Statistische Auswertung spoke fractures
Fragestellung
Die Literatur beschreibt umfänglich die Genese von Frakturen, die sich vom Zentrum des Einschlags in Richtungs des Einschlags (in die Tiefe des Mediums) und gleichzeitig radial ausbreiten. Wenig behandelt sind Speichenfrakturen (spoke fractures), die auch an der Oberfläche des Einschlagsziels radial sichtbar sind. Deren Genese wird teils explizit im Unklaren gelassen, teils nicht weiter verfolgt.
Im Rahmen der Untersuchung von Kriegsschäden an preußischen Gehwegplatten aus Granit fielen spoke fractures auf. Deren Genese konnte aus oben genannten Gründen der Literatur nicht entnommen werden. Es fiel jedoch auf, dass spoke fractures vermehrt an Kratern in Randnähe zu sehen sind und dann vor allem randwärts auftreten. Um diese Beobachtung zu objektivtieren, wurden vorliegende Fotos von Einschlagskratern in Gehwegplatten ausgewertet.
Vorgehen zur Datenerhebung
Im Rahmen der Auswertung von Kriegsschäden an Berliner Gehwegplatten wurden Fotos von potenziellen Kriegsspuren seit Beginn 2025 systematisch gesammelt und georeferenziert erfasst.
Auf diese Sammlung wurde für die aktuelle Fragestellung zurückgegriffen.
Gemäß Abbildung wurden für jeden Krater die Lage auf der Platte bestimmt. Waren für einen Krater spoke fractures zu sehen, wurde deren Anzahl festgehalten. Es wurde festgehalten, ob die untersuchte Platte grundsätzlich deutlich sichtbare Inhomogenitäten aufwiesen. Im ersten Ansatz wurde die Morphologie verbal frei und ohne Terminologieschablone beschrieben.
Es wurden auch Fotos von Kratern in Wänden, unterschiedlichem Pflaster und Bordsteinen ausgewertet und gleichzeitig erhoben, ob Hinweise auf den Einschlag von Stabbrandbomben zu sehen waren. Insgesamt wurden 141 Krater ausgewertet.
Bereinigung der Daten
Im ersten Schritt wurde die betrachtete Gesamtheit durch Filterung auf Krater mit spoke fractures in Granitplatten eingegrenzt. Die Geometrie und Materialeigenschaften anderer Objekte von Kriegsschäden erschienen für die erste Auswertung zu unterschiedlich. Krater ohne spoke fractures kommen grundsätzlich häufig vor. Da keine annähernd vollständige Erhebung aller Krater als Bezugswert zur Bestimmung eines Anteils der Krater mit spoke fractures durchgeführt werden kann, schien es zielführend und im ersten Ansatz ausreichend, bei Kratern mit erkannten spoke fractures deren Morphologie auszuwerten. Damit reduzierte sich die Anzahl der ausgewerteten Krater auf 60.
Aus den vorhandenen verbalen Beschreibungen der Morphologien wurde eine Begriffsschablone abgeleitet und konsistent angewendet. Dann wurden diese und wenn notwendig die zugrundeliegenden Fotos ausgewertet um pro Krater die Anzahl der spoke fractures den Kategorien "platteneinwärts", "randwärts", "zwischen Kratern", "in Inhomogenitäten" zuzuordnen. Außerdem wurde die Form von Frakturgruppen als filterbares Attribut der Kategorien "konkav", "konvex", "senkrecht" aus den Beschreibungen extrahiert.
Für spätere Untersuchungen der Genese der spoke fractures mag die Form der Frakturgruppen interessant sein. Sie könnte Hinweise zur Richtung von resultierenden Zugkräften und damit zu deren Ursprung (Longitudinalwellen, Transversalwellen) geben. Für die aktuelle Fragestellung eines grundsätzlichen Nachweises des Auftretens von spoke fractures im Zusammenhang mit einer Randgeometrie als Reflexionsfläche schien die Form der Frakturgruppen keinen Beitrag leisten zu können und wurde nicht weiter betrachtet. Unbewertet ergab sich: 17 randwärts gerichtete spoke fractures bilden eine konvexe Glocke, 2 eine konkave Glocke und 13 verlaufen senkrecht.
Spoke fractures, die eindeutig in Inhomogenitäten verlaufen, wurden ebenfalls aus der Auswertung ausgeschlossen, was die betrachtete Gesamtheit auf 53 reduzierte.
Auswertung
Die vorliegende Literatur zu spoke fractures deckt vor allem Bohrlochsprengungen ab. Es wird davon ausgegangen, dass Reflexionen am benachbarten Bohrloch zu einer bevorzugten Ausbildung von spoke fractures zwischen ebendiesen Bohrlöchern führen. Im betrachteten Fall gibt es Krater. Ob diese im weitesten Sinne gleichzeitig (also während des Andauerns der Wellenausbreitung des jeweils anderen Einschlags) entstanden sind, lässt sich nicht nachvollziehen. Damit auch nicht, ob sich die Wellen beider Einschläge überlagert haben, oder ob sich lediglich an der statischen Geometrie des jeweils anderen Kraters Reflexionen ergeben haben. Dass zumindest einer der Krater eines durch spoke fractures verbundenen Kraterpaars als Reflexionsgeometrie zum Zeitpunkt des anderen Einschlags zur Verfügung gestanden hat, scheint klar. Daher bietet es sich an, einen Krater auch als Rand zu betrachten. In der Auswertung wurden deshalb randwärts gerichtete spoke fractures sowohl isoliert als auch in Kombination mit spoke fractures zwischen Kratern betrachtet.
Zu jedem Krater wurde der Randwärtsanteil pro Krater berechnet:\[Anteil(\text{randwärts}) = \frac{Anzahl(\text{randwärtsgerichtete spoke fractures})}{Anzahl(\text{alle spoke fractures})}\]
Außerdem wurde der Anteil der randwärts und zwischen Kratern verlaufenden spoke fractures pro Krater berechnet: \[Anteil(\text{randwärts+zwischen Krater}) = \frac{Anzahl(\text{randwärtsgerichtete spoke fractures}) + Anzahl(\text{zwischen Kratern})}{Anzahl(\text{alle spoke fractures})}\]
Letzterer ist das Komplement zum Platteneinwärtsanteil.
Diese Anteile wurden in je einem Histogramm aufgetragen. Die untersuchte Gesamtheit für die Histogramme wurde durch Filtern auf die Lage der Krater variiert.
Über alle Lagen:

Zentrale Krater:

Zentrale und halbzentrale Krater:

Randnähe:

Randnähe und Kantenausbrüche:

Kantenausbrüche:

Die Histogramme zeigen eine systematische Verschiebung der Verteilung des Anteils randwärts gerichteter spoke fractures (wobei nahegelegene Krater als Rand betrachtet werden) in Abhängigkeit von der Lage des Kraters. Insbesondere in Randnähe treten hohe Anteile randwärts gerichteter spoke fractures gehäuft auf, während zentrale Lagen eine flachere Verteilung zeigen. Die Auswertung stützt daher die These eines systematischen Zusammenhangs zwischen der Genese der spoke fractures und der Reflexionen der durch den Einschlag hervorgerufenen Wellen an der Randgeometrie, ohne diesen abschließend zu beweisen.
Member discussion