Automatisierte Interpretationen, die auf Analysen aus regelmäßigen Aufnahmen durch Radar-Satelliten und nutzungsgerechte Ergebnisdarstellung basieren und die als Webdienst zur Verfügung stehen, vereinfachen die Nutzung von Satellitenradardaten in Bezug auf Setzungs-Monitoring. Durch automatisierte Prozessketten in Cloud-Umgebungen werden die Ergebnisse aus Setzungsanalysen, die auf Satellitenradar basieren, regelbasiert prozessiert, interpretiert und aufbereitet. Das Ergebnis stellen einfache „Information as a Service“ und Dashboards dar; die Nutzung und Interpretation werden signifikant vereinfacht. Hierdurch werden neue Anwendungssegmente und Nutzungen von Setzungsanalysen, die auf Radarsatelliten basieren erreicht.

Im Rahmen eines größeren Untersuchungsprojektes, das durch die Bezirksregierung Arnsberg, Abteilung Bergbau und Energie in NRW, in Auftrag gegeben wurde, hat das IGMC mittels der radarinterferometrischen PSI-Auswertemethode die Bodenbewegungen im Bereich von zwei aktiven und fünf, in jüngerer Zeit stillgelegten Steinkohlenbergwerken der RAG AG untersucht. Die Untersuchungszeiträume erstreckten sich bergwerksspezifisch über 7 – 12 Jahre. Zur Verfügung standen Radarszenen der Satelliten ENVISAT und Radarsat-2. In Summe wurde eine Gesamtfläche von über 2300 km^2 radarinterferometrisch ausgewertet. In diesem Beitrag werden in erster Linie die für die radarinterferometrische Auswertungen relevante Zielsetzung, Vorgehensweise sowie ausgewählte Ergebnisse und Erfahrungen dargestellt. Weitere, darüber hinaus gehende Ergebnisse sind in insgesamt 8 umfangreichen und öffentlich zugänglichen Publikationen (siehe Busch et al. 2018) veröffentlicht.

The area of Bad Frankenhausen, a small city in Thuringia in central Germany is subject to land subsidence because of the occurrence of sinkholes. We use SAR interferometry (InSAR) time series analysis to monitor the subsidence in this area. All the available C-band Sentinel-1A data in both geometries of ascending and descending are collected in this study. We exploit Small BAseline Subset (SBAS) as a time series algorithm to derive the subsidence rate of the study area. The accuracy of the SBAS time series analysis could be affected by high rate of atmospheric artifacts especially over the humid area, therefore, selection of the appropriate method of the atmospheric correction is required. In this study, a statistical based atmospheric correction method is performed to decrease the atmospheric influence The time series analysis result in both geometries show a low rate of deformation signal along LOS directions with nearly negative sign corresponding subsidence phenomena. Availability of the InSAR time series results in both ascending and descending tracks enables us to estimate the horizontal and vertical displacement using the decomposition process.. The results show a very small rate of movement, almost zero, along with horizontal direction. Vertical displacements with a maximum subsidence rate of 1.4 mm/a$ are observed over the area. The results of the time series analysis are partially compared to GNSS and leveling data.

Deformationen der Erdoberfläche sind das Ergebnis geologischer Prozesse oder anthropogener Maßnahmen oder deren Kombination. Beispiele sind tektonische Bewegungen, Hangrutschungen, Subrosions-, Auslaugungs- und Quellprozesse. Die Deformationen treten darüber hinaus in Folge von Öl- und Gasextraktionen, Grundwasserbewirtschaftung, Verpressungen, Tunnelauffahrungen, Baugrubenmanagement oder Bergbau auf. Verformungen der Erdoberfläche lassen sich seit fast 30 Jahren millimetergenau mit der satellitengestützten Radarinterferometrie identifizieren und monitoren. Die Einsatzfähigkeit und Genauigkeit des Verfahrens ist durch zahlreiche nationale und internationale Forschungsprojekte, Pilotstudien und Anwendungsfälle nachgewiesen. Verursachen Bodenbewegungen Schäden, müssen die Ursachen ergründet und Fragen der Verantwortung und Kostenübernahme geklärt werden. Seit dem Start der Radarsatelliten Sentinel 1A und B des europäischen Copernicus Programms stehen flächendeckend umfangreiche Daten zum kostenfreien Download zur Verfügung. Unter Nutzung von Open-Source Software können inzwischen von zahlreichen Akteuren und Interessengruppen Deformationsdarstellung über die Erdoberfläche gewonnen und verbreitet werden. Daraus erwächst die Notwendigkeit für Verformungen der Erdoberfläche unabhängige, qualitätsgesicherte und allseits anerkannte Rahmenwerte, Entscheidungsgrundlagen und Prozessketten bereitzuhalten. Daher baut die BGR den satellitengestützten nationalen BodenBewegungsdienst Deutschland (BBD) auf (Kalia et al., 2017). Zurzeit sind zwei Datensätze des aufsteigenden und absteigenden Orbits der Copernicus-Satellitenmission Sentinel-1 prozessiert. Sie decken als konsistente Datensätze die gesamte Fläche Deutschlands ab. Im Beitrag wird der Sachstand des BBD präsentiert und ein Blick auf die ersten bundesweiten Datensätze mit Bezug zu geotechnischen und bergbaulichen Anwendungen geworfen. Darüber hinaus wird schlaglichtartig der Einsatz der Radarinterferometrie in Europa, auch Deutschland betreffend, beleuchtet.

Senkungsvorgänge der Erdoberfläche stellen vor allem in urbanen Gebieten eine deutliche Gefährdung dar. Oftmals sind diese Senkungen durch Massenvariationen im Untergrund verursacht und führen zu langsamen, aber auch abrupten Einsenkungen der Erdoberfläche. Im Rahmen des Verbundprojektes SIMULTAN (Sinkhole Instability: MULti-scale monitoring and ANalysis) wird die Untersuchung dieser Phänomene auf Grundlage geophysikalisch-geodätischer Methoden durchgeführt, um ein tieferes Verständnis der komplexen Zusammenhänge zwischen Auslaugungsprozessen im Untergrund und den eintretenden Effekten auf der Erdoberfläche zu gewinnen. In dem hierzu angelegtem integrierten geodätisch-gravimetrischen Überwachungsnetz werden die Methoden Gravimetrie, Nivellement und GNSS zusammengeführt und die Ergebnisse der zeitlichen Variationen bzw. auftretenden Deformationen in einem urbanen Umfeld auf Signifikanz hin untersucht. Basierend auf den GNSS-Kampagnen, die in den Jahren 2015-2017 in Hamburg Groß Flottbek durchgeführt wurden, lassen sich Erkenntnisse gewinnen, auf welcher Ebene und in welchem Umfang die einzelnen Methoden und deren Kombination erfolgreich eingesetzt werden können. Es wird aufgezeigt, dass die Kombination zu sehr guten Übereinstimmungen führt und Senkungen von 1,5-2 mm durch alle Methoden nachweisbar sind, obwohl die innerstädtische Kubatur eine komplexe Vielzahl an Herausforderungen an eine präzise GNSS-Auswertung aufweist.

Subrosion, d.h. die Auslaugung und Verlagerung leicht lösbarer Gesteine im Untergrund, ist ein weltweites Phänomen. Sie führt zu lokalen Massenverlusten und damit zur Entwicklung von Erdfällen in Form von Subrosionssenken bis hin zu Kollapsereignissen, was im urbanen Raum ein erhebliches Risiko für Infrastruktur und Menschenleben darstellt. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der geodätisch-gravimetrischen Überwachung zweier Erdfallgebiete in Bad Frankenhausen und Hamburg-Flottbek. In lokalen Monitoringnetzen wurden über einen Zeitraum von mehreren Jahren regelmäßig wiederholte Schwere- und Höhenmessungen durchgeführt, um die Massenverlagerungen im Untergrund und damit verbundene Subsidenz zu erfassen. In beiden Messgebieten wurden Absenkungen um Millimeter bis wenige Zentimeter über den Untersuchungszeitraum erfasst. Außerdem wurden lokal signifikante, zeitliche Schwereänderungen von 1-2 µGal/a beobachtet. Als wichtig erwiesen sich hierbei sowohl die Korrektur des Einflusses zeitlicher Variationen im Bodenwassergehalt auf die Schweremessungen, wie auch die Kombination von Relativ- und Absolutgravimetrie zur Stabilitätskontrolle der großräumigen Schwerereferenz. Wenngleich die beobachteten Schwereänderungen klein sind und sich aus der Konfiguration der Messnetze, den urbanen Umgebungsbedingungen und der Mehrdeutigkeit der Gravimetrie Limitationen ergeben, ist die Durchführbarkeit von gravimetrischen Wiederholungsmessungen in Subrosionsgebieten sinnvoll und erfolgreich.

Bodenerosion durch Wasser ist ein weltweit auftretendes Phänomen und beschreibt den durch menschliche Bewirtschaftung ausgelösten oder verstärkten Bodenabtrag auf landwirtschaftlichen Flächen durch oberflächlich abfließendes Wasser. Die Quantifizierung des abgetragenen Bodenmaterials ist eine methodische Herausforderung an der Schnittstelle zwischen den Fachbereichen Geographie und Landschaftsökologie sowie Geodäsie und Photogrammetrie. Abschätzende Methoden bilden die Grundlage für Monitoringprogramme mit einer Flächenabdeckung von mehreren 100 ha. Moderne Methoden zur Generierung von hochaufgelösten dreidimensionalen (3D)-Punktwolken ermöglichen die mikroskalige Erfassung der Bodenoberfläche und damit auch die hochgenaue Abbildung von Erosionsformen. Zur Datenaufnahme werden terrestrische Laserscanner und unmanned aerial vehicles (UAV)-gestützte photogrammetrische Methoden eingesetzt. In diesem Beitrag werden auf verschiedenen Skalen anwendbare Methoden zur Erfassung von Erosionsformen und der anschließenden Quantifizierung des Bodenabtrags vorgestellt. Herausforderung und Nutzen einer hochauflösenden und mm-genauen Vermessung der Bodenoberfläche zur differenzierten Betrachtung verschiedener Erosionsprozesse werden aufgezeigt. Besondere Betrachtung finden hier die Herausforderungen durch Maskierung durch andere Bodenprozesse sowie die Rolle und der Einfluss der Geo-Referenzierung der 3D-Punktwolken unterschiedlicher Standpunkte des Laserscanners bzw. der geflogenen Trajektorie bei der UAV-Photogrammetrie. Abschließend werden verschiedene (halb-)automatisierte Verfahren zur Bestimmung von Ausräumvolumina auf der Basis von 3D-Punktwolken, erzeugt mittels Laserscanner und UAV-Photogrammetrie, diskutiert.

In den drei Jahren 2015-2018 wurde ein mobiles untertagetaugliches Multisensorsystem mit autonomen Fahreigenschaften für die bergbauliche Lagerstättenerkundung entwickelt, als Demonstrationssystem hergestellt sowie unter Produktionsbedingungen erfolgreich getestet. Das Institut für Markscheidewesen und Geodäsie der TU Bergakademie ist Teil des Entwicklerkonsortiums. Es ist zuständig für die markscheiderische und bergmännische Nutzbarkeit der mit dem Erkundungssystem gewonnenen Daten. Nach einer ergebniszentrierten Projektvorstellung wird auf die am Markscheideinstitut entwickelten Lösungen für die automatisierte Erfassung der Kluftstruktur, für die Erfassung der Sohlenkontur, für die Korngrößenanalyse in gesprengtem Haufwerk, für die Detektion anthropogener Objekte aus 3D-Punktwolken sowie die geologische Vorerkundung mit Hilfe hyperspektraler Bilddaten eingegangen. Abschließend wird der zum Projektabschluss erreichte Stand zusammengefasst. Das Projekt wird im Rahmen des Programms „R4 - Innovative Technologien für Ressourceneffizienz - Forschung zur Bereitstellung von Rohstoffen von strategischer wirtschaftlicher Bedeutung“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung inklusive aller Teilvorhaben gefördert; jenes der TU Bergakademie Freiberg „Merkmalsextraktion zur Erhöhung der Ressourceneffizienz” unter Nummer 033 R 126 F.

Seit der Markteinführung der zielverfolgenden Tachymeter Anfang der 90iger Jahre und der etwa gleichzeitigen Verfügbarkeit von GPS- bzw. GNSS-Empfängern haben sich die geodätischen und geotechnischen Monitoringanwendungen stetig weiterentwickelt. Neben den kommerziellen Systemen der bekannten Hersteller existieren verschiedene Soft- und Hardwarelösungen einzelner Büros, Organisationen und Hochschulen. Heutzutage werden verstärkt geodätische und geotechnische Low-cost-Sensoren und -Komponenten für permanente Überwachungsaufgaben verwendet. In Kombination mit kleinen Micro-Controllern und Micro-Prozessoren (z.B. dem Raspberry Pi oder die verschiedenen Typen der Arduino-Boards) ergeben sich individuelle Möglichkeiten in der Ingenieurvermessung und Geotechnik. Modular vernetzte Sensoren in unterschiedlichen Netzwerken, meist als Geosensornetzwerke bezeichnet (Heunecke et al., 2013), arbeiten dabei mit geringen Ressourcen optimal abgestimmt zusammen. Dabei kann eine große Anzahl von Subsystemen in einem zentralen Mess-, Steuer- und Auswertesystem für individuellen Anforderungen zusammengestellt werden. Dieser Beitrag stellt einen holistischen Ansatz für flexible und kostengünstige Anwendungen zur automatisierten Überwachung von technischen Anlagen und Bauwerken nach Vorgaben des Bauingenieurwesens sowie die Durchführung von Überwachungsprojekten in den verschiedenen Bereichen der Geowissenschaften dar. Zusätzlich werden verschiedene Implementierungen mit einzelnen Sensoren mit individueller Konfiguration des gesamten Geosensornetzwerkes erläutert. Der Schwerpunkt des Beitrags liegt neben den geodätischen Komponenten wie Tachymetrie, Low-Cost-GNSS, Neigungssensoren und Nivellement in der Verwendung der geotechnischen Sensoren und deren Echtzeitverarbeitung mit dem Raspberry Pi und dem Arduino Uno.

Die Ableitung und Modellierung von vertikalen Landbewegungen an der deutschen Nord- und Ostseeküste hat u.a. das Ziel, den Einfluss der Landsenkung bzw. –hebung an der Küste von scheinbaren Pegelanstiegen trennen zu können. Für die Berechnung eines großräumigen landseitigen Bewegungsmodells ist es zunächst erforderlich die Höhenänderungen über längere Zeiträume aus GNSS- und Radarinterferometrie-Beobachtungen zu bestimmen. Im Rahmen dieses Beitrages werden die Berechnungsschritte und erste vorläufige Ergebnisse für die Höhenänderungen an den GNSS-Stationen für den Zeitraum von 2010 bis 2016, sowie Zeitreihen aus der PS-Interferometrie der Sentinel-1 Satelliten für die Jahre 2014 bis 2018 vorgestellt.

Die Erzeugung von DInSAR basierten Deformationszeitreihen, die mehrere Radarmissionen umfassen, stellt nach wie vor eine Herausforderung dar. Aufgrund des differentiellen Charakters der Beobachtungen ist es notwendig einen Bezugszeitpunkt für die Zeitreihen zu wählen, die aus radarinterferometrischen Auswertungen abgeleitet werden. Üblicherweise wird hier das Aufnahmedatum der ersten SAR Szene gewählt. Werden nun Zeitreihen aus mehreren Satellitenmissionen (z.B. ERS 1/2, EnviSat usw.) betrachtet, entsteht das Problem, dass jede einen unterschiedlichen zeitlichen Referenzpunkt besitzt. Erschwerend kommt hinzu, dass sich die Missionen oftmals nicht zeitlich überlappen. Aus diesem Grund lassen sich missionsüberspannende Zeitreihen nicht ohne Weiteres erzeugen. Außerdem ist es aus verschiedenen Gründen (Aufnahmegeometrie, Auflösung, identifizierte Rückstreuer usw.) zunächst nicht möglich identische Punkte zu identifizieren, deren Bewegung gemeinsam betrachtet werden soll. In diesem Beitrag wird ein mehrstufiges Verfahren präsentiert, mit dem es dennoch möglich ist, mehrere SBAS Einzelauswertungen der Satellitenmissionen ERS 1/2, EnviSat, TerraSAR X und Sentinel 1 zu gemeinsamen Punktbewegungszeitreihen zu verknüpfen. Ausgangspunkt hierfür sind punktbasierte Höhenunterschiede (vor der zeitlichen Integration) sowie die amtlichen Leitnivellements von 1993 bis 2017 im Bereich der Niederrheinischen Bucht. Unter der Annahme, dass sich nahe beieinander liegende Punkte ähnlich bewegen, werden Höhenunterschiede an den Koordinaten der Nivellementpunkte mittels inverser Distanzgewichtung der DInSAR Daten bestimmt. Für jeden Punkt mit einer \glqq Zeitreihe\grqq\ von Höhenunterschieden wird ein B-Spline basiertes, zeitlich kontinuierliches Bewegungsmodell angesetzt. Die amtlichen Höhendaten werden zur zwangsfreien Lagerung verwendet. Somit ist es möglich über einen Ausgleich mit zusätzlichen Restriktionen punktbasierte, absolute Bewegungsmodelle aus unabhängigen DInSAR Auswertungen zu erzeugen.Die Erzeugung von DInSAR basierten Deformationszeitreihen, die mehrere Radarmissionen umfassen, stellt nach wie vor eine Herausforderung dar. Aufgrund des differentiellen Charakters der Beobachtungen ist es notwendig einen Bezugszeitpunkt für die Zeitreihen zu wählen, die aus radarinterferometrischen Auswertungen abgeleitet werden. Üblicherweise wird hier das Aufnahmedatum der ersten SAR Szene gewählt. Werden nun Zeitreihen aus mehreren Satellitenmissionen (z.B. ERS 1/2, EnviSat usw.) betrachtet, entsteht das Problem, dass jede einen unterschiedlichen zeitlichen Referenzpunkt besitzt. Erschwerend kommt hinzu, dass sich die Missionen oftmals nicht zeitlich überlappen. Aus diesem Grund lassen sich missionsüberspannende Zeitreihen nicht ohne Weiteres erzeugen. Außerdem ist es aus verschiedenen Gründen (Aufnahmegeometrie, Auflösung, identifizierte Rückstreuer usw.) zunächst nicht möglich identische Punkte zu identifizieren, deren Bewegung gemeinsam betrachtet werden soll. In diesem Beitrag wird ein mehrstufiges Verfahren präsentiert, mit dem es dennoch möglich ist, mehrere SBAS Einzelauswertungen der Satellitenmissionen ERS 1/2, EnviSat, TerraSAR X und Sentinel 1 zu gemeinsamen Punktbewegungszeitreihen zu verknüpfen. Ausgangspunkt hierfür sind punktbasierte Höhenunterschiede (vor der zeitlichen Integration) sowie die amtlichen Leitnivellements von 1993 bis 2017 im Bereich der Niederrheinischen Bucht. Unter der Annahme, dass sich nahe beieinander liegende Punkte ähnlich bewegen, werden Höhenunterschiede an den Koordinaten der Nivellementpunkte mittels inverser Distanzgewichtung der DInSAR Daten bestimmt. Für jeden Punkt mit einer \glqq Zeitreihe\grqq\ von Höhenunterschieden wird ein B-Spline basiertes, zeitlich kontinuierliches Bewegungsmodell angesetzt. Die amtlichen Höhendaten werden zur zwangsfreien Lagerung verwendet. Somit ist es möglich über einen Ausgleich mit zusätzlichen Restriktionen punktbasierte, absolute Bewegungsmodelle aus unabhängigen DInSAR Auswertungen zu erzeugen.

Zur Bereitstellung eines einheitlichen integrierten Raumbezugs ist das Aktualitätsgebot der Festpunktfelder ein wesentliches Qualitätsmerkmal. Vorhandene Veränderungen der Erdoberfläche bewirken eine stetige Verringerung der Aktualität des amtlichen Raumbezugs, da sich die aktuell gemessenen und berechneten Koordinaten von den im Nachweis geführten Koordinaten zunehmend unterscheiden. Zur genauen Abgrenzung der Einflussbereiche von Bodenbewegungen werden daher alle verfügbaren Daten des LGLN für den Aufbau eines niedersächsischen Bodenbewegungsdienstes aufbereitet und auf Veränderungen der Lage- und Höhenkomponenten analysiert. Eine weitere wichtige Säule zum Aufbau dieses Dienstes bilden PSI-Analysen, da mit dieser Technik der Fernerkundung auch Bewegungen außerhalb der linien- und punktförmigen geodätischen Netze erfasst werden können. Die gesammelten numerischen Bewegungsinformationen werden zunächst gebietsweise zur grafischen Visualisierung unter Verwendung eines erweiterten Kriging-Ansatzes zu einem Bodenbewegungsmodell kombiniert. Auf Grundlage derart geschätzter Bewegungsmodelle können Erhaltungsmaßnahmen sowie Wiederholungsmessungen im amtlichen Bezugsrahmen bedarfsorientiert angepasst und durchgeführt werden, wodurch die Aktualität des Raumbezugs gesteigert wird. Perspektivisch können die modellierten Geschwindigkeiten auch zur Berechnung von zusätzlichen Korrekturdaten des SAPOS-Dienstes HEPS dienen. Mithilfe von bereitgestellten örtlichen und zeitlichen Transformationsparametern könnten lokale Anpassungen der Liegenschaftsvermessungen in Bodenbewegungsgebieten für den Nutzer entfallen.

In diesem Beitrag wird anhand von 3D-Punktwolken gezeigt, wie sich Verformungen bzw. Deformationen mithilfe von Flächenmodellierung beschreiben lassen. Exemplarisch werden hierfür 3D-Puntkwolken eines terrestrischen Laserscanner (TLS) genutzt, die im Zuge eines Belastungsversuch an einer historischeren Eisenbahnbrücke bei Verden (Aller), Niedersachsen, erfasst wurden. Zur Approximation der 3D-Punktwolken in unterschiedlichen Epochen werden B-Spline-Flächen genutzt. Im Rahmen der Schätzung von B-Spline-Flächen mit der Methode der kleinsten Quadrate werden neben Informationen über den Knotenvektor, auch die optimale Anzahl von Kontrollpunkten benötigt. Diese Kontrollpunkte bilden eine konvexe Hülle, innerhalb der die approximierte Fläche oder Kurve liegt. Ihre Anzahl hat somit einen starken Einfluss auf die gesamte Approximation und die sich anschließende Bestimmung von Verformungen (Deformationsanalyse). Zur Bestimmung der optimalen Anzahl der Kontrollpunkte werden Informationskriterien genutzt unter der Voraussetzung, dass das Messrauschen einer Normalverteilung entspricht. Eine verbesserte stochastische Beschreibung der polaren Messelemente: Horizontalrichtung, Vertikalwinkel und Schrägstrecke des TLS liefert die Möglichkeit einer zuverlässigeren Beurteilung der Genauigkeit der Flächenmodellierung von verrauschten, diskreten 3D-Punkten. Dies führt zu aussagekräftigeren Testgrößen, wie der Kongruenztestgröße in der Deformationanalyse. In diesem Beitrag liegt der Fokus auf der Diskussion der Ergebnisse basierend auf der Approximation mit B-Spline Flächen gegenüber den Ergebnissen aus rein punktwolkenbasierten Verfahren unter Nutzung der OpenSource Software CloudCompare (CC). Es wird gezeigt wie lokale Verfeinerung der Approximation vorteilshaft ist.

The radical technological development of sensors, communication techniques and high-performance computers has increased the importance of permanent fully automatised monitoring systems, also geodetical, and promoted, encouraged or even required the development and testing of enhanced modelling algorithms in order to extract all of the information from the data available. The implementation of mathematical techniques prioritizes the models which enable the assimilation of all of the information available, an estimation of essential parameters of dynamic modelling in real time, the processing of measurements with data gaps and methods to handle the complexity of adopted functional models. As such these models can provide an additional supportive tool for safety assessment with decision-making and can distribute more reliable results for alarming procedures. In the contribution an overview of some methods, which were presented in detail in referenced manuscripts, is given. Long-term time series of monitoring data were used to implement and analyse regression analysis and Bayesian probabilistic approach for model class selection, two models of Kalman filtering for (near) real-time assessment, and two frequency methods - Least Squares Spectral Analysis and Lomb-Scargle normalised periodogram, for analysing periodicities in time series with unevenly distributed data.

Anhand der beiden Projekte "ABS Karlsruhe-Basel, Tunnel Rastatt" und "Pressrohrvortrieb Bahnhof Ingolstadt" wird der Einsatz von neuer Sensortechnologie für Gleisüberwachungen vorgestellt. Dabei liefert das System "Amberg TrackControl" im Minutentakt zuverlässig Resultate zu Überhöhungen, Verwindungen, vertikalen Pfeilhöhen und Setzungsmulden. Der Tunnel Rastatt unterquert die bestehende Hochgeschwindigkeitsstrecke der DB in einem flachen Winkel auf einer Länge von ca. 500 m. Um die Sicherheit des laufenden Betriebs zu gewährleisten, forderte die DB neben der geodätischen Überwachung ein zweites, redundantes System, welches in der nebelreichen Region unabhängig von der Witterung zuverlässig arbeitet und alarmiert. Unter dem Gleisfeld mit 29 Gleisen im Bahnhof Ingolstadt wurde ein Kanalisationsstollen mittels Pressrohrvortrieb für die Stadtwerke Ingolstadt gebaut. Der Rangierbahnhof ist der Hauptverladepunkt für die neuen Autos von Audi und ein reibungsloser Betrieb der Bahnanlage während den Vortriebsarbeiten war zwingend zu gewährleisten.Anhand der beiden Projekte "ABS Karlsruhe-Basel, Tunnel Rastatt" und "Pressrohrvortrieb Bahnhof Ingolstadt" wird der Einsatz von neuer Sensortechnologie für Gleisüberwachungen vorgestellt. Dabei liefert das System "Amberg TrackControl" im Minutentakt zuverlässig Resultate zu Überhöhungen, Verwindungen, vertikalen Pfeilhöhen und Setzungsmulden. Der Tunnel Rastatt unterquert die bestehende Hochgeschwindigkeitsstrecke der DB in einem flachen Winkel auf einer Länge von ca. 500 m. Um die Sicherheit des laufenden Betriebs zu gewährleisten, forderte die DB neben der geodätischen Überwachung ein zweites, redundantes System, welches in der nebelreichen Region unabhängig von der Witterung zuverlässig arbeitet und alarmiert. Unter dem Gleisfeld mit 29 Gleisen im Bahnhof Ingolstadt wurde ein Kanalisationsstollen mittels Pressrohrvortrieb für die Stadtwerke Ingolstadt gebaut. Der Rangierbahnhof ist der Hauptverladepunkt für die neuen Autos von Audi und ein reibungsloser Betrieb der Bahnanlage während den Vortriebsarbeiten war zwingend zu gewährleisten.

Ein neu entwickelter Low-Cost-Beschleunigungssensor wurde im Rahmen ingenieurgeodätischer Überwachungsmessungen eingesetzt, um das Schwingungsverhalten des Turms der Marienkirche Neubrandenburg während des Läutens zu detektieren. Der Sensor konnte in das bestehende Monitoring-System eingebunden werden. Die Auswertung erfolgte mit Analysemethoden der Signaltheorie. Bisher kam zur Frequenzanalyse meist nur die konventionelle Fourier-Transformation zur Anwendung. Mit der Wavelet-Transformation und der Kurzzeit-Fourier-Transformation stehen aber Methoden zur Verfügung, die auch die zeitlichen Veränderungen der Schwingungsfrequenzen aufzeigen. Die berechneten Werte stimmen mit Dauer und Zeitpunkt der einzelnen Glockenschwingungen überein. Die Auswertung der Zeitreihen ergab für alle eingesetzten Sensortypen vergleichbare Amplituden und Frequenzen. Darüber hinaus wurden weitere Objekte messtechnische untersucht.

Das Thema "Marode Brücken in Deutschland" gerät in (un-)regelmäßigem Abstand immer wieder in den Fokus der deutschen Nachrichten. Als grundlegende Ursache gilt die alternde Bausubstanz sowie der zunehmende Schwerlastverkehr, der bei dem Bau der meisten Brücken nicht einkalkuliert wurde. Mit steigender Aktualität und Dringlichkeit der Thematik nimmt die Bedeutung eines Geomonitorings zur Überwachung von Bewegungen und Deformationen weiter zu. Neben den meist sehr kostenintensiven geodätischen Sensoren wie beispielsweise einem Tachymeter bilden auch sogenannte Low-Cost-Sensoren eine Möglichkeit, Brückenbauwerke zu überwachen. In einem von der ZIM-Initiative des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie geförderten Projekt wird sich dieser Thematik gewidmet. Ziel ist es, mikroelektromechanische Systeme (MEMS) für die Detektion von schädigungsrelevanten Bauwerksparametern auf ihre Tauglichkeit dafür zu prüfen und diese wenn möglich einzusetzen. Angefangen bei der Entwicklung von Sensoren mit einem MEMS-Beschleunigungssensor als Kernstück, über Kalibrierungen und Testmessungen unter Laborbedingungen bis hin zu Messungen an einem realen Brückenbauwerk, wurde ein Mess- und Auswerteverfahren entwickelt und validiert. Derzeit wird es Schritt für Schritt verbessert.

Der nachfolgende Beitrag beschreibt ein umfangreiches Bauwerksmonitoring an zwei Autobahnbrücken mit Hilfe eines präzisen hydrostatischen Nivellements. Die durchgeführten Überwachungsmessungen dienten zur Bestimmung des Bauwerksverhaltens der beiden Brücken während des Rückbaus einer der jeweils gesperrten Richtungsfahrbahn im Zuge der Erneuerung der Brücken. Das hydrostatische Monitoringsystem bestand aus 10 Nivellementslinien mit insgesamt 68 Druckgefäßen, 70 Temperatursensoren und zwei Datenloggern. Alle Messwerte wurden während der Bestimmung des Normalverhaltens im Abstand von 60 Sekunden und während der regulären Betriebsphase von 15 Minuten abgefragt und per LTE-Modem an einen zentralen Monitoringserver übertragen. Auf diesem Server wurden die Prozessierung der Linien und die Visualisierung der gesamten Daten durchgeführt sowie eine kaskadierte Alarmfunktion realisiert. Während des Rückbaus der Brückenteile wurde das System im Rahmen einer 24/7 Bereitschaft betreut. Über den Betriebszeitraum von 4 Monaten wurden auf diese Weise rund 3 Millionen Messwerte registriert und verarbeitet.