Verkehrsinfrastruktur, VIF2011

Naturgefahren-Radar

Automatische Detektion alpiner Massenbewegungen mittels Hochfrequenzradartechnik

Automatische Erfassung alpiner Massenbewegungen stellt ein modernes und zukunftsfähiges Konzept im Umgang mit Naturgefahren dar. Das geplante Forschungsprojekt präsentiert einen neuen Ansatz im Bereich von Frühwarnsystemen alpiner Massenbewegungen mittels Hochfrequenzradartechnik, welche es ermöglicht zuverlässig und mit genügender Vorwarnzeit vor Naturgefahren zu warnen.

Die Auswirkungen von alpinen Naturgefahren auf den menschlichen Lebens- und Kulturraum (Siedlungen und Verkehrswege) sind im gesamten Alpenraum von zunehmender Relevanz. Die zudem steigende Häufung von katastrophalen Naturereignissen (Klimawandel) erfordert zukunftsfähige und angepasste Sicherheitsmaßnahmen zur Schadensminimierung. Im Rahmen des geplanten Forschungsprojektes wird versucht, anhand verschiedener Naturgefahren eine redundante Datenrate über die Naturprozesse zu gewinnen und eine Vielzahl von Gefahrenanalysen durchzuführen, um ein möglichst zuverlässiges Mess- und
Warnsystem für Naturgefahrenprozesse zu konzipieren. Zu den untersuchten
Massenbewegungen im alpinen Raum zählen Wildbach-, Sturz-, Lawinen- und
Rutschungsprozesse. So soll ein nahezu ganzheitliches Warnsystem alpiner
Massenbewegungen geschaffen werden.
Das Ergebnis des Vorhabens soll die Entwicklung eines innovativen Mess- und
Frühwarnsystems zur automatischen Detektion alpiner Massenbewegungen mittels Hochfrequenzradartechnik sein. Aktivitäten des projektierten Gebietes (Bachabschnitt, Felswand, etc.) sollen zuverlässig gemessen und die Daten an entsprechende Schnittstellen des Naturgefahrenmanagements weitergeleitet werden. Das zu entwickelnde System operiert mit einer neuartigen Radartechnologie, wodurch der benötige Energiebedarf über Solarstrom gewonnen werden kann. Mit Hilfe der energieautarken Solarstromversorgung und
dem geringen Gewicht der Anlage ist ein rascher Aufbau in jedweder Umgebung möglich.
Durch ein modulares Systemdesign ist die Anlage beliebig erweiterbar (simultane Abtastung im Bereich der Prozessentstehung und im Einwirkungsbereich). Somit soll ein nachhaltiger und zukunftsfähiger Beitrag zur Erhöhung des Schutzes menschlichen Lebens und wirtschaftlichen- sowie kulturellen Gutes im alpinen Raum geschaffen werden.
Zusammenfassend verfolgt das Vorhaben folgende Ansätze:
 Entwicklung eines konzeptuellen Designs einer zuverlässigen Radar-Messanlage zur Überwachung von potentiellen Gefährdungsstellen,
 Entwicklung eines Messalgorithmus/Auswertungssoftware für die Detektion alpiner Massenbewegungen mittels hochfrequenter Radarwellentechnik
o Erweiterung und Ausbau der bestehenden Messdatenbank des IAN
o Festlegung der minimalen und maximalen Prozessaktivität für die Detektion mittels Hochfrequenzradartechnik und Schwellenwerte, basierend auf den Verlagerungsprozess, für die Alarmauslösung
o Ermittlung der Fehlerraten (Irrtumswahrscheinlichkeit),
 Test und Adaptierung des neuartigen Systems unter realen Bedingungen,
 Auswertung und Analyse der gewonnen Messdaten aus den Systemtests
o Bestimmung von Prozesstypen und Prozessparametern
 Evaluierung des Potentials der Radar-Messanlage
 Integration der Radaranlage in ein „optimales“ Testareal.

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