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Spezialprojekte und internationale Zusammenarbeit

Seismologie und die Beobachtung von Erdbeben ist eine der wissenschaftlichen Disziplinen, die von Anfang an geprägt war von internationaler Zusammenarbeit und dem freien Austausch von Daten und Ideen über Forschungsgruppen und nationale Grenzen hinweg. Als einer der führenden europäischen Erdbebendienste hat der Schweizerische Erdbebendienst (SED) an der ETH Zürich eine lange Tradition, nationale und internationale Initiativen zu fördern und sich an ihnen zu beteiligen. Auch arbeiten wir aktiv mit europäischen und internationalen seismologischen Organisationen zusammen. Viele Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des SED beteiligen sich an der Governance dieser Organisationen und übernehmen gemeinschaftliche Aufgaben. Mit Unterstützung der ETH beherbergt der SED einige Büros bzw. Sekretariate für verschiedene internationale Organisationen oder agiert als deren nationale Kontaktstelle.

Die CTBTO ist eine internationale Organisation mit Sitz in Wien, die weltweit die Einhaltung des Vertrages über das umfassende Verbot von Nuklearversuchen (Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty, CTBT) durch alle Vertragsstaaten überwacht. Um sicherzustellen, dass keine nukleare Explosion unerkannt bleibt, sammelt und analysiert die CTBTO die Daten eines weltweiten Netzwerks von Überwachungsstationen und achtet dabei auf Anzeichen für derartige Explosionen wie beispielsweise seismische Wellen. Der Schweizer Beitrag zu diesem globalen Netzwerk ist die seismische Messstation DAVOX, die vom SED im Auftrag des Eidgenössischen Departements des Innern und des Eidgenössischen Departements für auswärtige Angelegenheiten betrieben wird. Der SED fungiert zudem als nationales Datenzentrum, das für die CTBTO sämtliche Wellenformdaten verwaltet, und entsendet wissenschaftliche Experten in die technischen Arbeitsgruppen der CTBTO. Unsere Zusammenarbeit mit der CTBTO wird unter dem Thema «Atomteststoppüberwachung»beschrieben. Erfahren Sie mehr über die CTBTO hier.

Das European-Mediterranean Seismological Centre (EMSC) ist eine Nichtregierungsinstitution und wurde 1975 aufgrund einer Empfehlung der Europäischen Seismologischen Kommission (ESC) gegründet. Seine Mitglieder sind seismologische Observatorien und Erdbebendienste aus der weiteren euro-mediterranen Region. Das EMSC betreibt ein System zur schnellen Sammlung und Verbreitung von Erdbebeninformationen und erbringt Dienstleistungen sowohl für die breite Öffentlichkeit als auch für die Wissenschaftsgemeinde. Der SED ist von Anfang an Mitglied des ESMC und beteiligt sich aktiv an dessen Leitung. Alle unsere Ergebnisse zur Erdbebenlokalisierung für in der Schweiz aufgezeichnete Ereignisse werden in Echtzeit mit dem ESMC geteilt und tragen zu den gemeinsamen Produkten bei. Erfahren Sie mehr über das EMSC hier.

Das European Plate Observing System (EPOS) ist eine europäische Forschungsinfrastruktur, die die integrierte Nutzung von Daten, Datenprodukten und Dienstleistungen wissenschaftlicher Einrichtungen und nationalen Diensten erleichtert, die auf dem Gebiet der Geowissenschaften der festen Erde in Europa tätig sind. Nach mehr als zehn Jahren der Planung und Vorbereitung wurde EPOS im Jahr 2018 als Konsortium für eine europäische Forschungsinfrastruktur (ERIC) anerkannt. Die Schweiz ist eines der Gründungsmitglieder von EPOS und hat dort Beobachterstatus. Der SED war umfassend am Aufbau von EPOS beteiligt und koordiniert den Thematic Core Service für Seismologie innerhalb von EPOS. Als Teil der Wellenform-Dienste von EPOS Seismology betreibt das SED einen primären Knoten des European Integrated Data Archive (EIDA) innerhalb von ORFEUS. Das dichte Multi-Parameter-Netzwerk zur Erdbebenbeobachtung, das vom SED im Wallis betrieben wird, ist eines der Observatorien zur Überwachung lokaler Verwerfungen von EPOS. Erfahren Sie mehr über EPOS hier.

ORFEUS (Observatories and Research Facilities for European Seismology) ist eine gemeinnützige Stiftung, die durch die Sammlung, Archivierung und Verteilung von seismischen Wellenform-(Meta)daten und eng damit verbundenen Produkten die Erdbebenforschung im euro-mediterranen Raum fördert. Mehr als 60 seismologische Institute sind in ihren jeweiligen Ländern aktiv, indem sie Daten sammeln und Dienstleistungen konzipieren, die ORFEUS dann weiterentwickelt, integriert, standardisiert, homogenisiert und in der Öffentlichkeit bekanntmacht.

Die Kerndienste von ORFEUS sind

  1. das European Integrated Waveform Data Archive (EIDA) und
  2. die europäischen Strong-Motion-Datenbanken (SM).

ORFEUS bietet derzeit Zugriff auf rund 10’000 Stationen, einschliesslich ihrer kompakten zeitlich begrenzten Experimente. Zu den ORFEUS-Datenarchiven beizutragen bedeutet langfristige Archivierung, modernste Qualitätskontrolle, verbesserten Zugriff und erhöhte Nutzung der gelieferten Daten zu unterstützen. Vernetzte Webdienste stellen einen optimalen Datenzugriff sicher. Besonderes Augenmerk gilt der Umsetzung klarer Richtlinien und der Anerkennung der entscheidenden Rolle, welche die Datenanbieter als unverzichtbare Akteure der ORFEUS-Gemeinde spielen.

Die Daten und Dienste von ORFEUS werden durch das Feedback einer Nutzerberatungsgruppe (UAG), bestehend aus europäischen Geowissenschaftlern mit breiter interdisziplinärer Expertise, bewertet und verbessert. Sämtliche ORFEUS-Dienste werden in Absprache mit EPOS entwickelt und entsprechen den EPOS-Vorgaben. ORFEUS ist Gründungsmitglied und einer der Eckpfeiler von EPOS Seismology.

Seit 2018 befindet sich das Sekretariat von ORFEUS beim Schweizerischen Erdbebendienst (SED) an der ETH Zürich. Der Generaldirektor, Dr. Carlo Cauzzi, ist der Hauptkoordinator aller Aktivitäten der Stiftung gemäss den Statuten von ORFEUS.

Erfahren Sie mehr über ORFEUS hier.

European Facilities of Earthquake Hazard and Risk (EFEHR) ist ein gemeinnütziges Netzwerk von europäischen Wissenschaftseinrichtungen, das im Oktober 2010 gegründet wurde. EFEHR bringt Forschende aus den Bereichen Geowissenschaften, Seismologie, Ingenieurwesen, Informatik und Sozialwissenschaften zusammen und hat sich zum Ziel gesetzt, die wissenschaftlichen Erkenntnisse über seismische Gefahren und Risiken zu erweitern.

Die Forschungsallianz von EFEHR baut auf den gewonnenen Erkenntnissen früherer, von der EU finanzierten Projekten wie NERA, NERIES, LESSLOSS, SYNER-G, SHARE und SERA auf. EFEHR ersetzt keine nationalen oder lokalen Projekte, sondern unterstützt und ergänzt diese in der euro-mediterranen Region. Die Forschungsaktivitäten konzentrieren sich im Kern auf den Ausbau der wissenschaftlichen Kenntnisse und die Schaffung innovativer Rahmenbedingungen bei der Beurteilung seismischer Gefahren und Risiken. Über seine vernetzten Webdienste sowie eine Stand-alone-Webplattform koordiniert und unterhält das EFEHR-Konsortium den Zugang zu seismischen Gefährdungs- und Risikomodellen, Daten, Werkzeugen und Produkten. EFEHR bildet einen der drei Dienstleistungsbereiche des Thematic Core Service (TCS) Seismology innerhalb des European Plate Observatory System (EPOS). Die beiden anderen Dienste sind ORFEUS (Wellenform-Dienstleistungen) und CSEM-EMSC (seismische Produktdienstleistungen). Neue Synergien und Integrationen mit Kerndiensten von EPOS, die den Übergang von seismischen Gefährdungs- und Risikomodellen zu geowissenschaftlichen Datensätzen gewährleisten sollen, sind geplant. EFEHR wird die Zusammenarbeit mit dem Global Earthquake Model (GEM) fortsetzen, um offene Standards und offene Software für die Berechnung seismischer Gefahren und Risiken zu entwickeln und zu nutzen.

Weitere Informationen finden Sie unter www.efehr.org.

Die Tiefengeothermie ist in der Energiestrategie 2050 des Bundesamtes für Energie (BFE) als wichtiger Bestandteil des zukünftigen Energieportfolios der Schweiz vorgesehen. Für die erfolgreiche Nutzung der Tiefengeothermie zur Wärmenutzung oder Stromerzeugung ist eine angemessene Risikosteuerung (Risk Governance) der möglichen induzierten Seismizität von entscheidender Bedeutung, um sichere und wirtschaftlich tragfähige Projekte zu etablieren. Dies haben die Erfahrungen aus den schweizerischen Geothermieprojekten von Basel (2006) und St. Gallen (2012) und aus internationalen Projekten wie in Pohang (Südkorea) oder Strassburg (Frankreich) gezeigt. Um dieses Ziel zu erreichen, brauchen die kantonalen Behörden eine kompetente seismologische Beratung für ihre Entscheidungsfindung. Ausserdem ist eine unabhängige und transparente seismische Überwachung von Tiefengeothermieprojekten notwendig. Diese Massnahmen können langfristig auch die Akzeptanz für diese Technologie in der Bevölkerung fördern.

Mit dem vom Bundesamt für Energie (BFE) finanzierten Projekt GEOBEST unterstützt der Schweizerische Erdbebendienst an der ETH Zürich die kantonalen Behörden bei der Bearbeitung von Fragen im Zusammenhang mit induzierter Seismizität in allen Entwicklungsphasen eines Tiefengeothermieprojektes (Vorerkundung, Bewilligung, Bau und Betrieb).

Die Forschungsgruppe «Untergrundlabore» unter der Leitung von Dr. Katrin Plenkers befasst sich mit der Überwachung und Analyse von seismologischen Daten, die bei Forschungsprojekten in unterirdischen Felslaboren aufgezeichnet werden.

Der Schweizerische Erdbebendienst führt unterirdische Experimente durch, um beispielsweise die Erdbeben-Nukleation, Erdwärmenutzung oder Schäden im Gestein zu erforschen. Untergrundlabore bieten die Möglichkeit, die Reaktionen des Gesteins unter naturnahen Bedingungen zu studieren, hierbei kontrollierte Experimente zu konzipieren und die Bedingungen für eine hochauflösende Überwachung zu schaffen. In Untergrundlaboren aufgezeichnete seismische Ereignisse haben sehr kleine Magnituden von ungefähr -6 bis 0 (Pico-Seismizität) und entsprechen Brüchen oder Mikrobrüchen auf der Millimeter-, Zentimeter- oder Meterskala.

Die Gruppe forscht im Bereich der Pico-Seismizität, einschliesslich ihrer zeitlich-räumlichen Entwicklung, der Quellenanalyse und der statistischen Seismologie. Darüber hinaus entwickelt die Gruppe Infrastruktur für unterirdische Experimente, insbesondere verbesserte Hochfrequenzsensoren. Die Charakterisierung von Sensor- und Überwachungssystemen und der Vergleich mit alternativen Messsystemen wie Glasfasertechnik spielt eine wichtige Rolle. Ausserdem entwickelt die Forschungsgruppe effiziente Software für die automatische Verarbeitung von unter Tage aufgezeichneten Ereignissen.

Die Forschungsgruppe spielt eine Rolle in der seismischen Gefährdungs- und Risikoanalyse vor und während dem Beginn von unterirdischen Experimenten.

Die Forschungsgruppe «Untergrundlabore» arbeitet mit dem Swiss Competence Centre for Energy Research-Supply of Electricity (SCCER-SoE), der Forschungsgruppe «Induzierte Seismizität» und der Forschungsgruppe «Labor-Seismologie» zusammen.

Erfahren Sie mehr über die Untergrund-Forschungsprojekte an der ETH Zürich: Das Bedretto Laboratory for Geoenergies und das Grimsel-In-Situ Experiment.