Plötzliche HangrutschungenGefahrenabwehr durch Überwachung

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ZusammenfassungWir bieten ein modulares Überwachungs- und Frühwarn-system für Hangrutschungen, Felsstürze und vergleichbareEreignisse an. SLEWS – Sensor Landslide Early WarningSystem – deckt die gesamte Warnkette ab: Von der Echt-zeit-Datenerfassung, über die qualifizierte Warnung undAlarmierung bis hin zur Visualisierung der aufbereitetenInformationen in einem Internetbrowser. Die wesentlichenKomponenten sind autarke, zuverlässige und kostengün-stige Kleinstsensoren, ein selbstorganisierendes, kabello-ses und patentiertes Sensornetzwerk sowie ein auf Stan-dards basierendes Alarmierungs- und Datenmanagement-system. Der Prototyp wurde bereits in mehreren Mess-kampagnen zur Erfassung der Neigungs- und Druckwertebei Hangrutschungen erfolgreich getestet. Das System er-fasst permanent oder ereignisabhängig Daten, wobei dieDatenqualität gegenüber herkömmlichen Verfahren durchDaten- und Sensorfusion erheblich verbessert werdenkonnte. Zusätzlich zur Erfassung von Hanginstabilitätenkann die Technologie auch für die Detektion von Erschütte-rungen an Brücken, Gebäuden, Baustellen, Deponien undTagebaugebieten adaptiert werden.

Wir suchen für die Implementierung des Systems interes-sierte Ingenieurbüros oder IT-Firmen, die das System inihren Anwendungsgebieten einsetzen wollen.

Ausgangssituation und Stand der TechnikDie Überwachung von kritischen Infrastrukturen spielt vorallem in Ballungsgebieten zum Schutz von Menschenlebenund zur Minimierung von ökonomischen Schäden eine im-mer bedeutendere Rolle. Bisherige Systeme basieren aufunflexiblen und kostenintensiven Sensoren, die als Insel-lösung konzipiert nur eine punktuelle Überwachung ermög-lichen. Sie waren verkabelt und der Datenaustausch er-folgte über proprietäre Schnittstellen, der Ausfall eines Sen-sors hat häufig das Versagen des Gesamtsystems zur Folge.

SLEWS arbeitet deshalb bei der räumlichen Überwachungin der Fläche mit einem dichten Netz von Kleinstsensoren.Es ist als Multi-Sensor-System realisiert worden, so daßauch der Ausfall einzelner Sensoren kompensiert werdenkann. Positionierung, Konfiguration und Inbetriebnahmedes Sensornetzes ist auch in schwer zugänglichen Gebie-ten schnell und einfach möglich.

Echtzeit-Monitoringmit Kleinstsensoren in selbstorganisierenden Netzwerken

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Produkt- und VerfahrensbeschreibungHauptkomponenten des Systems sind Sensorknoten, diekabellos mit einem Gateway verbunden sind. Es besteht ausBeschleunigungs-, Neigungs- und Drucksensoren sowieeiner Energieversorgungseinheit. Zusätzlich sind durchPositionssensoren (Seilzugwegaufnehmer) die Erfassung vonAufweitungen und Längenänderungen möglich. Basierendauf einer offenen Systemarchitektur nach den Standards desOpenGeospatialConsortiums (OGC) und aktueller Webdienstewerden alle Informationen aufbereitet und für unterschiedli-che Endnutzer auf verschiedenen Endgeräten bereitgestellt.Integriert wurde auch ein Alarm- und Warnmanagement,welches auf die Nutzeranforderungen individuell angepasstwerden kann.. Die einfache und offene Systemarchitekturfördert die Integration des autonom ablaufenden Systems ineine vorhandene Geodateninfrastruktur.

EinsatzbereicheSLEWS wurde für die Gefahrenabwehr durch Überwachungund Frühwarnung von Massenbewegungen (Hangrutsch,Lawine, Felssturz) entwickelt. Weitere Einsatzmöglich-keiten bieten sich an instabilen Böschungen an Straßenund Autobahnen, unbegehbaren Trümmerbergen nacheinem Gebäudeeinsturz oder an Böschungenbrüchen aufGroßbaustellen an.

Weitere Einsatzbereiche sind die Überwachung schützens-werter Gebäude, Brücken, Tunnel oder Industrieanlagenauch in schwer zugänglichen Gebieten. Die Übertragung derDaten über Funk, die einfache Installation der Sensorknotenund die individuelle Anpassung des Gesamtsystems bietetvielfältige Nutzungsmöglichkeiten und richtet sich nach demBedarf des Nutzers..

RWTH

Aachen

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Technologiepotentiale und Vorteile– Räumliche Überwachung mit Mikrosensoren (MEMS) undeinem kabellosen selbstorganisierenden Sensornetzwerk

– Verbesserung der Datenqualität und Reduktion vonFehlalarmraten durch Sensorkombination, Datenfusionund Sensorfernsteuerung

– Neigungs-, Beschleunigungs-, Druck-, Temperatur- undFeuchtigkeitsmessung in Echtzeit

– Fortlaufender Betrieb bei Ausfall einzelnerKleinstsensoren oder Sensorknoten

– Offene Systemarchitektur und Standardschnittstellennach dem Open GIS Consortium (OGC)

– Umsetzung der Warn- und Alarmierungsservices(SOS, SAS, SPS, WPS)

– Integration in vorhandene Geodateninfrastrukturen (GDI)– Individuelles und Endnutzerorientiertes Alarm- undWarnmanagement

Entwicklungsstand und Kooperationsanfrage– Erfolgreiche Feldversuche laufen seit Sommer 2009– Ingenieurbüros zur Erfassung vonMassenbewegungen gesucht

– Fertigungsunternehmen für die Sensortechnologie– Unternehmen aus der IT-Branche für die Weiterent-wicklung und Implementierung des Systems

AnsprechpartnerKoordinierungsbüro GEOTECHNOLOGIENWerner Dransch, Tel.: 0331 288 1074www.geotechmarket.de,dransch@geotechnologien.de

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