Detektion und Lokalisierung seismischer Signale zur Überwachung der Massenbewegung Steinlehnen

Abstract

Im Frühjahr 2003 kam es zu einer Reaktivierung der Massenbewegung Steinlehnen (Tirol, Österreich). Die Folge war eine Beschleunigung der Massenbewegung verbunden mit einer Zunahme der Steinschlagaktivitäten. Eine Evakuierungen der nahegelegenen Siedlung und Straßensperren wurde notwendig. Die Errichtung permanenter Schutzvorrichtungen und ein Monitoring des Hanges wurden veranlasst.<br />Im Sommer 2010 wurde neuerlich ein seismisches Monitoring Netzwerk am Hang installiert. Zeitgleich wurde von der TU Darmstadt ein gedätisches Überwachungssystem mir einem Syntetic Aperatur Radar (GBSAR) betrieben.<br />Dieses liefert alle 7 Minuten ein hoch-genaues Differenzbild der Oberfläche des Hanges. Im Beobachtungszeitraum stieg die Bewegungsrate auf 70 mm innerhalb weniger Tage an, begleitet von Steinschlägen. Das Monitoringsystem registrierte eine Vielzahl seismischer Events unterschiedlichen Ursprungs und Intensität. Die auffälligsten Signale, verursacht von Events an der Oberfläche wie Steinschläge und Schotterlawinen, konnten in Kombination mit den Radarbildern bestimmt werden.<br />Ein objektiver Klassifizierungsalgorithmus zur Unterscheidung verschiedener Eventtypen wurde durch Ermittlung signalbeschreibender Parameter entwickelt. Die Lokalisierung der Quellen der seismischen Signale ermöglicht eine Zuordnung zur Massenbewegung. Es ist eine Korrelation zwischen den geodätischen Messungen der Bewegungsraten und der ermittelten seismischen Energie, verursacht durch die Massenbewegung, sichtbar. Die Eventklassen zeigen einen unterschiedlichen Verlauf der kumulativen seismischen Energie. Das Aktivitätsmaximum einer Klasse findet bereits vor der Beschleunigung statt und zeigt somit das Verhalten eines Präkursors.