Das Projekt "Erprobung von Methoden der Fernerkundung zur Erkennung von Bruch- und Senkungsrisiken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe durchgeführt. Grundsaetzliche Zielstellung ist die Erprobung und Weiterentwicklung von satelliten- und flugzeuggestuetzten Multisensoransaetzen zur Frueherkennung und Beurteilung von Risiken mit geologisch-geotechnischen Ursachen. Unter diesen Risiken sind Bruch- und Senkungsvorgaenge mit zum Teil katastrophalen Folgen in komplexen Systemen von Altbergbau und Hohlraumbildung durch Auslaugung in loeslichen Gesteinen zu verstehen. Im Anschlussprojekt GEOTEC II soll das Funktionieren der im Projekt GEOTEC am Beispiel des Testgebietes Stassfurt (ehem. Kali- und Braunkohlebergbau) erfolgreich erprobten Methodik unter anderen montangeologischen Bedingungen im Testgebiet Eisleben (ehem. Kupferschieferbergbau und Karsterscheinungen) erprobt werden. Damit soll zur Verbesserung des geowissenschaftlichen Methodenkomplexes fuer die Frueherkennung von Gefahren fuer Personen, Gebaeude und Anlagen beigetragen werden.
Das Projekt "Hohlraumbildungsprozesse im Löss der Niederrheinischen Bucht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Geowissenschaften und Geographie, Fachgebiet Ingenieurgeologie durchgeführt. Kurzfristig auftretende Hohlraumbildungen in eiszeitlichen Lössablagerungen sind zwar ein immer wieder beobachtetes Phänomen, die Entstehungsbedingungen und das ursächliche Zusammenwirken möglicher auslösender Faktoren solcher Art von unvermittelter Hohlraumbildung in einem nicht als wasserlöslich zu klassifizierenden Sediment sind jedoch weitgehend unbekannt. Einerseits können sogenannte Sackungsprozesse eine wesentliche Rolle spielen, die mit einem Zusammenbruch der primären Porenstruktur des Löss mit seiner geringen Dichte gleichzusetzen sind, andererseits können diese Sackungsprozesse nicht hinreichend die Vielfalt der Beobachtungen im Zusammenhang mit den Hohlraumbildungen erklären, also z.B. die zeitbezogenen Veränderungen der räumlichen Hohlraumstrukturen, die möglichen Prozessverkettungen bei wechselnder Wasserverfügbarkeit oder widersprüchliche Volumenbilanzen. Da meist der Löss von einer Kies-Sand-Schicht unterlagert ist, wird auch der Aspekt der Suffosion als Ursache mit in Betracht gezogen. Dort kann ein Transport von Schluff in die Hohlräume des groben Kieses erfolgen.
Das Projekt "Subrosion und Instabilität von Erdfällen: integrierte multi-skalige Überwachung und Analyse - Vorhaben: Zusammenführung der Datenströme und Koordination der Informationsplattform - Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Ziele: Durch Lösungsvorgänge im oberflächennahen Untergrund (Subrosion) können Hohlräume entstehen, in die das darüber liegende Gestein nachbrechen kann. Dadurch bilden sich an der Erdoberfläche häufig Einsenkungen, sog. Erdfälle, die im Durchmesser von wenigen bis zu mehreren hundert Metern reichen. Erdfälle treten vor allem in Gebieten auf, in denen sich lösliche Gesteine wie Evaporite oder Karbonate im Untergrund befinden. Die Bildungsgeschwindigkeit von Erdfällen reicht dabei von sehr langsamen Absenkungsbewegungen im Millimeterbereich bis hin zum schlagartigen Einbruch von mehreren Zehnermetern. Insbesondere das plötzliche Auftreten von Erdfällen kann in dicht besiedelten Gebieten eine große Gefahr für Menschen und Infrastruktur bedeuten. Der Verbund SIMULTAN beabsichtigt, ein Früherkennungssystem für Instabilität, Unruhe und Kollaps von Erdfällen zu entwickeln. Dabei sollen die Prozesse untersucht werden, die vor der Entstehung schlagartiger Einbrüche stattfinden, um geeignete Anzeichen zu identifizieren, die zur Frühwarnung genutzt werden können. Es ist geplant, strukturelle, geophysikalische, petrophysikalische und hydrologische Kartierungsmethoden zu kombinieren. Diese Arbeiten sollen durch die Entwicklung geeigneter Sensoren sowie ein skalenübergreifendes Überwachungskonzept flankiert werden. Als Untersuchungsgebiete wurden zwei Orte ausgewählt, die von evaporitischer Erdfallbildung betroffen sind. Dabei handelt es sich um eine Lokalitäten in Hamburg und Thüringen. Während in Hamburg die Auslaugung eines oberflächennahen Salzstocks zur Absenkungen führt, ist in Thüringen die Verkarstung von Gips und Anhydrit als Ursache für die dort auftretenden Subrosionserscheinungen wahrscheinlich. Das Verbundprojekt SIMULTAN gliedert sich in sechs Arbeitspakete. Zur Überwachung kritischer Zonen in Erdfällen sollen geophysikalische Schlüsselparameter bestimmt werden (AP1). Weiterhin ist die seismische Überwachung und seismogene Charakterisierung urbaner Erdfallgebiete geplant (AP2). Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Entwicklung eines geodätischen Überwachungskonzepts für erdfallinduzierte Oberflächendeformationen und Massenumlagerungen (AP3). Auch die Bestimmung der Wechselwirkungen zwischen Gesteinen, Boden und Wasser im Untergrund (AP4) ist Gegenstand der Forschungsarbeiten. Auf Basis der gewonnenen Daten sollen numerische Modelle zur Hohlraumbildung und zum Kollaps von Erdfallstrukturen entwickelt sowie eine Informationsplattform für die Entscheidungsträger bereitgestellt werden (AP5). Weiterhin ist die Erstellung von Protokollen und Richtlinien zur Information der lokalen Bevölkerung geplant (AP6).
Das Projekt "Vorhaben: Mechanische Destabilisierung der Deckschichten und Informationsplattform - Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. DAs Projekt SIMULTAN hat zum Ziel, ein Früherkennungssystem für Erdfälle hinsichtlich deren Instabilität, Unruhe und Kollaps zu entwickeln und anzuwenden. Der neuartige Forschungsansatz vereint strukturelle, geophysikalische, petrophysikalische und hydrologi Die Kombination von verschiedenen Methoden sowie die Integration der Ergebnisse zu einem Früherkennungssystem werden im Verbund in sechs vernetzten Arbeitspaketen (WPs) erarbeitet. Diese untersuchen klein- bis groß-skalige Phänomene, berücksichtigen zeitabhängige Daten und kombinieren mit Simulationen und Modellierungen Felddaten unterschiedlichen Typs für das Prozessverständnis. Arbeitspaket 5 realisiert eine integrierte, numerische Modellierung der Entwicklung von Erdfällen. Dabei werden unterschiedliche physikalische, chemische und zeitliche Aspekte der Bildung von Hohlräumen berücksichtigt, aber auch die mechanische Instabilität von vorhandenen Hohlräumen und die Migration derselben durch unterschiedliche, abdeckende Sedimente. Das Arbeitspaket ist in 3 Unterpakete unterteilt: 5-1 untersucht die Hohlraumbildung über lange Zeiträume. 5-2 untersucht die Instabilität von Hohlräumen sowie das 'bruchmechanische'Wachsen und Durchbrechen der Hohlräume bis an die Oberfläche. In 5.3 werden kombinierte Szenarien gerechnet mit Anwendungen auf die spezifischen Testgebiete von SIMULTAN. Die Szenarien werden in die Datenbank integriert und stehen für das Früherkennungssystem bereit.
Das Projekt "Vorhaben: Modellierung der Hohlraumbildung durch Lösungsprozesse im Untergrund - Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität Berlin, Institut für Geologische Wissenschaften, Fachrichtung Geophysik durchgeführt. Das Verbundprojekt SIMULTAN hat zum Ziel, ein Früherkennungssystem für Erdfälle hinsichtlich deren Instabilität, Unruhe und Kollaps zu entwickeln und anzuwenden. Der neuartige Forschungsansatz vereint strukturelle, geophysikalische, petrophysikalische und hydrologische Methoden, die von Sensorentwicklung und mulit-skaliger Überwachung flankiert werden. Diese sind insbesondere in urbanen Bereichen von Bedeutung. Entscheidungsprozesse werden durch Simulationen und Modellierungen unterstützt und schließlich auf einer integrierten Plattform bei Geologischen Diensten verankert. Die Kombination von verschiedenen Methoden sowie die Integration der Ergebnisse zu einem Früherkennungssystem werden im Verbund in sechs vernetzten Arbeitspaketen (WPs) erarbeitet. Diese untersuchen klein- bis groß-skalige Phänomene, berücksichtigen zeitabhängige Daten und kombinieren mit Simulationen und Modellierungen Felddaten unterschiedlichen Typs für das Prozessverständnis. WP5-1 (FUB) beschreibt hierbei die Initialphase der Hohlraumentwicklung, die zu einem späteren Kollaps führen kann, mit Hilfe numerischer Modelle.