarte von FM Global die Verstärkungswirkung der örtlichen Bodenverhältnisse. Die diesbezüglichen umfassenden und überaus präzisen Daten stammen aus globalen Bodenkarten (von FM Global entwickelt bzw. aus geologischen Karten zusammengetragen), die durch lokale oder nationale Bodenkarten ergänzt werden. Darüber hinaus werden aktuelle Verstärkungsfaktoren (auch in Bezug auf Bodenverhältnisse) für den entsprechenden Standort einbezogen. Der für die Definition von Erdbebenzonen verwendete Schwellenwert in Bezug auf die Erschütterungsanfälligkeit vorhandener Strukturelemente spiegelt ein breites Spektrum bedrohter Gebäude im Einklang mit den Schadenmodellen der GEM-Foundation hinsichtlich Gebäudetypen auf der ganzen Welt wider. Hierbei gilt zu berücksichtigen, dass diese Gefahrenmodelle durch einschlägig qualifiziertes Forschungspersonal von FM Global teilweise ergänzt und überprüft werden. 

Die Auswertung aktueller Daten in Bezug auf Gefahren, Bodenverhältnisse und Anfälligkeiten erlaubt uns eine umfassende Beurteilung von Erdbebenzonen, die einheitliche Rückschlüsse auf weltweite Erdbebenrisiken zulässt.

  • Erdbebenzonenlegende

    Die von FM Global aufgeführten Erdbebenzonen basieren auf dem mittleren Wiederholungsintervall schädigender Bodenbewegungen. Als „schädigend“ gilt eine Erschütterung, die bei ausreichender Intensität mehr als nur geringfügige Schäden an nicht für Erdbebenkräfte ausgelegten baulichen Strukturen und deren Ausstattung verursacht. Die Erschütterungsintensität innerhalb einer Zone mit diesem Wiederholungsintervall kann jedoch viel höher als dieser Schwellenwert sein. Die weltweite Erdbebenkarte von FM Global zeigt Erdbebenzonen entsprechend dem mittleren Wiederholungsintervall schädigender Bodenbewegungen an einem Standort anstelle des mittleren Wiederholungsintervalls von Erdbeben.

    Für jede FM Global Erdbebenzone bietet die folgende Tabelle drei gleichwertige Möglichkeiten zur Darstellung des Erdbebenrisikos: 1) das mittlere Wiederholungsintervall von schädigenden Bodenbewegungen, 2) die Wahrscheinlichkeit, dass schädigende Bodenbewegungen in einem Jahr auftreten, d. h. die Jahreswahrscheinlichkeit, und 3) die Wahrscheinlichkeit, dass innerhalb des 50-jährigen Bestehens eines Standorts ein oder mehrere Vorkommen von schädigenden Bodenbewegungen auftreten.

    FM Global Erdbebenzonen

    Schädigende Erdbebenbewegungen

    Zone

    Relatives Risiko

    Legende der weltweiten Erdbebenkarte

    Mittleres Wiederholungsintervall

    Jahreswahrscheinlichkeit

    Wahrscheinlichkeit mindestens eines Auftretens innerhalb des 50-jährigen Bestehens eines Standorts

    50 Jahre

    Sehr hoch

    Dunkelblau

     

    0 bis 50 Jahre

    ≥ 2 %

    > 63 %

    100 Jahre

    Hoch

    Rot

     

    51 bis 100 Jahre

    1 bis 2 %

    39-63 %

    250 Jahre

    Mittel

    Orange

     

    101 bis 250 Jahre

    0,4 bis 1 %

    18-39 %

    500 Jahre

    Mittel

    Hellgrün

     

    251 bis 500 Jahre

    0,2 bis 0,4 %

    10-18 %

    > 500-jährig

    Niedrig

    Weiß

     

    > 500 Jahre

    < 0,2 % pan>

    < 10 % pan>

    Das mittlere Wiederholungsintervall eines Ereignisses (z. B. einer schädigenden Bodenbewegung) ist die durchschnittliche Anzahl der Jahre zwischen aufeinanderfolgenden Ereignissen. Ein durchschnittliches Wiederholungsintervall von 500 Jahren bedeutet nicht, dass die aufeinanderfolgenden Ereignisse genau im Abstand von 500 Jahren eintreten müssen. Es impliziert auch nicht, dass die Wahrscheinlichkeit des Auftretens in einem Zeitraum von 500 Jahren 100 % beträgt. Veranschaulichen lässt sich dieses Schema durch einen Vergleich mit einem Würfelspiel. Die Wahrscheinlichkeit, eine Drei zu würfeln, liegt bei 1 zu 6 (d. h. es besteht ein Wiederholungsintervall von 6). Wird ein Würfel jedoch sechs Mal geworfen, ist es möglich, dass keine Drei oder mehr als eine Drei gewürfelt wird.

    Zwar wird jede FM Global Erdbebenzone durch ein einziges Wiederholungsintervall von schädigenden Bodenbewegungen dargestellt, jedoch umfasst sie, wie in der Tabelle gezeigt, eine Spanne von Wiederholungsintervallen (bzw. die entsprechenden Jahreswahrscheinlichkeiten). So kann beispielsweise das Wiederholungsintervall schädigender Erdbewegungen in Zonen mit 500-jährigem Wiederholungsintervall geringfügig mehr als 500 Jahre betragen. An einem bestimmten Punkt müssen die Grenzen der Erdbebenzonen gezogen werden. Daher ist zu beachten, dass der Übergang von einer Zonengrenze zur nächsten nicht notwendigerweise eine große Differenz hinsichtlich des Erdbebenrisikos darstellt. Wenn durch spätere Änderungen der eingeteilten Erdbebenzonen ein Standort in eine andere Risikozone fällt, ändert sich damit nicht zwangsläufig das tatsächliche Risiko.

  • Häufig gestellte Fragen

    F: Inwiefern unterscheidet sich die weltweite Erdbebenkarte von FM Global von anderen Erdbebenkarten?

    A: Wenngleich die wissenschaftlichen Erkenntnisse, die den Bauvorschriften und den von FM Global verwendeten Erdbeben-Risikoberechnungen zugrunde liegen, weitgehend identisch sind, bilden die beiden Darstellungen unterschiedliche Parameter ab. 

    Bauvorschriften berücksichtigen seismische Risiken, d. h. das Ausmaß der ermittelten Grundgesteinerschütterung basiert ausschließlich auf der Seismizität (erster der oben aufgeführten Punkte). Die Standortbedingungen (Bodenverhältnisse) sowie bauliche und nichtbauliche Schwachstellen fließen zwar in die Berechnungen ein, aber nicht direkt in die Karten. Karten für Bauvorschriften zeigen in der Regel Erdbebenzonen oder Beschleunigungsbewegungen im Gestein für ein einziges Wiederholungsintervall, oft 475 oder 2.475 Jahre, an. Da die jeweils kartierten Parameter, das Wiederholungsintervall und die Definition der Gesteinsart von Land zu Land variieren können, lässt sich die seismische Gefahr aus für Bauvorschriften erstellten Erdbebenkarten nicht einfach einem weltweiten Vergleich unterziehen. 

    Die von FM Global erstellten Karten hingegen stellen seismische Risiken dar und berücksichtigen somit Parameter in Bezug auf alle der drei oben aufgeführten Punkte (Seismizität, Standort- und Bodenverhältnisse sowie Anfälligkeiten). Die FM Global Zonen geben das mittlere Wiederholungsintervall von Erdbebenerschütterungen wieder, einschließlich der verstärkenden Wirkung des jeweiligen Bodens, die zu erheblichen Schäden an Gebäuden führen kann, wenn diese für Erdbebenkräfte nicht ausgelegt sind. Auch Gebäudeinhalte und nichtbauliche Komponenten können bei diesem Grad der Erschütterung beschädigt werden. Die Erdbebenzonen von FM Global werden für alle Regionen der Welt nach derselben Methodik entwickelt, um einen einfachen weltweiten Vergleich des Erdbebenrisikos zu ermöglichen. 

     
    F: Wie wird die weltweite Erdbebenkarte von FM Global angewendet?

    A: Die von FM Global benannten Erdbebenzonen geben das seismische Risiko eines Standorts an. Für Standorte in Erdbebenzonen mit 50- bis 500-jährigen Wiederholungsintervall empfiehlt FM Global seinen Kunden, erdbebengerechte Konstruktionen und Schutzlösungen in dem Grad umzusetzen, wie es die Spezifikationen in den FM Global Datenblättern zur Schadenverhütung vorgeben. Mehrere der Datenblätter behandeln ausschließlich Erdbeben: 

    • Datenblatt zur Schadenverhütung 1-2, Earthquakes
    • Datenblatt zur Schadenverhütung 1-11, Fire Following Earthquakes
    • Datenblatt zur Schadenverhütung 2-8, Earthquake Protection for Water-Based Fire Protection Systems

    Leitlinien für den Erdbebenschutz hinsichtlich bestimmter Objekte, Anlagen oder Belegungen sind auch in anderen FM Global Datenblättern zur Schadenverhütung enthalten (z. B. FM Global Datenblatt zur Schadenverhütung 10-2, Emergency Response, und FM Global Datenblatt zur Schadenverhütung 3-2, Water Tanks for Fire Protection). Für den Abruf der FM Global Datenblätter unter fmglobal.com/datasheets ist eine Registrierung erforderlich. Darüber hinaus empfiehlt FM Global die Verwendung von Produkten, die für Erdbebenzonen geeignet sind (z. B. Stahl-Ansaugtanks) oder für den Erdbebenschutz verwendet werden können (z. B. Schwingungsbegrenzer-Komponenten für Sprinklerleitungen). Weitere Informationen hinsichtlich FM Approvals anerkanner Produkte können dem Approval Guide unter fmapprovals.com/approval-guide entnommen werden. 

    In bestimmten Fällen können die Bestimmungen für eine erdbebengerechte Auslegung in den örtlichen Bauvorschriften restriktiver sein als die in den FM Global Datenblättern angegebenen (örtliche Bestimmungen können z. B. Erdbebenschutzauslegungen in einigen Erdbebenzonen erfordern, die von FM Global als > 500-jährig eingestuft wurden). In diesem Fall sollten die örtlichen Bauvorschriften befolgt werden.

     
    F: Wie wurde die weltweite Erdbebenkarte von FM Global erstellt?

    A: Ein Team aus öffentlichen, privaten, akademischen und Nicht-Regierungs-Organisationen weltweit arbeitet gemeinsam an dem mosaikartigen Gefahrenmodell „Global Earthquake Model (GEM)“, wobei verfügbare und neu erstellte Modelle für regionale und nationale seismische Gefahren zusammengetragen werden. Für die meisten Länder und Regionen greift FM Global auf die verfügbaren GEM-Gefahrenmodelle und die OpenQuake-Software von GEM zurück, um Bodenbewegungen im Gestein zu ermitteln. Zudem wurden alternative oder zusätzliche Informationen in Bezug auf seismische Risiken für China, die USA, Grönland, Singapur, Kanada und einige kleinere Inseln verwendet. In China wird zum Beispiel ein von FM Global und dem Institute of Geology der chinesischen Erdbeben-Behörde gemeinsam entwickeltes Gefahrenmodell verwendet und die nationalen Erdbebenkarten des United States Geological Survey (USGS) von 2018 ersetzen das GEM-Gefahrenmodell für die USA. 

    Bodenbedingte Verstärkungen werden in die Entwicklung der FM Global Erdbeben-Risikozonen einbezogen, klassifiziert anhand der Bodenkategorien des United States National Earthquake Hazards Reduction Program (NEHRP) und definiert als Vs30 (die durchschnittliche Scherwellengeschwindigkeit in den oberen 30 Metern). Da die Messung von Vs30 auf globaler Ebene nicht praktikabel ist, werden zwei stellvertretende Werte verwendet: Geologie (Gestein- oder Sedimenttyp und -alter), wie im California Geological Survey der USA ermittelt, in begrenzten Bereichen ergänzt durch die vom USGS entwicklete topografische Neigung. Detaillierte Geologie- und Neigungsdaten aus Tausenden von digitalen Geologiekarten und aus nationalen Bodenkennwerten werden verwendet, um Bodenklassen auf einem Raster von maximal 1 km x 1 km weltweit zuzuordnen, wobei in bestimmten Gebieten ein noch feineres Bodenraster verwendet wird. Da die Böden an einem Standort einen signifikanten und direkten Einfluss auf den Erschütterungsgrad und die daraus resultierenden Schäden haben, ist dieser Detaillierungsgrad der Schlüssel zur genauen Quantifizierung des Risikos. 

    Der letzte Schritt in der Erarbeitung der Erdbeben-Risikozonen von FM Global geschieht durch Vergleich der durch den Boden verstärkten Bodenbewegungen mit der Erschütterung, die zu erheblichen Schäden an baulichen und nichtbaulichen Komponenten ohne Erdbebenschutz führen können. Der Schwellenwert, bei dem geringfügige Schäden auftreten, basiert auf Hunderten von GEM-Schadensfunktionen für ein breites und internationales Spektrum von Gebäudetypen, validiert mit Daten aus strukturellen und nicht-strukturellen experimentellen Schwingtischversuchen. Die endgültige Karte mit allen Zonen kann aus diesem Vergleich generiert werden. 

  • Bei der Kartierung nicht berücksichtigte Faktoren

    Die weltweite Erdbebenkarte von FM Global zeigt nur das Risiko aufgrund der Erschütterung an. Sekundäre Risiken wie Verflüssigung, Setzung, Erdrutsche, Aufrisse von Verwerfungen und Tsunamis werden nicht berücksichtigt. 

  • Datenquellen

    Allgemeines:

    Allen, T. and Wald, D., 2007. Topographic slope as a proxy for seismic site-condition (Vs30) and amplification around the globe, U.S. Geological Survey, Open File Report 2007-1357. 

    ASCE 7, Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other Structures, 2016. Reston, Virginia: American Society of Civil Engineers.

    FEMA P-1050-1, NEHRP Recommended Seismic Provisions for New Buildings and Other Structures, 2015. Washington, D.C.: Building Seismic Safety Council (BSSC) of the National Institute of Building Sciences (Institute) for the Federal Emergency Management Agency (FEMA) National Earthquake Hazards Reduction Program (NEHRP). 

    Wills, C. and Silva, W., 1998. Shear Wave Velocity Characteristics of Geologic Units in California, Earthquake Spectra, vol. 14, pp. 533-556.

    Wills, C. and Clahan, K., 2006. Developing a map of geologically defined site-condition categories for California, Bulletin of the Seismological Society of America, 96, 1483-1501. doi: 10.1785/0120050179


    GEM und OpenQuake:

    D’Ayala, D., Meslem, A., Vamvatsikos, D., Porter, K., Rossetto, T., 2015. Guidelines for Analytical Vulnerability Assessment of Low/Mid-Rise Buildings, Global Earthquake Model, Vulnerability Global Component.

    Global Earthquake Model Foundation. [Online]. https://www.globalquakemodel.org/ (incorporating data through 2019). 

    Pagani, M., Monelli, D., Weatherill, G., Danciu, L., Crowley, H., Silva, V., Henshaw, P., Butler, L., Nastasi, M., Panzeri, L., Simionato, M. and Vigano, D., 2014. OpenQuake engine: An open hazard (and risk) software for the Global Earthquake Model, Seismological Research Letters 85, 692-702.


    Erdbebenrisikokarte – China:

    Chen, G., Magistrale, H., Rong, Y., Cheng, J., Binselam, S.A. and Xu, X., 2019. Seismic site condition of mainland China from geology. Seismological Research Letters, in press.

    Cheng, J., Rong, Y., Magistrale, H., Chen, G. and Xu, X., 2017. An Mw-based historical earthquake catalog for mainland China, Bulletin of Seismological Society of America 107, 2490-2500.

    Cheng, J., Rong, Y., Magistrale, H., Chen, G. and Xu, X., 2019. Earthquake rupture scaling relations for mainland China, Seismological Research Letters, 91 , 248-261.

    Dangkua, D.T., Rong, Y. and Magistrale, H., 2018. Evaluation of NGA‐West2 and Chinese Ground‐Motion Prediction Equations for Developing Seismic Hazard Maps of Mainland China, Bulletin of the Seismological Society of America 108, 2422-2443.

    Rong, Y., Pagani, M., Magistrale, H. and Weatherill, G., 2017. Modeling seismic hazard by integrating historical earthquake, fault, and strain rate data, in The Proceedings of the 16th World Conference on Earthquake Engineering, Santiago, Chile.

    Rong, Y., Shen, Z.-K., Chen, G. and Magistrale, H., 2018. Modeling strain rate and fault slip for China and vicinity using GPS data, Abstract T22A-01, presented at 2018 Fall Meeting, AGU, Washington D. C., 10-14 Dec.

    Rong, Y., Xu, X., Cheng, J., Chen, G. and Magistrale, H., 2019. A probabilistic seismic hazard model for mainland China, Earthquake Spectra, 36 , 181-209.     


    Erdbebenrisiko – USA :

    Petersen, M. D., Shumway, A. M., Powers, P. M., Mueller, C. S., Moschetti, M. P., Frankel, A. D., Rezaeian, S., McNamara, D. E., Luco, N., Boyd, O. S., Rukstales, K. S., Jaiswal, K. S., Thompson, E. M., Hoover, S. M., Clayton, B. S., Field, E. H., and Zeng, Y., 2019. The 2018 update of the US National Seismic Hazard Model: Overview of model and implications, Earthquake Spectra 36, 5-31.


    Erdbebenrisiko – Grönland:

    Rong, Y., and Klein, E., 2020. A probabilistic seismic hazard model for Greenland, Research Technical Memorandum, FM Global, Norwood, MA.


    Erdbebenrisiko – Singapur:

    Megawati, K., and Pan, T.-S., 2010. Ground motion attenuation relationship for the Sumatran megathrust earthquakes, Earthquake Engineering and Structural Dynamics 39, 827-845.


    Erdbebenrisiko – Kanada:

    Adams, J., Halchuk, S., Allen, T., and Rogers, G. 2015. Canada’s 5th Generation seismic hazard model, as prepared for the 2015 National Building Code of Canada, In Proceedings of the 11th Canadian Conference on Earthquake Engineering, Victoria, BC, Canada, 21–24 July, paper 93775.

Über die Hagelkarte für die USA


Die Hagelkarte für die gesamte USA gibt die Risiken für Hagelschlag basierend auf der Häufigkeit und Schwere von Hagelfällen an. Zur Quantifizierung des Hagelrisikos muss die Kombination aus Hagelkorngröße und Häufigkeit des Hagelschlags berücksichtigt werden. Dies ist der erste Schritt hin zu kosteneffizienteren Schadenverhütungslösungen.

Anhand der Hagelkarte für die USA werden die minimalen Hagelschutz-Lösungen für Dachkomponenten, Oberlichter, Rauch- und Wärmeabzugsklappen, Metallwandpaneele und Solarpaneele ermittelt, die anschließend in die FM Global Empfehlungen eingehen. Die Hagelkarte wird für die US-Regionen zusammenhängend angezeigt. Die Hagelgefahr für andere Regionen der Welt wird noch ermittelt; weitere Karten werden freigegeben, sobald die entsprechenden Daten verfügbar sind.

  • Hagelzonenlegende

    Die gezeigten Zonen basieren auf einem mittleren Wiederholungsintervall von 15 Jahren.

    Mittel (grün)

    Ort mit Risiko einer äquivalenten Hagelkorngröße ≤ 44 mm

    Schwer (rosa)

    Ort mit Risiko einer äquivalenten Hagelkorngröße > 44 mm und ≤ 51 mm

    Sehr schwer (dunkelrosa)

    Ort mit Risiko einer äquivalenten Hagelkorngröße > 51 mm

  • Häufig gestellte Fragen


    F: Was bedeuten die Hagelzonen?

    A: Die Hagelkarte charakterisiert das Hagelrisiko mithilfe von Hagelzonen. Die Hagelzonen werden nach Häufigkeit und Schwere des Hagelrisikos definiert, von mittelschwerem Hagel (MH) über schweren Hagel (SH) bis hin zu sehr schwerem Hagel (very severe hail, VSH). Die Hagelzonen sind als Regionen definiert, in denen die Hagelkorngröße zwischen bestimmten Schwellen für schädigende Hagelkorngrößen liegt, basierend auf einem 15-jährigen Wiederholungsintervall.

    F: Was bedeutet eine äquivalente Hagelgröße?

    A: Hagelkörner können kugelförmig, konisch oder unregelmäßig geformt sein. Die Größe eines Hagelkorns, als maximale Hagelkorngröße bezeichnet, wird in der Regel entlang seiner maximalen Abmessung gemessen. Da Hagelkörner unterschiedliche Formen haben können, ist eine eindeutige Methode zur Charakterisierung der Größe eines Hagelkorns die äquivalente Hagelkorngröße, nämlich die Größe eines kugelförmigen Hagelkorns mit derselben Masse wie das unregelmäßig geformte Hagelkorn.

    F: Wie wird die Hagelkarte für die USA angewendet?

    A: Anhand der Hagelkarte für die USA können die minimalen Hagelschutz-Lösungen für Dachkomponenten, Oberlichter, Rauch- und Wärmeabzugsklappen, Metallwandpaneele und Solarpaneele ermittelt werden, die anschließend in die FM Global Empfehlungen eingehen. Mithilfe dieser Karte wird auch bestimmt, an welchen Stellen Hagelschutzvorrichtungen für Kühlrippen von HLK- und anderen Anlagen installiert werden sollten. FM Global bietet Leitlinien zur Vermeidung und Minderung von Hagelschäden in FM Global Datenblatt zur Schadenminimierung 1-34, Hail Damage. (Für den Abruf der FM Global Datenblätter unter fmglobal.com/datasheets ist eine Registrierung erforderlich.) FM Approvals geprüfte Dachelemente, die für den Einsatz in Hagelzonen mit Risiko für mittelschweren, schweren bzw. sehr schweren Hagel zugelassen sind, sind in RoofNav (roofnav.com) zu finden, einem Online-Tool, das die aktuellsten FM Approvals geprüften Dachprodukte und -baugruppen bereitstellt.

  • Datenquellen

    Die Hagelkarte basiert auf Daten aus über 300.000 Hagelberichten, die seit 1955 auf dem gesamten Gebiet der USA gesammelt wurden. Die Hagel-Berichtsdatenbank [1] wird von den National Centers for Environmental Information verwaltet und vom National Weather Service (NWS) gemäß der NWS-Richtlinie 10-1605[2] eingegeben.

    • National Centers for Environmental Information. Storm Events Database. [Online]. https://www.ncdc.noaa.gov/stormevents/

    • National Weather Service, „National Weather Service Instruction 10-1605: Storm Data Preparation“, Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric Administration, 2016.