San Francisco - Warten auf BIG ONE

Der Blick ist glasklar an diesem Morgen. Man kennt ihn aus dem Kino, vom Fernsehen und von Fotos: die Golden Gate Bridge mit der Skyline von San Francisco. Aber die Realität ist noch viel großartiger. Im Vordergrund die rote, mächtige Brücke, unter der ein Containerschiff aus der San Francisco Bay hinausfährt auf den Pazifik.

Die berühmte Gefängnisinsel von Alcatraz, die Skyline mit dem Wahrzeichen der City: dem pyramidenförmigen Hochhaus der Transamerica- Versicherung. Und über allem strahlt ein azurblauer Himmel, Möwen sind kreischend auf Futtersuche. Keine Frage: Der liebe Gott hat sich sehr viel Mühe gegeben, als er dieses Fleckchen Erde schuf.

Nicht von ungefähr zählt San Francisco neben Rio de Janeiro, Kapstadt, Sydney und Rom zu den fünf Städten der Welt, die man laut einer Umfrage unter renommierten Reise-Journalisten unbedingt einmal gesehen haben muss.

Nachdem die Metropole anfangs des neuen Jahrtausends nach dem Börsencrash und den Terroranschlägen von New York am 11. September 2001 eine tiefe Krise durchschritten hat – viele Unternehmen gingen pleite, es kamen weniger Touristen –, startet die Stadt jetzt durch. „San Francisco ist wieder da“, sagt Stephen Levy, Direktor des Instituts für kalifornische Wirtschaft in Palo Alto. Biotech-Firmen wurden in die Region geholt, die Zahl der Besucher stieg seit 2003 um über zehn Prozent – und in den nächsten Jahren werden neue, markante Hochhäuser die Skyline der Stadt entscheidend verändern. Doch Schönheit hat auch immer ihre Schattenseiten. In San Francisco ist es die latente Erdbebengefahr, die die Stadt und seine rund 800 000 Einwohner bedroht. Die Metropole liegt direkt auf dem San-Andreas-Graben, der sich rund 2000 Kilometer von der mexikanischen Grenze über Los Angeles in den Norden erstreckt. Der Graben bildet die Trennlinie zwischen zwei riesigen Kontinentalschollen – der pazifischen und der nordamerikanischen Platte. Diese bis zu 300 Kilometer dicken Schollen driften mit einer Geschwindigkeit von etwa drei Zentimetern pro Jahr auf dem zähflüssigen Magma des Erdmantels aneinander vorbei. Dabei reiben sie sich, verkanten und reißen sich immer wieder voneinander los – mit einem Ruck, der Kalifornien dann erbeben lässt. Mehrere hundert kleine Erdbewegungen messen die Institute täglich. Der Eingeborene nimmt das gar nicht mehr wahr – der STIL -Reporter schon, als er mitten in der Nacht in einem schwankenden Hotelbett abrupt geweckt wird...

1906 legte das letzte große Erdbeben mit einer Stärke von 8,0 San Francisco in Schutt und Asche. Das Beben „Loma Prieta“ am 17. Oktober 1989 erreichte „nur“ 7,1 auf der Richterskala, kostete aber trotzdem 67 Menschen das Leben und richtete Milliardenschäden an. Experten rechnen jeden Tag mit dem nächsten großen Beben, einem „Big One“, doch die Bewohner der Stadt haben sich mit dem Risiko halbwegs arrangiert: Endzeitstimmung herrscht nicht, man genießt jeden Tag, als könnte es der letzte sein.

Einstürzende Gebäude, zerstörte Brücken, Feuer, Panik und Tote – wäre es nicht am besten, bei der latenten Erdbebengefahr die ganze Stadt zu evakuieren? Isam Hasenin, Direktor der städtischen Baubehörde, reagiert irritiert: „Wieso das denn? Wir haben die strengsten Bauvorschriften der Welt“, sagt er. „Ein Erdbeben wie das von 1989 würde im 60. Stock eines Neubaus bei den Bewohnern höchstens Seekrankheit hervorrufen.“ Und sogar ein lang andauerndes Beben bringe ein modernes Hochhaus nicht zum Einsturz. Dann zeigt er das „Blue Book“, das blaue Buch, in dem auf über 400 Seiten geschrieben steht, was Bauherren in San Francisco beachten müssen. Hasenin: „Die Einhaltung dieser Vorschriften wird von uns genau überprüft. Es vergeht kaum ein Tag, an dem ein Neubau, der höher ist als fünf Etagen, nicht von einem unserer Prüfer kontrolliert wird.“ Grundsätzlich geht es darum – im Expertendeutsch: Um Bauwerke zuverlässig gegen Schäden durch Erdbeben sichern zu können, muss die eingebrachte Schwingenergie absorbiert werden; man gestattet dem Bauwerk, sich zu verformen. Bei Stahlbauten nehmen in dieser Hinsicht die Tragwerksgestaltung und die damit gesteuerte Bildungsmöglichkeit plastischer Gelenke (Trägerstützenanschlüsse) wesentlichen Einfluss. Ebenso das plastische Stauchungsvermögen der gewählten Stahlquerschnitte, das die Verformungsmöglichkeit der plastischen Gelenke bestimmt.

Das deckt sich mit dem, was Erdbebenforscher Dr. Benno Hoffmeister von der RWTH in Aachen sagt, der Testversuche auch mit Trägern aus Peine unternimmt (siehe Seiten 16/17). Von Vorteil ist es, wenn die Gebäude regelmäßig ausgebildet sind – ihre Massen- und Steifigkeitsachsen also eng beieinanderliegen und die Querschnitte kompakt sind. Wenn hingegen Stockwerke vorspringen, kann keine gleichmäßige Energiedissipation (Dissipation = Absorption) stattfinden. Wichtig ist schließlich, die Bodenbeschaffenheit an der Baustelle zu berücksichtigen: In felsigem Untergrund setzen sich die Schwingungen eines Erdbebens weniger fort als in weicherem Boden. Die neuen Hochhäuser in San Francisco werden je zur Hälfte in Betonbauweise oder aus Stahl errichtet. Was ist denn in puncto Erdbebensicherheit besser? Isam Hasenin mag sich aus verständlichen Gründen nicht festlegen. Aber so viel bekommt man doch aus ihm heraus: „Ingenieure fühlen sich einfach wohl, wenn sie mit Stahl arbeiten können…!“

511 Harrison Street: Hier in Downtown, unweit der Bay Bridge, entsteht eines der spektakulärsten Neubauprojekte San Franciscos: Rincon Hill, zwei Wohntürme vom Feinsten, 55 bzw. 45 Etagen hoch. Der erste Turm wird gerade bezogen, der zweite soll Mitte 2009 fertig sein. Zu Preisen von 700 000 bis 2,5 Millionen US-Dollar (48 0 000 bis 1,7 Millionen Euro) werden insgesamt 695 Eigentumswohnungen angeboten. Gespräch mit Projektmanager Ralf-Uwe Modrich. Der deutsche Bauingenieur arbeitet für den beauftragten Generalunternehmer Bovis. Wir stehen im 54 . Stock auf dem künftigen Balkon von Apartment 54 12. Der Blick auf die Bay Bridge, das dahinter liegende Oakland und Downtown San Francisco ist atemberaubend. Die Sonne scheint, der Wind bläst aus Nordost – und ich bleibe lieber etwas vom Balkongeländer entfernt stehen. Schwindelfrei hin, schwindelfrei her…

Obwohl das Gebäude in Betonbauweise gefertigt wird, geht ohne Stahl an den entscheidenden Stellen gar nichts. Ralf-Uwe Modrich: „Rincon Hill I ist das höchste Gebäude der Welt, bei dem die sogenannten ‚Buckling Restrained Braces‘ zum Einsatz kommen. Ein System mit großen Klammern aus Stahl, das in der Lage ist, Schwingungen, wie sie bei einem Erdbeben typisch sind, zu absorbieren. Außerdem sind an den Drittelpunkten des Gebäudes stählerne Knickverstärkungen eingebaut. Diese Träger sind mit einer jeweiligen Länge von 20 Metern, einer Breite von einem Meter und einer Tiefe von 40 Zentimeter besonders massiv.“

Dass unter dem Dach ein sogenannter „Tuned Liquid Damper“ untergebracht ist, hat übrigens nichts mit Erdbebensicherheit zu tun. Das große Wasserbassin sorgt lediglich für das Wohlgefühl der Bewohner: Bei starkem Wind dämpft es durch gegenläufige Wellen das natürliche Schwanken des Gebäudes, das bei sensiblen Seelen zu Übelkeit führen kann…

Die Erdbebengefahr rund um San Francisco ist nicht nur Thema bei den Bauingenieuren. Nicole Kidd, eine Deutsche, die vor 20 Jahren nach Kalifornien kam, lebt mit Mann und dreijähriger Tochter auf der Insel Alameda 25 Kilometer entfernt von Downtown San Francisco. Sie hat sich mit einer Nachbarin in einem Kursus, der 25 Stunden dauerte, zum „Citizen Emergency Response Team“ ausbilden lassen. Nicole Kidd: „Für den Fall der Fälle haben wir gelernt, uns und unseren Nachbarn zu helfen.“ Zwei eigentlich ziemlich simple Dinge sollte man bei einem Beben beachten: dass man nichts auf den Kopf bekommt („Am besten stellt man sich im Haus unter einen Türrahmen“) und dass man die einem Beben oft folgenden Brände verhindert („Dafür haben wir uns spezielle Sicherheitsventile für die Gasleitung einbauen lassen“). Außerdem wurde das Haus mit Klammern zusätzlich im Fundament verankert. Da nach einem Beben die Versorgung mit Alltäglichem unterbrochen sein kann, hat Nicole Kidd Vorräte für 72 Stunden angelegt. Dazu Bargeld, Wasserentgiftungstabletten und einen Erste-Hilfe-Koffer.

Wie gelassen die Amerikaner mit dem Thema umgehen, zeigt Nicole Kidds letzte Aussage: „Die Einzige, die mit mir den Kursus besucht hat, ist eine gebürtige Australierin. Die anderen haben alle abgewunken…“

Früher Hippie-Metropole – heute Kaliforniens Stadt der Superlative

Bequeme Schuhe sind hier Pflicht: 42 „Hills“ machen San Franciscos Stadtge- biet für Fußgänger zu einer sportlichen Angelegenheit. Wenn Sie längere Strecken zurücklegen wollen, steigen Sie lieber auf die Cable Cars um. Die berühmten Wagen erklimmen schon seit 187 3 unermüdlich die steilen Straßen und prägen das typische Stadtbild. Auf jeden Fall sollten Sie in den exotischen Mikrokosmos Chinatowns eintauchen. In der größten chinesischen Siedlung außerhalb Asiens schmeckt das Essen wie in China, und Sie können Fernöstliches einkaufen. Erholung finden Sie in den großzügigen Grünanlagen des Golden Gate Parks. Auch bei schlechtem Wetter ist er einen Besuch wert: Man kann im Morrison Planetarium Sterne gucken oder sich im Steinhart Aquarium von der Unterwasserwelt verzaubern lassen. Auf der Insel Alcatraz steht das einst sicherste Gefängnis der Welt. Im seit 196 3 stillgelegten „The Rock“ erfahren Sie viele Anekdoten aus der Welt der Gefangenen. Aus dem Trubel des Hafenviertels Fisherman’s Wharf legen halbstündig Boote zum Gefängnismuseum ab. Wenn Sie ausgedehnt shoppen möchten, können Sie am Union Square Ihre Kreditkarte zum Glühen bringen. Unter Palmen drängen sich hier rund 200 Geschäfte, Theater und Restaurants. Hotels in ganz San Francisco finden Sie unter www.ci.sf.ca.us.

Forschung der RWTH Aachen zum Thema erdbebensicheres Bauen hat Weltgeltung

Am frühen Morgen des 13. April 199 2 schreckte Dr. Benno Hoffmeister in seinem Haus in Aachen aus dem Bett hoch: Erdbeben! „Das ganze Gebäude wackelte“, erinnert sich der heutige stellvertretende Leiter des Instituts für Stahl- und Leichtmetallbau an der Rheinisch- Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen. „Und als ich später ins Institut kam, waren die Bücher aus dem Regal gefallen.“

Das sogenannte „Roermonder Erdbeben“ (Stärke 5,9 auf der Richterskala), bei dem 30 Personen verletzt wurden und ein Sachschaden von umgerechnet rund 150 Millionen Euro entstand, konfrontierte Dr. Hoffmeister mit dem, woran er arbeitet und forscht: dem erdbebensicheren Bauen in aller Welt. Die Niederrheinische Bucht gilt als eine der aktivsten Erdbebengebiete Mitteleuropas (siehe Karte rechts), wobei die Erdbebengefahr bei uns natürlich sehr viel geringer ist als zum Beispiel in San Francisco: Ein Beben von 5,9 kommt rund um Aachen statistisch nur alle 150 Jahre vor.

Stahlbauten haben dieses Beben unbeschadet überstanden. Für Dr. Hoffmeister kam das nicht überraschend: „Kein Werkstoff ist so gut wie Stahl geeignet, an den entscheidenden Punkten eines Gebäudes die bei einem Beben entstehenden plastischen Verformungen aufzunehmen.“ Vorausgesetzt, der verwendete Stahl besitzt eine hohe Zähigkeit.

Ein entsprechender Versuch läuft gerade in der Versuchshalle des Instituts. Mit einem Druck von mehr als 100 Tonnen zerrt ein Prüfzylinder immer wieder an einem Versuchsträger und simuliert Belastungen, wie sie bei einem schweren Beben vorkommen. Der Träger mit der Stahlgüte S 460 stammt aus Peine. Das Ergebnis des Versuchs fällt optimal aus. Der Träger ist zwar verformt, aber in den entscheidenden Zonen nicht gebrochen. Auch die Schweißnähte haben gehalten.

Das Aachener Institut hat sich mit Gutachten und Expertisen zum Thema erdbebensicheres Bauen in den vergangenen 15 Jahren Weltgeltung verschafft. Dr. Hoffmeister: „Im Idealfall setzen sich die Architekten und Ingenieure bereits vor der Konzeption eines Neubaus mit uns zusammen.“

Bei Bauten in erdbebengefährdeten Gebieten ist es notwendig, nicht nur die normalen vertikalen Lasten abzufangen, die durch das Gewicht und die Nutzung des Gebäudes entstehen. Hinzu kommen bei einem Beben horizontale Lasten, die abgetragen werden müssen, um ein Einstürzen des Gebäudes zu verhindern.“ Die Aachener propagieren seit ein paar Jahren ein Verfahren, das es dem Bauwerk gestattet, sich bei einem Beben plastisch zu verformen. Entscheidend dabei sind die Verbindungen der stählernen Querträger mit dem Stahlrahmen, der sich über die gesamte Gebäudehöhe erstreckt. Wenn diese „dissipativen Zonen“ korrekt beschaffen sind, ermöglichen sie die erwünschten plastischen Verformungen zur Absorption der seismischen Energie.

Bisher müssen Stahlerzeuger bei ihren Produkten lediglich den Mindestwert der jeweiligen Streckgrenze benennen. Hilfreich wäre es aber, so Dr. Hoffmeister, wenn künftig auch der obere Grenzwert angegeben würde: „Das würde uns eine noch bessere Bauplanung erlauben.“ In diesem Zusammenhang kommt ein weiterer Schlüsselbegriff ins Spiel: die sogenannte Kapazitätsbemessung. Dr. Hoffmeister: „Dabei geht es darum, die Konstruktion so zu realisieren, dass bei den gewünschten plastischen Verformungen der zähen Bauteile gleichzeitig die spröden Elemente wie zum Beispiel Beton nicht versagen. Dies lässt sich umso präziser machen, je genauer wir den oberen Wert der Streckgrenze des eingesetzten Stahls kennen.“ Wie wichtig man die Forderung auch über Aachen hinaus nimmt, zeigt ein aktuelles europäisches Forschungsprojekt zu diesem Thema. Für den Bauingenieur Dr. Hoffmeister lässt sich ein Erdbeben mittlerweile in nüchternen Zahlen ausrechnen. Dem Menschen Dr. Hoffmeister ist dieses Phänomen trotzdem unheimlich geblieben: „Das ist schon ein seltsames Gefühl.“

Auch die permanente Erdbebengefahr kann den Bauboom in einer der schönsten Städte der Welt nicht bremsen. Experten vertrauen auf strengste Bauvorschriften und – Stahl.