Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erdbebenfrühwarnsystem für Verkehrsinfrastrukturen

27.01.2010
Die furchtbare Katastrophe in Haiti hat es wieder gezeigt: Besonders nach einem Erdbeben ist die Aufklärung der Situation vor Ort und die Einleitung der Hilfsmaßnahmen und Verteilung der Güter oft das größte Problem. Um schnelle Hilfe leisten zu können, ist es insbesondere notwendig, den Zustand der verschiedenen Verkehrsinfrastrukturen zu kennen. Ein neues System, das am Fraunhofer IOSB und dem Karlsruher Institut für Technologie KIT entwickelt wurde, könnte hier zukünftig bei der Lageanalyse behilflich sein. Ein erster Demonstrator wurde jetzt fertig gestellt.

Das Forscherteam aus Karlsruhe entwickelt im Rahmen des Sonderprogramms GEOTECHNOLOGIEN ein Erdbebenfrühwarnsystem für Verkehrsinfrastrukturen, mit dem zukünftig die Folgen einer solchen Katastrophe zwar nicht verhindert doch aber gemildert werden könnten.

Die Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB entwarfen gemeinsam mit Kollegen des Karlsruher Instituts für Technologie KIT einen Simulator, mit dessen Hilfe sich im Falle von Erdbeben die Ausbreitung der seismischen Wellen und die daraus folgenden Schäden simulieren und innerhalb kürzester Zeit vorhersagen lassen. Diese Informationen können an die Verkehrsleitstellen und Betreiber kritischer Infrastrukturen wie Gas- und Energieversorgern, oder chemischer Anlagen weitergeleitet werden, damit diese unmittelbar geeignete Maßnahmen ergreifen können.

Gerade bei Erdbeben ist die Frühwarnzeit extrem gering und die betroffene Fläche sehr groß. Das Epizentrum und die Stärke des Bebens werden anhand der so genannten P-Wellen identifiziert, die sich am schnellsten ausbreiten aber ein relativ geringes Schadenspotential aufweisen. Erst die langsameren S-Wellen und Oberflächenwellen bewirken kurz darauf die Zerstörungen.

Genau dieses Zeitfenster von wenigen Sekunden nutzt das neue Frühwarnsystem, um unter Abgleich mit geografischen und geologischen Daten des Gebiets eine Simulation der zu erwartenden Auswirkungen des Bebens in so genannten Beschleunigungskarten zu erstellen. Durch das Überlagern dieser Daten z. B. mit Karten der Bahnnetze lassen sich auf diese Weise Streckenabschnitte identifizieren, auf denen eine starke Schädigung zu erwarten ist. Durch sofortige Weitergabe dieser Information in Form von interaktiven Karten können von den Verkehrsleitstellen dort verkehrende Züge gewarnt und abgebremst oder sogar gestoppt werden. So lassen sich zumindest Folgeschäden durch Entgleisungen oder Abstürze von Brücken eindämmen.

Auch nach der Katastrophe liefert das System wertvolle Informationen über die zu erwartende Schadenslage: Welche Brücken könnten noch intakt sein, welche Straßen sind befahrbar, befinden sich Tunnel in dem Gebiet, welche Besiedelungen sind besonders betroffen, wie stark ist die Wasser- oder Gasversorgung zerstört? Wie können Hilfsmannschaften in das Gebiet vordringen und an welchen Stellen sind die größten Schäden zu erwarten?

Für den jetzt fertig gestellten Demonstrator haben die Forscher über 300 fiktive Erdbeben speziell für das Schienennetz in Baden-Württemberg in das System eingespeist. Durch die flexible service-orientierte Software-Architektur lässt sich das System ebenso auf andere Szenarien wie Hochwasser, Stürme oder auch Angriffe von Terroristen anpassen.

Aktuell wurde das System jetzt als "Ausgewählter Ort im Land der Ideen" 2010 ausgezeichnet, was durch ein Informationstechnisches Kolloquium in der Betriebszentrale der Bahn und im Fraunhofer IOSB am 10. Februar in Karlsruhe entsprechend zelebriert wird. Weitere Informationen und den Link zur Anmeldung finden Sie unter: http://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/31142/

Partner des Projektes:

o Institut für Straßen- und Eisenbahnwesen, Karlsruher Institut für Technologie, Abteilung Eisenbahnwesen (Koordination)
o Geophysikalisches Institut, Karlsruher Institut für Technologie
o Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
Förderung des Projektes:
o Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
o Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
o Forschungs- und Entwicklungsprogramm Geotechnologien

Sibylle Wirth | Fraunhofer Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.iosb.fraunhofer.de/servlet/is/31142/
http://www.ews-transport.de/servlet/is/4724/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Zeppelin, Drohnen und Forschungsschiffe untersuchen Wattenmeer und Elbe
19.09.2017 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht - Zentrum für Material- und Küstenforschung

nachricht Neuer Forschungsschwerpunkt Environmental Computing am Leibniz-Rechenzentrum
19.09.2017 | Bayerische Akademie der Wissenschaften

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Im Focus: Hochautomatisiertes Fahren bei Schnee und Regen: Robuste Warnehmung dank intelligentem Sensormix

Schlechte Sichtverhältnisse bei Regen oder Schnellfall sind für Menschen und hochautomatisierte Fahrzeuge eine große Herausforderung. Im europäischen Projekt RobustSENSE haben die Forscher von Fraunhofer FOKUS mit 14 Partnern, darunter die Daimler AG und die Robert Bosch GmbH, in den vergangenen zwei Jahren eine Softwareplattform entwickelt, auf der verschiedene Sensordaten von Kamera, Laser, Radar und weitere Informationen wie Wetterdaten kombiniert werden. Ziel ist, eine robuste und zuverlässige Wahrnehmung der Straßensituation unabhängig von der Komplexität und der Sichtverhältnisse zu gewährleisten. Nach der virtuellen Erprobung des Systems erfolgt nun der Praxistest, unter anderem auf dem Berliner Testfeld für hochautomatisiertes Fahren.

Starker Schneefall, ein Ball rollt auf die Fahrbahn: Selbst ein Mensch kann mitunter nicht schnell genug erkennen, ob dies ein gefährlicher Gegenstand oder...

Im Focus: Ultrakurze Momentaufnahmen der Dynamik von Elektronen in Festkörpern

Mit Hilfe ultrakurzer Laser- und Röntgenblitze haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik (Garching bei München) Schnappschüsse der bislang kürzesten Bewegung von Elektronen in Festkörpern gemacht. Die Bewegung hielt 750 Attosekunden lang an, bevor sie abklang. Damit stellten die Wissenschaftler einen neuen Rekord auf, ultrakurze Prozesse innerhalb von Festkörpern aufzuzeichnen.

Wenn Röntgenstrahlen auf Festkörpermaterialien oder große Moleküle treffen, wird ein Elektron von seinem angestammten Platz in der Nähe des Atomkerns...

Im Focus: Ultrafast snapshots of relaxing electrons in solids

Using ultrafast flashes of laser and x-ray radiation, scientists at the Max Planck Institute of Quantum Optics (Garching, Germany) took snapshots of the briefest electron motion inside a solid material to date. The electron motion lasted only 750 billionths of the billionth of a second before it fainted, setting a new record of human capability to capture ultrafast processes inside solids!

When x-rays shine onto solid materials or large molecules, an electron is pushed away from its original place near the nucleus of the atom, leaving a hole...

Im Focus: Quantensensoren entschlüsseln magnetische Ordnung in neuartigem Halbleitermaterial

Physiker konnte erstmals eine spiralförmige magnetische Ordnung in einem multiferroischen Material abbilden. Diese gelten als vielversprechende Kandidaten für zukünftige Datenspeicher. Der Nachweis gelang den Forschern mit selbst entwickelten Quantensensoren, die elektromagnetische Felder im Nanometerbereich analysieren können und an der Universität Basel entwickelt wurden. Die Ergebnisse von Wissenschaftlern des Departements Physik und des Swiss Nanoscience Institute der Universität Basel sowie der Universität Montpellier und Forschern der Universität Paris-Saclay wurden in der Zeitschrift «Nature» veröffentlicht.

Multiferroika sind Materialien, die gleichzeitig auf elektrische wie auch auf magnetische Felder reagieren. Die beiden Eigenschaften kommen für gewöhnlich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Zwei Grad wärmer – und dann?

19.09.2017 | Veranstaltungen

10. Cottbuser Medienrechtstage zu »Fake News, Hate Speech und Whistleblowing«

18.09.2017 | Veranstaltungen

26. bis 30. September: Größte deutsche Pharmazeuten-Konferenz findet in Saarbrücken statt

18.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Simulation von Energienetzwerken für Strom, Gas und Wärme

19.09.2017 | Energie und Elektrotechnik

Positron trifft Kernspin

19.09.2017 | Medizintechnik

Nano-Kapseln ermöglichen Produktion von spezifischen Stoffwechselmolekülen

19.09.2017 | Biowissenschaften Chemie