Der Tsunami am 26. Dezember 2004 im Indischen Ozean forderte mehr als 230.000 Menschenleben – allein in Indonesien rund 165.000. Durch das Seebeben vor der japanischen Küste am 11. März 2011 starben rund 18.000 Menschen. Eine fast 15 Meter hohe Flutwelle traf das Kernkraftwerk Fukushima Daiichi und löste die größte Reaktor-Katastrophe der jüngeren Zeit aus.

Tektonische Platten lösen Beben an Land und im Wasser aus

Eine von Tsunamis besonders gefährdete Region ist Indonesien. Das liegt an den geologischen Gegebenheiten: Vor der Südküste des Inselstaates verläuft der Sundagraben, eine der tektonisch aktivsten Zonen der Welt. Dort taucht die Indo-Australische Platte unter die Eurasische Platte ab, wodurch sich immer wieder Spannungen entladen und Beben auslösen. 

Diese Plattentektonik hat auch zahlreiche Vulkane in Indonesien entstehen lassen, die teilweise hochexplosiv sind. So wurden beim großen Ausbruch des Vulkans Krakatau im August 1883 mehrere Millionen Kubikmeter Gestein und Asche in die Atmosphäre geschleudert, heißer Ascheregen ging in der gesamten Region nieder. Ein Tsunami traf damals die Küsten Sumatras und Javas.

Heute gelten unter anderem die Vulkane Merapi auf Java und Agung auf Bali als besonders gefährlich. Experten beobachten sie rund um die Uhr mit moderner Technik. Trotzdem lassen sich viele Ausbrüche nur schwer vorhersagen. Dies gilt auch für die durch vulkanische Aktivität ausgelösten Hangrutschungen an Vulkanen – ein genauer Zeitpunkt dafür lässt sich kaum berechnen.

Jüngstes Beispiel ist der Hangrutsch am Anak-Krakatau, einem Nebenschlot des ursprünglichen Vulkans Krakatau im Dezember 2018. Zwischen 150 und 180 Millionen Kubikmeter Gesteinsmassen stürzten ins Meer und lösten eine Flutwelle aus, die Hunderte Tote in den Küstengebieten auf Java und Sumatra forderte. Eine Evakuierung gab es nicht – die Frühwarnsysteme schlugen keinen Alarm.

Wissenschaftliche Untersuchungen retten Menschenleben

Forschende wollen jetzt das Monitoring von Risikovulkanen verbessern und Lösungen für eine Früherkennung von Hangrutschungen entwickeln. Dazu startete im März 2021 unter Leitung des Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) das deutsch-indonesische Projekt TsunamiRisk, welches vom Bundesforschungsministerium im Programm CLIENT II gefördert wird.

Das Vorhaben knüpft in vielen Punkten an das Großprojekt GITEWS an, welches ein hochmodernes Tsunami-Frühwarnsystem für Indonesien hervorbrachte und ebenfalls vom BMBF gefördert wurde. „Dieses System hat schon viele Menschenleben gerettet“, betont der Vulkanologe Thomas Walter, der an der Entwicklung beteiligt war und nunmehr TsunamiRisk koordiniert. 

Ziel der Projektpartner ist es zunächst, jene Vulkane in Indonesien zu identifizieren, von denen irgendwann Tsunamis ausgelöst werden könnten. Allein diese Aufgabe ist riesig: Knapp 130 aktive Vulkane existieren im Inselstaat. Die Forscherteams wollen bestehende seismische Netzwerke nutzen, aber auch die Satellitenfernerkundung stärker in das Monitoring einbinden.

„Am Ende wollen wir die Dynamik von Vulkanflanken besser verstehen, Lösungskonzepte für eine verbesserte Frühwarnung vorlegen und Entscheidungsträger informieren“, sagt der GFZ-Wissenschaftler Walter. Hangrutschungen an Vulkanen vollziehen sich meist in Zeitlupe, nur wenige Millimeter pro Monat, bis irgendwann eine Vulkanflanke endgültig nachgibt und kollabiert. 

Am Projekt TsunamiRisk sind neben dem Deutschen GeoForschungsZentrum das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, die Katastrophenforschungsstelle der Freien Universität Berlin, die Technischen Universitäten in Braunschweig und Berlin, die Bundesanstalt Technisches Hilfswerk sowie die die auf seismisches Monitoring spezialisierte Firma Gempa beteiligt. Gempa wurde im Zuge des Vorläuferprojekts GITEWS gegründet. 

Modellrechnungen gehen in Frühwarnsystem ein

Wenn die entsprechenden Daten vorliegen, könnten die am Projekt beteiligten Modellierer berechnen, wie viel Gesteinsmasse an bestimmten Vulkanen ins Meer rutschen könnte. Zudem lassen sich dann Tsunamis besser simulieren. Die Wissenschaftler wollen dieses Wissen in konkrete Katastrophenpläne etwa zur Evakuierung der Küstenbewohner einbinden. 

Das Interesse an dem Projekt ist vor Ort groß - vor allem in der Politik. Die Experten aus Deutschland können mittlerweile auf ein großes Netzwerk mit Forschungseinrichtungen in Indonesien zurückgreifen. Das Fernziel: Als Modul sollen die Simulationen in bestehende Frühwarnsysteme weltweit integriert werden. Es wäre eine Lebensversicherung für viele Küstenbewohner.

Die Flanken vieler Vulkane sind ins Rutschen geraten – dies könnten Anzeichen einer drohenden Katastrophe sein. So gleitet der Osthang des Ätnas auf Sizilien langsam in Richtung Mittelmeer ab. Eine große Gefahr stellt auch der Stromboli im Tyrrhenischen Meer dar. Zu anderen dokumentierten Erdrutschen kam es 1888 auf Ritter Island in Papua-Neuguinea oder 1980 beim Ausbruch des Mount St. Helens in den USA. Dadurch wurden gewaltige Eruptionen ausgelöst.