TERRAFIRMA. Europaweiter InSAR Monitoring Service mit Beteiligung der DMT. Karsten Zimmermann DMT GmbH & Co. KG.

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1 Europaweiter InSAR Monitoring Service mit Beteiligung der DMT Karsten Zimmermann DMT GmbH & Co. KG Karsten Zimmermann Geokinematischer Tag - TU Bergakademie Freiberg Seite 1

2 Einführung in Terrafirma Terrafirma ist ein Service der europäischen Raumfahrtbehörde (ESA) im Rahmen der EU Initiative GMES (Global Monitoring for Environmental and Security) Gestartet im Jahr Laufzeit bis 2012 Service zur Messung von Bodenbewegungen mit satellitengestützter Radarinterferometrie Bodenbewegung verursacht durch: Tektonik, Bergbau, Grundwasser, Erosion, Flutung... Sozioökonomischer Schaden in Europa: 10 Mrd. Integration von geologischer, geophysikalischen Expertise Verbesserte Risikoanalyse, Planung, Schadensminimierung Karsten Zimmermann Geokinematischer Tag - TU Bergakademie Freiberg Seite 2

3 Anbieter - Nutzer Integration von Radarinterferometrie und fachlicher Expertise aus verschiedenen Bereichen: Hydrogeologie, Bergbau, Geophysik, Geologie... Terrafirma vereint europäische Firmen der Radardatenauswertung, staatliche Institute und führende private Ingenieurfirmen Terrafirma Konsortium beliefert Behörden für Infrastruktur, Küstenschutz, Bergbau und Institutionen zum Schutz der Öffentlichkeit Terrafirma ist die primäre Kontaktadresse für standardisierte und qualitätsgeprüfte Produkte der Radarinterferometrie S GEOTECHNICAL STAMATOPOULOS AND ASSOCIATES Ltd. AND EARTHQUAKE ENGINEERS H A R O K O P I O U N I V E R S I T Y DEPARTMENT OF GEOGRAPHY Karsten Zimmermann Geokinematischer Tag - TU Bergakademie Freiberg Seite 3

4 Produkte Arbeitsablauf Rohdaten Envisat Externe Daten PSI Prozessierung Bewertung Integration Bewertung Referenzdaten TerraSAR - X Geologie ERS Bergbau Nutzer Bewertung, Feedback Karsten Zimmermann Geokinematischer Tag - TU Bergakademie Freiberg Seite 4

5 PSI - Radarinterferometrie PSI Persistent Scatterer Radarinterferometrie bildet die Grundlage der Auswertung Auswertung der Bewegungen von Objekten mit langzeitstabilen Rückstreueigenschaften (PS) Flächenhafte Bewegungsanalyse großer Gebiet (Städte, Küstenregionen) Datenbestand ab 1991 erlaubt die Analyse historischer Daten Millimetergenauigkeit (bei optimaler Datenlage und Auswertebedingungen) Karsten Zimmermann Geokinematischer Tag - TU Bergakademie Freiberg Seite 5

6 Themengebiete Hydrogeologie Analyse bei Grundwasserschwankungen Senkungen durch Altbergbau Hangüberwachung in Gebirgsregionen Tektonik Analyse der Krustenbewegung an Plattengrenzen, tektonischen Störungen und in Erdbebengebieten Analyse des Schadenspotentials bei Erdbeben Flutung Analyse von Flutungsszenarien aufgrund von Senkungen insbesondere in Küstenregionen Deich- und Dammüberwachung Großflächige Kartierung Kartierung großer Flächen > 100 km Kantenlänge im Maßstab 1: Überblick zur Erkennung/Eingrenzung sich bewegender Gebiete Karsten Zimmermann Geokinematischer Tag - TU Bergakademie Freiberg Seite 6

7 Hydrogeologie Murcia (Spanien) Ziele Lokalisierung von Bewegungen infolge von Grundwassernutzung zwischen Interpretation der Messdaten Analyse und Resultate Senkungen bis zu 3 cm im Stadtgebiet (11 cm in gesamter Region) Bestätigung der PSI Messungen durch Extensometermessungen Korrelation zwischen Messungen der Bodenbewegungen und des Grundwasserspiegels Karsten Zimmermann Geokinematischer Tag - TU Bergakademie Freiberg Seite 7

8 Hydrogeologie Pyrenäen (Spanien) Ziele Messungen von Rutschungsbewegungen einer Hangregion zwischen Eingrenzung der Rutschungszonen in Verbindung mit weiteren Geodaten Analyse und Resultate Identifikation von aktiven Rutschungszonen Erkenntnisse über Bewegungsdynamik und auslösende Faktoren Direkter Einfluss in Vorhersage und Schadensprävention Spanische Geologie und Bergbaubehörde: Es gibt keine anders Messverfahren, dass so viele Information über eine so große Fläche, zu derart geringen Kosten bereitstellt. (vom Englischen übersetzt) Karsten Zimmermann Geokinematischer Tag - TU Bergakademie Freiberg Seite 8

9 Tektonik Istanbul (Türkei) Ziele Messungen und Analyse von Bodenbewegungen zur Unterstützung laufender Untersuchungen der Erdbebenforschung in Istanbul Ursachenforschung zu großen Schäden des Erdbebens 1999 im Westteil der Stadt Analyse und Resultate Messungen von Terrafirma zeigen Bodenbewegungen in Sedimentationsgebieten Sedimentationsschichten verstärken Schadenswirkung eines Erdbebens durch Verflüssigung Türkisches Institut für Erdbebenforschung: Die Informationen von Terrafirma ermöglichen uns eine deutlich bessere Planung unseres Erdbebenschutzes. (vom Englischen übersetzt) ESA & ESA Terrafirma & Terrafirma Karsten Zimmermann Geokinematischer Tag - TU Bergakademie Freiberg Seite 9

10 Hydrogeologie Berlin (Deutschland) Ziele Messungen und Analyse von Bodenbewegungen zwischen Untersuchung der Auswirkungen einer Gasspeicherkaverne auf die Tagesoberfläche Analyse und Resultate Messungen von Terrafirma zeigen Regionen mit Senkungen in Schüttungs- Gebieten Hebungen im Westen lassen sich klar auf Gasspeicherkaverne zurückführen BGR: Die PSI Analyse durch Terrafirma ist ein effektives Werkzeug zur Messung vertikaler Bodenbewegungen auch bei sehr kleinen Bewegungsraten unter 1 mm/jahr. (vom Englischen übersetzt) ESA & ESA Terrafirma & Terrafirma Karsten Zimmermann Geokinematischer Tag - TU Bergakademie Freiberg Seite 10

11 Hydrogeologie Stoke-on-Trend (UK) Ziele Lokalisierung von Bewegungen infolge von Grubenwasseranstieg zwischen Interpretation der Messdaten Analyse und Resultate Bodenbewegungen während Abbaus und Stilllegung Messung von Hebungen im Bereich der früheren Bergbautätigkeiten und in Sedimentationsbereichen British Geological Survey: Die Daten von Terrafirma geben uns neue Einblicke in die Historie der Bodenund Gebäudebewegungen in Großbritannien. (vom Englischen übersetzt) Karsten Zimmermann Geokinematischer Tag - TU Bergakademie Freiberg Seite 11

12 Altbergbau Terrafirma & DMT Projekt 1 Altbergbau im südlichen Ruhrgebiet Hohe Dichte an historischem, oberflächennahem Bergbau Hohe Anzahl an Bergsenkungen und Tagesbrüchen Flächendeckende, hochgenauer PSI Untersuchung von Bodenbewegungen GIS und Datenbankgestützte Integration weiterer bergbauspezifischer Daten Zusammenarbeit mit Bezirksregierung Arnsberg Projekt 2 Altbergbau in Oberschlesien Bergsenkungen auf 6000 km 2 > davon etwa 2000 km 2 bedingt durch Altbergbau Problematik der Standsicherheit für Neubebauung Flächendeckende, hochgenauer PSI Untersuchung auf Bodenbewegungen GIS und Datenbankgestützte Integration weiterer bergbauspezifischer Daten Zusammenarbeit mit Geologischem Institut Polen - PGI Karsten Zimmermann Geokinematischer Tag - TU Bergakademie Freiberg Seite 12

13 Vielen Dank & Glückauf! Karsten Zimmermann DMT GmbH & Co. KG Am Technologiepark Essen karsten.zimmermann@dmt.de Karsten Zimmermann Geokinematischer Tag - TU Bergakademie Freiberg Seite 13