Massgebend für die Ermittlung der maximalen Bodenbeschleunigung (peak ground acceleration, PGA) und der maximalen Bodengeschwindigkeit (peak ground velocity, PGV) ist die horizontale Erdbewegung, die ein Erdbeben erzeugt und die an den Messstationen des Schweizerischen Erdbebendienstes (SED) gemessen wird. Die Werte beider Paramater können auf einer ShakeMap dargestellt werden (siehe Frage „Was ist eine ShakeMap?“).

Die maximale Bodenbeschleunigung und Bodengeschwindigkeit sind insbesondere als Grundlage für Erdbebengefährdungskarten sowie die darauf aufbauende Ausgestaltung von Baunormen für eine erdbebengerechte Bauweise wesentlich.

Beide Parameter hängen von mehreren Faktoren ab: die Länge und Orientierung des Bruchs (beziehungsweise Stärke des Erdbebens, siehe Frage „Was ist eine Verwerfung und eine Bruchfläche?“, die Distanz der Messstation zum Epizentrum und der lokale Untergrund. Der Untergrund kann bereits bei kleinen Variationen unterhalb der Messstationen einen deutlichen Einfluss auf die Bodenbeschleunigung haben. Folglich können die Werte der gemessenen Bodenbeschleunigung für dasselbe Beben innerhalb kleiner Distanzen stark variieren. Generell gilt, dass die höchsten Geschwindigkeiten und Beschleunigungen in der Nähe des Epizentrums sowie in der Ausbreitungsrichtung des Bruchs auftreten. Hohe Beschleunigungs- und / oder Geschwindigkeitswerte erhöhen die Wahrscheinlichkeit für Schäden. Bei kleinen Beben (Magnitude < 3) ist es insbesondere die Beschleunigung, die von der Bevölkerung verspürt wird (Wu et al., 2003). Schäden an Gebäuden hingegen korrelieren eher mit der Bodengeschwindigkeit.

Die maximale Bodenbeschleunigung wird in der Einheit m/s2 oder als ein Teil oder Vielfaches der Erdbeschleunigung angegeben (g = 9.81 m/s2). Die maximale Bodengeschwindigkeit wird in der Einheit m/s angegeben.

Der SED misst die maximale Bodenbeschleunigung und Geschwindigkeit bei Erdbeben seit dem Jahr 1992. Die bisher grösste maximale Bodenbeschleunigung wurde mit 2.13 m/s2 beim Erdbeben in Linthal (GL) am 17.03.2001 gemessen (Magnitude 3.4). Dasselbe Beben erzeugte auch die bisher grösste maximale Bodengeschwindigkeit mit 3.6 cm/s. Die aufzeichnende Messstation war nur etwa 730 Meter vom Epizentrum entfernt.

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Erdbeben auf der ShakeMap

ShakeMap des Erdbebens bei Elm am 10. November 2020 mit der Magnitude 3.9. Der Erdbebenherd lag in einer Tiefe von ungefähr 1.7 Kilometern.

ShakeMap des Erdbebens bei Elm am 10. November 2020 mit der Magnitude 3.9. Der Erdbebenherd lag in einer Tiefe von ungefähr 1.7 Kilometern.