VEI (Vulkanexplosivitätsindex)

Der Vulkanexplosivitätsindex (VEI) ist der internationale Standardmaßstab, den Vulkanologen verwenden, um die Kraft und Größe eines Vulkanausbruchs zu quantifizieren. Er wurde 1982 von Chris Newhall (USGS) und Stephen Self (University of Hawaii) entwickelt, um historische und prähistorische Ausbrüche auf einer einheitlichen Skala vergleichbar zu machen. Der VEI ermöglicht den direkten Vergleich zwischen dem Tagesrülpser eines Schildvulkans und der planetenverändernden Katastrophe eines Supervulkans.

Ein entscheidendes Merkmal: Der VEI misst nicht die Gefährlichkeit eines Ausbruchs für Menschen (ein kleiner VEI-2-Ausbruch nahe einer Großstadt kann katastrophale Schäden anrichten), sondern die reine physikalische Leistung – die Menge des ausgeworfenen Materials und die Höhe der Eruptionssäule.

Wie der VEI berechnet wird

Der Index wird hauptsächlich durch zwei Faktoren bestimmt:

Volumen des ausgeworfenen Materials: Wie viel Tephra (Asche, Bimsstein und Gestein) wird bei der Eruption ausgeworfen? Dies wird in Kubikkilometern (km³) gemessen. Für historische Ereignisse wird das Volumen durch die Kartierung der Tephra-Ablagerungen abgeschätzt; für prähistorische Ereignisse basiert es auf der Dicke und Ausdehnung erhaltener Ignimbrit- und Falloutschichten.
Höhe der Eruptionssäule: Wie hoch reicht die Eruptionssäule in die Atmosphäre? Dies ist der direkteste Indikator für die explosive Energie und die potenziellen globalen Klimaauswirkungen (Schwefel-Injektion in die Stratosphäre).

Weitere Faktoren werden qualitativ berücksichtigt:

Eruptionsdauer
Charakter (kontinuierlich vs. intermittierend)
Injektionshöhe in die Stratosphäre

Die Skala reicht von VEI 0 (nicht explosiv) bis VEI 8 (mega-kolossal). Entscheidend: Die Skala ist ab VEI 2 logarithmisch, d.h. jede Stufe entspricht einer Verzehnfachung des ausgeworfenen Materialvolumens.

Die VEI-Skala im Detail

VEI 0 – Effusiv (nicht explosiv)

Volumen: < 10.000 m³
Säulenhöhe: < 100 m
Charakter: Sanfte Lavaströme, kein explosives Material
Häufigkeit: Täglich
Beispiele: Kīlauea (Hawaii), Fagradalsfjall (Island), Stromboli (geringe Aktivität)

VEI 1 – Sanft

Volumen: 10.000 m³ – 1 Mio. m³
Säulenhöhe: 100 m – 1 km
Charakter: Kleine rhythmische Explosionen; Lavaströme und kleine Aschestöße
Häufigkeit: Täglich irgendwo auf der Welt
Beispiele: Stromboli (Italien) – nahezu ununterbrochen seit 2.000 Jahren; Ätna (geringe Aktivitätsphasen)

VEI 2 – Explosiv

Volumen: 1 Mio. m³ – 10 Mio. m³
Säulenhöhe: 1–5 km
Charakter: Moderat explosiv; lokale Aschefälle, Lavaströme
Häufigkeit: ~mehrmals pro Woche global
Beispiele: Whakaari/White Island (2019, Neuseeland), Mount Sinabung (Phasen), Sakurajima (Japan)

VEI 3 – Schwer

Volumen: 10 Mio. m³ – 100 Mio. m³
Säulenhöhe: 3–15 km
Charakter: Erhebliche regionale Aschefälle; mögliche pyroklastische Ströme; Gefahr für lokale Bevölkerung
Häufigkeit: ~ein bis mehrmals pro Jahr global
Beispiele: Nevado del Ruiz (1985, Kolumbien) – löste die Armero-Katastrophe aus; Soufrière Hills (Montserrat, ab 1995)

VEI 4 – Kataklysmisch

Volumen: 100 Mio. m³ – 1 km³
Säulenhöhe: 10–25 km (obere Troposphäre bis Stratosphäre)
Charakter: Significant regional disruption; Störung des Luftverkehrs; leichte globale Temperatureffekte möglich
Häufigkeit: ~einmal alle 1–2 Jahre global
Beispiele: Eyjafjallajökull (2010, Island) – sperrte europäischen Luftraum; Mount Pelée (1902, Martinique) – zerstörte St. Pierre; Galeras (1993, Kolumbien)

VEI 5 – Paroxysmal

Volumen: 1–10 km³
Säulenhöhe: > 25 km (Stratosphäre)
Charakter: Regionale bis überregionale Verheerung; signifikante globale Klimaauswirkungen (messbare Abkühlung für Monate)
Häufigkeit: ~einmal pro Jahrzehnt global
Beispiele: Mount St. Helens (1980, USA); Vesuv (79 n. Chr.) – begrub Pompeji; Hudson (1991, Chile)

VEI 6 – Kolossal

Volumen: 10–100 km³
Säulenhöhe: > 30 km (tiefe Stratosphäre)
Charakter: Weiträumige Zerstörung; globale Klimaauswirkungen (messbarer vulkanischer Winter für 1–3 Jahre)
Häufigkeit: ~einmal pro Jahrhundert global
Beispiele: Krakatau (1883, Indonesien) – Tsunamis, weltweite Temperaturabkühlung; Mount Pinatubo (1991, Philippinen) – ~0,5 °C globale Abkühlung; Santa María (1902, Guatemala)

VEI 7 – Super-Kolossal

Volumen: 100 km³ – 1.000 km³
Säulenhöhe: > 40 km (Stratosphäre/Mesosphäre)
Charakter: Katastrophale globale Klimaauswirkungen; mögliche landwirtschaftliche Zusammenbrüche; potenzielle Caldera-Bildung
Häufigkeit: ~einmal pro tausend Jahre global
Beispiele: Tambora (1815, Indonesien) – VEI 7, verursachte das „Jahr ohne Sommer” 1816; Rinjani (1257, Indonesien) – löste möglicherweise eine Abkühlungsphase aus, die den Schwarzen Tod begünstigte

VEI 8 – Mega-Kolossal (Supervulkan)

Volumen: > 1.000 km³
Säulenhöhe: > 50 km
Charakter: Massenauswurf; potentiell weltverändernde Klimaauswirkungen; genetischer Flaschenhals-Risiko für die Menschheit
Häufigkeit: ~einmal pro 50.000 Jahre global
Beispiele: Yellowstone (vor 640.000 Jahren, USA); Toba (vor ~74.000 Jahren, Sumatra) – mögliche Reduktion der Menschenpopulation auf wenige Tausende; Campanian Ignimbrite (vor ~39.000 Jahren, Italien)

Einschränkungen des VEI

Der VEI ist ein nützliches, aber unvollständiges Messinstrument:

Misst nur Explosivität, nicht Gefährlichkeit: Ein VEI-0-Lavastrom auf La Palma (2021) dauerte 85 Tage, zerstörte über 3.000 Gebäude und kostete 900 Millionen Euro Schäden – ohne eine einzige Tote. Ein VEI-3-Ausbruch kann dagegen in Minuten tausende Leben fordern (Nevado del Ruiz, 1985).
Misst kein Gasvolumen: Der VEI erfasst das ausgeworfene Festmaterial, nicht die Gasmenge. Für Klimaauswirkungen ist aber das ausgeworfene SO₂-Volumen entscheidend. Ein gasreicher VEI-5 kann klimatisch wirkungsvoller sein als ein gasarmer VEI-6.
Vergangenheit schwer schätzbar: Für prähistorische Ausbrüche sind nur Tephra-Ablagerungen erhalten – das tatsächliche Ausbruchsvolumen kann nur grob geschätzt werden, da ein großer Teil der Asche im Ozean oder an nicht untersuchten Stellen liegen kann.
Keine Rückschlüsse auf Ausbruchsdauer: Ein VEI-Wert sagt nichts darüber aus, ob der Ausbruch in einer Stunde oder über ein Jahr verlief.

Der VEI in der Praxis: Aktuelle Fallbeispiele

Zwei moderne Ausbrüche veranschaulichen die Grenzen des VEI besonders deutlich:

Hunga Tonga–Hunga Haʻapai (2022, Tonga): Zunächst als VEI 5 eingestuft, erzeugte dieser Ausbruch eine Druckwelle, die die Erde zweimal umrundete, und schoss Wasserdampf bis in die Stratosphäre – mit messbaren Folgen für die globale Ozonschicht. Der klassische VEI unterschätzte seinen atmosphärischen Einfluss erheblich.
Bárðarbunga (2014–2015, Island): Trotz eines VEI von nur 1–2 emittierte dieser effusive Ausbruch außergewöhnlich hohe SO₂-Mengen und belastete Island monatelang mit vulkanischem Smog. Ein Paradebeispiel dafür, dass Gasvolumen – und nicht Tephra – für Klimaauswirkungen entscheidend sein kann.

Der VEI in der Praxis: Historische Chronologie

Zur Orientierung zeigt diese Übersicht die häufigsten historischen Ausbrüche nach VEI:

VEI	Geschätzte Häufigkeit	Letzte Ausbrüche dieser Größenordnung
0–1	Täglich	Stromboli, Kīlauea (laufend)
2	Wöchentlich	Sakurajima, Whakaari (2019)
3	~1–2x/Jahr	Nevado del Ruiz (1985), Sinabung (2014)
4	~1x alle 1–2 Jahre	Eyjafjallajökull (2010), Galeras (1993)
5	~1x/Jahrzehnt	Pinatubo Phase I (1991), Chaiten (2008)
6	~1x/Jahrhundert	Pinatubo (1991), Krakatau (1883)
7	~1x/Jahrtausend	Tambora (1815), Samalas (1257)
8	~1x/50.000 Jahre	Yellowstone (640.000 v. h.), Toba (74.000 v. h.)

Diese Tabelle verdeutlicht die logarithmische Seltenheit: VEI-8-Ausbrüche treten etwa 50.000-mal seltener auf als VEI-3-Ausbrüche, sind aber in ihrer Auswirkung astronomisch größer.