Rekorderdbeben in China: Wie Magnitude 5 zur Katastrophe wurde

Am 18. Mai wurde die Millionenstadt Liuzhou im Süden Chinas von einer ungewöhnlichen Erdbebensequenz erschüttert. Zwei Erdbeben erreichten innerhalb eines Tages Magnitude 5.2 und damit eine Stärke, die weltweit betrachtet und selbst im erdbebengefährdeten China nicht außergewöhnlich ist. Doch in Liuzhou war die Situation anders: Gebäude stürzten ein, Menschen starben, Tausende wurden evakuiert. Entscheidend war nicht allein die Magnitude, sondern ein seltenes Zusammenspiel aus Herdtiefe, anfälliger Bausubstanz und einer komplexen Geologie.

Zwei starke Erdbeben an einem Tag

Das erste starke Beben ereignete sich am 18. Mai um 00:21 Uhr Ortszeit im Stadtbezirk Liunan der Stadt Liuzhou in der autonomen Region Guangxi. Nach Angaben des chinesischen Erdbebennetzes lag die Magnitude bei 5.2, die Herdtiefe bei nur etwa acht Kilometern.

Liuzhou ist keine kleine Bergsiedlung, sondern eine Millionenstadt. Im gesamten Verwaltungsgebiet leben mehr als vier Millionen Menschen. Das Epizentrum lag zwar nicht mitten im dichtesten Zentrum, aber nahe genug an bewohnten Orten, um zumindest stellenweise erhebliche Schäden zu verursachen.

Bereits in den Stunden vor dem ersten M5.2-Beben hatte es in der Region mehrere schwächere Erdbeben gegeben, darunter Ereignisse der Magnituden 3.2 und 3.0. Diese Voraktivität ist ein wichtiger Teil der Einordnung: Das erste starke Beben trat nicht völlig isoliert auf, sondern war Teil einer sich entwickelnden Erdbebensequenz.

Am Abend folgte ein weiteres starkes Beben. Um 21:44 Uhr Ortszeit meldete das chinesische Erdbebennetz erneut ein Erdbeben der Magnitude 5.2 nahezu am selben Ort, ebenfalls mit einer vorläufig angegebenen Herdtiefe von rund acht Kilometern. Für dieses zweite Ereignis lagen kurz nach dem Beben zunächst noch keine Schadensmeldungen vor. Erwartbar sind aber auch hier Auswirkungen auf Gebäude.

Das eerneute Beben verändert zudem die fachliche Einordnung der Sequenz: Statt eines einzelnen Hauptbebens mit Vor- und Nachbeben handelt es sich nun eher um eine Erdbebensequenz mit zwei nahezu gleich starken Hauptstößen. Solche Sequenzen sind nicht ungewöhnlich. Sie entstehen, wenn Spannungen im Gestein nicht in einem einzigen Bruchvorgang abgebaut werden, sondern in mehreren ähnlich starken Schritten. Das kann besonders in Gebieten mit komplexen Störungszonen und gestaffelten Bruchflächen auftreten. Unklar bleibt vorerst, ob mit nun zwei Haupterdbeben die Sequenz bereits abgeschlossen ist, oder ob weitere, möglicheerweise auch größere Beben folgen könnten.

Warum Liuzhou ein ungewöhnlicher Ort für solche Beben ist

Besonders bemerkenswert ist der Ort der Beben. Liuzhou liegt nicht in einer der großen, bekannten Erdbebenzonen Chinas wie Sichuan, Yunnan, Tibet oder Taiwan. Südchina wird zwar immer wieder von Erdbeben betroffen, doch starke Erdbeben sind dort deutlich seltener als im tektonisch aktiveren Westen und Südwesten des Landes.

Die Region gehört zum Binnenland des südchinesischen Blocks und liegt weit entfernt von den großen Plattengrenzen, an denen viele der schwersten Erdbeben Asiens entstehen. Anders als im Bereich des Himalaya, Tibets oder entlang aktiven Bruchzonen im Norden Chinas geht es hier tektonisch insgesamt ruhiger zu. Das bedeutet aber nicht, dass die Region erdbebenfrei ist.

Für die unmittelbare Region um Liuzhou gehören Beben der Magnitude 5 daher zu den stärksten bekannten Ereignissen. Einige chinesische Berichte ordnen die aktuellen Beben als besonders starke Ereignisse im historischen Vergleich ein. Lediglich ein Erdbeben im Jahr 1695 soll stärker geweessen sein. Diese Bewertung sollte aber vorsichtig gelesen werden, da historische Erdbebenkataloge aus früheren Jahrhunderten oft unvollständig sind. Sie zeigt aber deutlich: Für Liuzhou war diese Sequenz alles andere als gewöhnlich.

Gerade solche seltenen Erdbeben können besonders folgenreich sein. In Regionen, in denen starke Erschütterungen nur selten auftreten, sind Gebäude, Infrastruktur und Bevölkerung oft weniger auf solche Ereignisse vorbereitet als in klassischen Hochrisikogebieten. China hat nach verheerenden Erdbeben wie Tangshan 1976 oder Wenchuan 2008 große Anstrengungen beim Katastrophenschutz und bei der Erdbebensicherheit unternommen. Orte ohne ausgeprägte historische Erdbebenaktivität stehen dabei jedoch naturgemäß weniger im Fokus als bekannte Hochrisikoregionen.

Warum Magnitude 5 trotzdem gefährlich wurde

Ein Erdbeben der Magnitude 5.2 ist weltweit betrachtet kein Großbeben. Viele Ereignisse dieser Stärke verursachen nur geringe Schäden oder bleiben weitgehend folgenlos, wenn sie tief liegen oder in dünn besiedelten Gebieten auftreten. In Liuzhou kamen jedoch mehrere ungünstige Faktoren zusammen.

Erstens waren die Beben sehr flach. Bei einer Herdtiefe von rund acht Kilometern erreichen die Erschütterungen die Oberfläche mit vergleichsweise geringer Abschwächung. Zweitens lag das Epizentrum nahe bewohnter Orte im Gebiet einer Millionenstadt. Drittens waren offenbar vor allem ältere, einfachere oder nicht ausreichend erdbebensicher errichtete Gebäude betroffen.

Hinzu kommt die Art der Erschütterung im Nahbereich eines flachen Bebens. In der Nähe des Epizentrums können starke Bodenbewegungen auftreten, die Gebäude nicht nur kurz rütteln, sondern sie über mehrere Schwingungen hinweg belasten. Dazu tragen normale Erdbebenwellen, aber in diesem Fall auch Oberflächenwellen und lokale Untergrundeffekte im Bereich des Liu Jiang Flusses gemeinsam bei. Besonders problematisch wird das, wenn die Eigenfrequenz eines Gebäudes ungünstig mit der dominierenden Schwingung des Bodens zusammenfällt. Dann können sich Gebäudeschwingungen verstärken.

Bei mehrgeschossigen Gebäuden kann eine solche dynamische Belastung gefährlich werden, vor allem wenn tragende Strukturen schwach ausgeführt, bereits beschädigt oder nicht für Erdbeben ausgelegt sind. Die Magnitude allein erklärt die Schäden daher nicht ausreichend. Entscheidend ist, welche Erschütterung tatsächlich am Gebäude ankommt – und wie widerstandsfähig dieses Gebäude ist.

Chinesische Berichte aus dem Schadensgebiet erwähnen mindestens 13 eingestürzte Gebäude sowie viele weitere beschädigte Häuser. Besonders anfällig sind bei solchen Erdbeben Gebäude, die nicht nach modernen erdbebensicheren Standards errichtet wurden, bereits vorgeschädigt sind oder auf ungünstigem Untergrund stehen.

Durchlöcherter Untergrund: Karst als zusätzlicher Risikofaktor

Ein weiterer wichtiger Faktor ist der Untergrund. Liuzhou liegt in einer ausgeprägten Karstlandschaft. Solche Regionen sind von löslichem Gestein, Hohlräumen, Höhlen, steilen Felsformen und lokal instabilem Untergrund geprägt. Das macht Karstlandschaften landschaftlich spektakulär, kann bei Erdbeben aber zusätzliche Risiken schaffen.

In verkarstetem Untergrund können Erdbebenwellen lokal unterschiedlich stark verstärkt oder abgeschwächt werden. Entscheidend sind dabei die genaue Geologie, Hohlräume, Lockermaterial, Hanglagen, Grundwasser und die Bauweise darüberliegender Straßen oder Gebäude. Es wäre daher zu einfach zu sagen, Karst verstärke Erdbeben grundsätzlich überall. Lokal kann ein solcher Untergrund aber sehr wohl dazu beitragen, dass Schäden stärker ausfallen als in stabilerem Fels.

Nach starken Erschütterungen können in Karstgebieten außerdem sekundäre Schäden entstehen. Straßen können aufreißen, Hänge abrutschen, Felsblöcke abbrechen oder bereits geschwächte Hohlräume nachgeben. Aus dem Erdbebengebiet wurden neben Gebäudeschäden auch sekundäre geologische Schäden und blockierte Verkehrswege gemeldet. Einzelne Vor-Ort-Berichte erwähnen zudem Bodenverformungen und tiefe Schäden an Straßen.

In lokalen Berichten und sozialen Medien gibt es Hinweise auf mögliche beginnende Erdfälle oder lokale Bodeneinbrüche. Ob es sich dabei tatsächlich um klassische Erdfälle handelt, müssen geologische Untersuchungen zeigen. Sicher ist jedoch: In einer Karstregion kann der Untergrund eine wichtige Rolle dabei spielen, wie stark die Auswirkungen eines Erdbebens lokal ausfallen.

Auch nach dem eigentlichen Erdbeben bleibt dieses Thema relevant. Nachbeben, Regenfälle oder weitere Bodenbewegungen können bereits geschwächte Hänge, Mauern, Straßenabschnitte oder Hohlräume zusätzlich destabilisieren. Deshalb sind Kontrollen von Gebäuden, Straßen, Brücken, Hängen und bekannten geologischen Gefahrenstellen nach solchen Ereignissen besonders wichtig.

Warum die Opferzahl dennoch eher gering ist

Auffällig sind Berichte, nach denen mehrere Menschen Gebäude noch verlassen konnten, bevor diese einstürzten. Das ist bemerkenswert, weil nach dem ersten M5.2-Beben mindestens 13 Gebäude, überwiegend mehrgeschossige Wohngebäude, teilweise oder vollständig einstürzten, die Zahl der bestätigten Todesopfer aber vergleichsweise niedrig blieb. Zudem gibt es Berichte von Menschen, die während oder kurz nach der Erschütterung aus oberen Stockwerken flüchten konnten, bevor Gebäude versagten.

Auf den ersten Blick wirkt das ungewöhnlich. Denn gerade bei den eher mäßigen Erdbeben, die nur wenige Sekunden andauern, kommt es bereits binnen Sekunden zur stärksten Erschütterungen und damit zur Schadenswirkung. Wahrscheinlich ist jedoch auch hier eine Kombination mehrerer Faktoren. Bereits vor dem ersten M5.2-Beben hatte es mehrere spürbare Vorbeben gegeben. Viele Menschen könnten dadurch alarmiert gewesen sein, leichter aufgewacht sein oder sich bereits nicht mehr in besonders gefährdeten Gebäuden aufgehalten haben.

Möglich, aber bislang nicht belegt, ist auch eine sehr kurze Vorphase unmittelbar vor dem stärksten Bruchvorgang. Bei Erdbeben treffen zunächst schnellere, meist weniger zerstörerische P-Wellen ein, bevor die stärkeren S-Wellen und oberflächennahen Wellenanteile folgen. In unmittelbarer Nähe zum Epizentrum beträgt dieser Zeitunterschied allerdings meist nur wenige Sekunden. Für eine längere Flucht aus oberen Stockwerken reicht das normalerweise nicht aus. Als alleinige Erklärung ist dieser Mechanismus daher unwahrscheinlich. Denkbar aber nicht belegt ist auch ein kleineres Vorbeben, das wegen des folgenden Hauptbebens undetektiert blieb.

Wichtiger dürfte der zweite Punkt sein: Gebäude müssen nicht immer im Moment der stärksten Erschütterung sofort vollständig einstürzen. Gerade bei geschwächter oder nicht erdbebengerecht ausgeführter Bausubstanz kann es zunächst zu Rissen, Teilversagen, Schiefstellungen oder dem Versagen einzelner Bauteile kommen, bevor ein Gebäude Sekunden bis Minuten später kollabiert.

Solche verzögerten Einstürze sind besonders gefährlich, weil Gebäude nach der ersten Erschütterung noch scheinbar stehen können, obwohl tragende Strukturen bereits schwer beschädigt sind. Das ist auch ein Grund, warum beschädigte Gebäude nach stärkeren Erdbeben nicht ohne Prüfung wieder betreten werden sollten. In Liuzhou wurden nach dem ersten starken Beben mehr als 7000 Menschen vorsorglich evakuiert.

Was Liuzhou über Erdbebenrisiko lehrt

Die Erdbebensequenz von Liuzhou zeigt ein wichtiges Prinzip der Erdbebenforschung: Die Magnitude beschreibt die freigesetzte Energie eines Erdbebens, nicht direkt seine Auswirkungen. Für Schäden sind auch Herdtiefe, Entfernung zum Epizentrum, Untergrund, Bauweise, Tageszeit und lokale Verwundbarkeit entscheidend.

Ein tiefes M5.2-Beben in unbewohntem Gebiet kann weitgehend folgenlos bleiben. Ein flaches M5.2-Beben nahe bewohnter Orte, in einer Karstregion und mit anfälliger Bausubstanz kann dagegen lebensgefährlich werden.

Die Ereignisse von Liuzhou sind deshalb nicht nur eine lokale Katastrophe, sondern auch ein warnendes Beispiel. Auch Regionen, die im Vergleich zu anderen Teilen eines Landes als seismisch ruhig gelten, sind nicht automatisch frei von Erdbebenrisiken. Seltene Erdbeben werden dort oft besonders gefährlich, weil Gebäude, Infrastruktur und Bevölkerung weniger auf starke Erschütterungen vorbereitet sind.

Genau das macht die Beben von Liuzhou so bemerkenswert: Nicht ihre Magnitude war extrem, sondern die Kombination aus flachem Herd, ungünstigem Untergrund, anfälliger Bausubstanz und einer Region, in der solche Ereignisse selten sind.