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Erde|Umwelt Technik|Digitales

Mit Ringen gegen Erdbeben

Französische Wissenschaftler wollen mit Hilfe von kreisförmig angeordneten Ringen Erdbebenwellen von Gebäuden ablenken. Die Idee entnehmen die Forscher der Physik von Metamaterialien, die als Hoffnungsträger für das Entwickeln von unsichtbarmachenden Tarnsystemen gelten. Es handelt sich dabei um Materialien, die durch eine periodische Anordnung von kleinen Bausteinen Licht- oder auch andere Wellen wie Töne oder Mikrowellen von Gegenständen ableiten und sie dadurch faktisch in einem bestimmten Wellenlängenbereich unsichtbar machen. Die Forscher um Stefan Enoch vom Fresnel-Institut in Marseille wollen dieses Prinzip nun ausnutzen, um erdbebensichere Gebäude zu bauen.

Erdbebenwellen können in zwei Gruppen unterteilt werden: solche, die sich in der Erde fortpflanzen und solche, die sich auf der Oberfläche der Erde verbreiten. Wellen in der Erde zu kontrollieren, sei zu komplex, erläutern Enoch und seine Kollegen. Oberflächenwellen zu kontrollieren sei hingegen technisch möglich, und diese seien ohnehin die gefährlicheren Wellen. Mit Hilfe ihres Systems wollen die Wissenschaftler die Erdbebenwellen mechanisch abfangen und sie von den Gebäuden fernhalten. Bisher existiert allerdings nur ein theoretisches Modell des Mantels, der die Gebäude schützen soll: Eine Vielzahl an konzentrisch angeordneten Plastikringen soll auf beziehungsweise in der Erdoberfläche verankert werden und Erdbebenwellen um Gebäude herum lenken.

Die einzelnen Ringe seien auf ganz bestimmte Frequenzen eingestellt, sagen die Forscher, so dass durch eine Kombination mehrere Ringe eine große Bandbreite von Wellen abgelenkt werden kann. Das Modell hat damit einen großen Vorteil gegenüber den bisher designten Metamaterialien: Bei diesen besteht meist das Problem, dass sie nur ganz bestimmte Lichtfrequenzen um das Objekt herum ablenken und es somit nicht vollständig unsichtbar machen. Das Team um Enoch hat Systeme simuliert, die bis zu 100 Ringe enthalten. Zum Schutz vor den meisten Erdbeben würden allerdings auch weniger Ringe reichen, sagen die Wissenschaftler.

New Scientist, Onlinedienst Originalarbeit der Forscher: Stefan Enoch (Fresnel-Institut, Marseille) et al.: Applied Physics Letters, doi:10.1063/1.3068491 ddp/wissenschaft.de ? Stefanie Strauch
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