DFNK

German Research Network for Natural Disasters

Deutsches Forschungsnetz NaturKatastrophen (German Research Network for Natural Disasters) is a multidisciplinary project for calculation of different types of natural hazards and risks - earthquakes, flooding, storms and forest fires - for Germany, with participation of many domestic institutions in Germany.

Examples of relevant results derived in Section 2.6 are the following seismic hazard maps for the Cologne/Aachen area and fractile hazard curves for Cologne.

Seismische Gefährdung für Köln (6.95°E, 50.93°N); Spitzenbodenbeschleunigung (PGA) für Fels
Seismische Gefährdung für Köln (6.95°E, 50.93°N); Spitzenbodenbeschleunigung (PGA) für Fels.
Seismische Gefährdung für Köln (6.95°E, 50.93°N); basierend auf der Intensität.
Seismische Gefährdung für Köln (6.95°E, 50.93°N); basierend auf der Intensität.

Ein ausgwählter Satz von 48 abgeleiteten seismischen Gefährdungskarten ist hier verfügbar, z. B. für verschiedene Überschreitenswahrscheinlichkeitsniveaus, für unterschiedliche Parameter der Bodenbewegung und für unterschiedliche Fraktile.

Innerhalb des DFNK betreut die Sektion 2.6
 

  1. das Forschungsprojekt TPB1 „Eine neue Generation von seismischen Gefährdungsabschätzungen " - angewandt auf das Niederrhein-Gebiet (Region Köln/Aachen)

sowie  

  1. die Koordination der und die aktive Mitwirkung bei der "Synopse der Natürlichen Risiken" für die Stadt Köln - die viele der DFNK Subprojekte miteinander verbindet.


Das TPB1 Projekt konzentriert sich auf das Gebiet und die Umgebung von Köln, welches von unterschiedlichen Naturkatastrophentypen (z.B. Erdbeben, Hochwasser und Stürme) betroffen ist. Es beinhaltet eine umfassende probabilistische seismische Gefährdungsstudie für die seismische Zone des Unteren Rheingrabens mit dem Maximum der seismischen Gefährdung in dem Gebiet zwischen Köln und Aachen gemäß der bekannten Seismizität.

Ein auf Mw basierender erweiterter Erdbebenkatalog wurde erstellt. Fünf verschiedene seismische Quellregionenmodelle wurden für das Zielgebiet entsprechend der letzten neotektonischen Forschungsergebnisse und unter Berücksichtigung der epistemischen und aleatorischen Unsicherheiten aller Eingangsparameter entwickelt. Als Folge werden alle berechneten Gefährdungen - für die Spitzen- und Spektralbodenbeschleunigungen und Intensitäten - folgerichtig mit Fehlerfraktilen, gegeben hier sowohl als Median (50% Fraktile), Median ± eine Standardabweichung (84% und 16%) oder auch als Mean-Werte, zur Verfügung gestellt.
Alle diese Innovationen und Verfeinerungen begründen in der Tat eine neue Generation von seismischen Gefährdungsabschätzungen.

Das Forschungsprojekt TPB1 repräsentiert den Startpunkt einer Reihe von koordinierten Subprojekten bis hin zum seismischen Risiko und dem Erdbeben-Ingenieurwesen. Die Gefährdungsabschätzungen wurden für Felsoberflächen gemacht, um eine Kombination von unterschiedlichen Mikrozonierungsanalysen, die den Einfluss von Sedimentdecken liefern, zu ermöglichen. Außerdem werden die seismischen Grundlasten für deterministische und probabilistische Risikostudien für die Stadt Köln bereitgestellt.

Die Synopse der Naturrisiken für das Kölner Gebiet stellt eine besondere Herausforderung an die Interaktion der DFNK Gruppen über die verschiedenen Katastrophenthemen dar. In Bezug auf die Risikoabschätzung wurden die unterschiedlichen Katastrophenaspekte quantitativ vergleichbar.

A selected set of 48 derived seismic hazard maps are available here, i.e. for different probability levels of exceedence, for different ground motion parameter and for different fractiles.

Within DFNK the Section 2.6 hosts
 

  1. the research project TPB1 „New Generation of Seismic Hazard Assessments" - applied to the Lower Rhine Embayment (the Cologne - Aachen region)

as well as
 

  1. the coordination of and active contribution to the "Synopsis of Natural Risks" for the city of Köln - linking many of the DFNK sub-projects to one another.

The TPB1 project focusses on the area of and around Köln, which is affected from different types of natural disasters (i.e., earthquakes, flooding and storms). It contains a comprehensive probabilistic seismic hazard study for the seismic zone of the Lower Rhine Embayment with the maximum seismic hazard in the area between Köln and Aachen in accordance with the known seismicity.

An advanced Mw based earthquake catalogue has been generated. Five different seismic source zone models have been developed for the target area according to the latest neotectonic findings and the epistemic and aleatoric uncertainities of all input parameters are considered. As a consequence, all the calculated hazards - for peak and spectral ground accelerations and intensities - are consequently provided with error fractiles, given here as median (50% fractile), median ± one standard deviation (84% and 16%) as well as mean values.
All these innovations and refinements contstitute indeed a new generation of seismic hazard assessments.

The research project TPB1 represents the starting point of a chain of coordinated sub-projects up to seismic risk and earthquake engineering. The hazard assessments are made for rock surfaces in order to enable a combination with different microzonation analyses providing the influence of the sedimentary cover. Moreover, the basic seismic loads for deterministic and probabilistic risk studies for the city of Köln are provided.

The Synopsis of Natural Risks for the area of Köln represents a special challenge as an interaction of the DFNK groups across the various disaster topics. In terms of risk assessments, the different hazard aspects become quantitatively comparable.


Scientist
Prof. Dr. Gottfried Grünthal
Seismic Hazard and Risk Dynamics
Helmholtzstraße 6/7
Building H 6, Room 201
14467 Potsdam
+49 331 288-1120
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