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Schneller als Hangrutschungen: Frühwarnsystem mittels GPS-Sensoren

21.01.2014
Land der Berge: Potentielle Hangrutschungen sind eine Gefahr für exponierte Infrastruktur wie Siedlungen, Straßen, Schienen oder Stromleitungen und nicht zuletzt für Leib und Leben.

Wenn Kameras Hangbewegungen registrieren, ist es meist schon zu spät, komplexere Frühwarnsysteme sind derzeit teuer und damit rar. Die TU Graz, die Landeswarnzentrale Steiermark und weitere Partner haben nun ein ausgeklügeltes System entwickelt und erfolgreich getestet: Ein Netz aus kostengünstigen GPS-Empfängern verzeichnet Bewegungen gefährdeter Hänge und ermöglicht im Ernstfall ein rasches Eingreifen. Die Ergebnisse des Projekts „GeoWSN“ wurden gestern präsentiert.

Starker Niederschlag, Steinschläge, massive Abholzung: Erdrutsche haben verschiedene Ursachen und meist verheerende Folgen. Bisherige Warnsysteme, etwa durch Kameraüberwachung, greifen zu kurz und lassen kaum zeitlichen Spielraum für Evakuierungen und andere vorsorgliche Maßnahmen. „Es gibt bereits ausgeklügelte Frühwarnsysteme, die sich aber mit mehreren hunderttausend Euro pro Hang zu Buche schlagen können. Es ist praktisch unmöglich, damit alle Gefahrenhänge in Österreich permanent zu überwachen“, schildert Manfred Wieser vom Institut für Navigation der TU Graz.

Jede Bewegung registrieren

Unter der Leitung des Instituts für Navigation der TU Graz hat ein Projektkonsortium in den vergangenen zwei Jahren ein neuartiges Monitoringsystem entwickelt und an einem potentiellen Gefahrenhang, der die Phyrnautobahn bedroht, getestet: Relativ kostengünstige GPS-Sensoren wurden als sogenannte Netzknoten an verschiedenen Stellen eines Testhanges am Schoberpass platziert. Die Sensoren liefern permanent Aufschluss über ihre exakte Position und verzeichnen so jede kleinste Bewegung im Hang. Pro Knotenpunkt gibt es eine Kommunikationseinheit, die die Daten kontinuierlich an einen zentralen Netzknoten schickt. Der sammelt die Aufzeichnungen und leitet sie an einen Server an der TU Graz, wo die Daten mit einer eigens entwickelten Software ausgewertet und dargestellt werden.

Neue Dimension im Katastrophenschutz

Die besonderen Herausforderungen im Projekt „GeoWSN“: Das Frühwarnsystem muss kostengünstig und robust sein, wetterunabhängig und verlässlich permanent Daten liefern und obendrein energieautark funktionieren. „Das Gesamtpaket war eine harte Nuss. Wir haben aber gezeigt, dass der Ansatz zielführend ist. Mit dem System können wir den Behörden im Ernstfall die technischen Voraussetzungen zur raschen Entscheidungsfindung liefern“, so Wieser. Günter Hohenberger von der Landeswarnzentrale Steiermark führt aus: „Entscheidend für die Warnung vor herannahenden Gefahren wie Erdrutschungen ist die Vorwarnzeit: Je größer der Zeitraum zwischen Bekanntwerden der Gefahr und Eintreten des Ereignisses, desto effektivere Gegenmaßnahmen können wir einleiten, zum Beispiel Evakuierungen. Das im Projekt GeoWSN entwickelte Frühwarnsystem stellt eine neue Dimension im Bereich des Katastrophenschutzes dar“.

Wann und wie warnen?

Im Ernstfall muss nicht nur die Technik funktionieren, auch die Art der Informationsweitergabe und besonders Warnung der betroffenen Bevölkerung sind entscheidend. Ebenfalls mit an Bord des Projekts war daher eine Psychologin, die untersucht hat, wie und wann man am besten informiert, welche Warnstufen sinnvoll sind und wie die Bewohner vorab sensibilisiert und trainiert werden können.

Das Projekt „GeoWSN“ wurde von Jänner 2012 bis Dezember 2013 im Rahmen von KIRAS, dem vom Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie betriebenen Programm zur Sicherheitsforschung, finanziert und von der Forschungsförderungsgesellschaft FFG abgewickelt. Das Projektkonsortium besteht aus dem Institut für Navigation und dem Institut für Technische Informatik der TU Graz, der TeleConsult Austria GmbH, Geolith Consult und der Fachabteilung Katastrophenschutz und Landesverteidigung des Landes Steiermark. Als nächsten Schritt will das Konsortium den vielversprechenden Demonstrator zum Prototypen weiterentwickeln.

Nähere Informationen zu GeoWSN:
http://www.kiras.at/gefoerderte-projekte/detail/projekt/geowsn-fruehwarnsystem-zur-beurteilung-der-gefaehrdung-kritischer-infrastruktur-durch-hangrutschun/

Kontakt:

Ao.Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Manfred Wieser
TU Graz
Institut für Navigation
Tel.: 0316 873 6348
Mobil: 0676 4264360
E-Mail: manfred.wieser@tugraz.at
Günter Hohenberger
Amt der Steiermärkischen Landesregierung
Landeswarnzentrale Steiermark
Tel.: +43 664 85 00 184
E-Mail: guenter.hohenberger@stmk.gv.at

Alice Senarclens de Grancy | Technische Universität Graz
Weitere Informationen:
http://www.tugraz.at

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