Aachen: Jahrtausendealte Spuren eines Erdbebens

Und bis ein Team um den Erdbebenforscher Christoph Grützner nun eine Studie in einem Fachjournal veröffentlichte, wusste niemand, dass ein solch schweres Beben der Stärke 6,4 bis 7,0 auf der Richterskala überhaupt jemals das Rheinland, ja ganz Deutschland, erschüttert hat. Doch dieses schwere Beben hat es gegeben — und das zeigt, so sieht es Grützner, dass derart schwere Beben grundsätzlich in unserer Region möglich sind.

Vor 2500 bis 9000 Jahren

Doch von vorn: Auf die Spur des Bebens kamen Grützner, der damals an der RWTH Aachen forschte, und seine Kollegen, als sie 2010 bei den Ausgrabungen zur Verlegung der Autobahn 4 zwischen Düren und Kerpen die Erdschichten untersuchten. Die neue Autobahntrasse kreuzt nämlich die sogenannte Rurrand-Verwerfung — eine der bedeutendsten Verwerfungen in unserer Region.

Sie entstand, als sich vor etwa 30 Millionen Jahren die Erdplatten in der Niederrheinischen Bucht bewegten und sich in der Folge ein Mosaik aus Schollen bildete, das durch mehrere Verwerfungen begrenzt ist. Die Rurrand-Verwerfung verläuft zwischen den Städten Düren und Linnich parallel rechts der Rur — ein mehr als spannender Grabungsort für Erdbebenforscher also.

„Wir haben dort Sedimentschichten gefunden, die gegeneinander versetzt waren“, sagt Grützner, der an der RWTH promoviert hat und seit Sommer 2014 wissenschaftlicher Angestellter an der University of Cambridge ist. Auf Bildern, die der 35-Jährige damals am Ausgrabungsort gemacht hat, ist es deutlich zu sehen: Eine dunkler gefärbte Sedimentschicht wird abrupt unterbrochen und verläuft erst etwa 20 Zentimeter tiefer weiter — ein Zeichen für eine extreme Erschütterung, die zu großen Rissen in der Erde geführt hat.

Grützner und sein Team untersuchten die Erde, die direkt über den Rissen liegt und bestimmten in einem Kölner Labor, seit wann die Probe kein Sonnenlicht mehr gesehen hat. Das Ergebnis: „Die Schichten waren zwischen 2500 und 9000 Jahre alt. Das ist also auch der Zeitraum, in dem das Erdbeben passiert sein muss“, sagt er.

Und ein solcher Zeitsprung ist — in geologischen Kategorien gedacht — quasi so, als hätte sich das Beben vor zwei Monaten ereignet. „Wir konnten so beweisen, dass es auch lange nach dem Ende der Eiszeit sehr starke Beben im Rheinland gegeben hat. Das zeigt, dass die Erdbebentätigkeit nicht signifikant abgenommen hat.“

Die Stärke — die sogenannte Magnitude — des Bebens leiteten Grützner und seine Kollegen in aufwendigen Untersuchungen her. Ein Indikator: „Je heftiger die Erdschichten versetzt sind, umso heftiger muss die Erde gebebt haben.“ So ermittelten sie eine wahrscheinliche Bebenstärke zwischen 6,4 und 7,0. Damit konnten sie ausschließen, dass das stärkste bislang dokumentierte Beben in Deutschland — das Beben von 1756 in Düren mit einer Stärke von geschätzt 6,0 auf der Richterskala — für die von ihnen gefundenen Veränderungen verantwortlich ist.

Dass die Niederrheinische Bucht — also der Raum Aachen, Roermond, Wesel, Bonn — zu den stark erdbebengefährdeten Gebieten in Deutschland zählt, ist schon lange bekannt. Zum letzten starken Beben in unserer Region kam es 1992. Das Beben von Roermond ist mit 5,9 auf der Richterskala das stärkste jemals mit Messinstrumenten registrierte Beben in Nordwesteuropa.

Die Bilanz damals: rund 30 Verletzte und ein Schaden von umgerechnet etwa 130 Millionen Euro. Und nun Hinweise auf die Möglichkeit eines noch stärkeren Bebens? Für den Laien mag der Unterschied zwischen einem Beben der Stärke 6,0 und einem Beben der Stärke 7,0 erst einmal gering klingen — doch eine Einheit mehr auf der Richterskala bedeutet, dass das 30-fache an Energie freigesetzt wird. Die verheerenden Folgen eines solchen schweren Bebens hat man zuletzt etwa in Nepal gesehen. Bei einem Beben der Stärke 7,8 im April 2015 starben dort rund 9000 Menschen.

Über die Möglichkeit von Beben mit einer Stärke bis 7,0 im Rheinland haben Wissenschaftler schon häufiger berichtet. Doch genauso gab es immer wieder Forschungsergebnisse, die genau das ausgeschlossen haben. „Das ist ein kontrovers diskutiertes Thema“, sagt auch Grützner. „Unsere Studie gibt nun denen Aufwind, die sagen, dass Beben mit einer Stärke bis 7,0 in Deutschland und speziell im Rheinland möglich sind.“

Erdbeben lassen sich trotz aller Forschungsfortschritte noch nicht voraussagen — zu kompliziert und unberechenbar ist das, was unter der Erdoberfläche passiert. Das einzige, was den Wissenschaftlern daher bleibt, ist: Von einem einmal stattgefundenen Beben darauf zu schließen, dass es in den meisten Fällen auch an der gleichen Stelle erneut beben wird.

Steht unserer Region also ein Mega-Beben bis Stärke 7,0 bevor und ist das Rheinland nun deutlich stärker gefährdet als bislang angenommen? Grützner will mit seiner Studie nicht die Ängste in der Bevölkerung schüren und betont deshalb immer wieder: „In der Regel vergehen mehrere Zehntausend Jahre, bis es erneut zu einem derart schweren Beben kommt.“

Doch einen Risikofaktor sieht der junge Wissenschaftler eben doch speziell für die Niederrheinische Bucht: Es gebe etwa ein Dutzend Störungen zwischen Aachen und Köln, die alle aktiv seien. Und nur die Rurrand-Verwerfung sei nun gründlich erforscht. Daher müsse man eben doch öfter als nur alle paar Zehntausend Jahre mit Beben rechnen.

Grützner sieht das Ganze aus der Perspektive eines Erdbebenforschers — positiv: „Es bleibt weiter spannend hier, und es gibt noch viel, was wir gerne erforschen möchten.“ Und wer weiß: Vielleicht stößt er dabei auf ein weiteres jahrtausendealtes Beben, das bislang unentdeckt war.