Das Präzisionsnivellement ist ein genaues und zuverlässiges Messverfahren, welches in der Überwachungsmessung von Bauwerken, z.B. an Stauanlagen, eingesetzt wird. Für 1 km Doppelnivellement sind Standardabweichungen von 0,4 mm bis 0,8 mm erreichbar. Zudem ist die Wiederholgenauigkeit des Verfahrens hoch und in sensiblen Überwachungsgebieten ist das Messverfahren unerlässlich. Doch ein Präzisionsnivellement erfordert einen hohen personellen wie zeitlichen Aufwand und gerade in bergigen Gebieten ist es nicht immer das Verfahren erster Wahl. Je steiler das Gebiet, umso kürzer die Zielweiten, wodurch der Messaufwand erheblich erhöht wird und auch die Fehleranfälligkeit steigt.

Verschiedene Untersuchungen am Geodätischen Institut der Technischen Universität Dresden zeigten, dass ein mittels GNSS bestimmter Höhenunterschied, auf Basis getauschter GNSS-Antennen, Genauigkeiten im Millimeterbereich liefern kann. Der Tausch der GNSS-Antennen einer Basislinie könnte zudem den Verzicht auf Antennenkalibrierwerte ermöglichen, da diese, in Analogie zu einem klassischen Nullpunktfehler, durch Tausch und Mittelung eliminiert werden können.

An der Stauanlage Schräh im Kanton Schwyz (Innertal, Schweiz) war es möglich, umfangreiche GNSS-Messungen durchzuführen. Der Fokus lag auf den erreichbaren Wiederholgenauigkeiten, wenn die mittels GNSS bestimmten Höhenunterschiede als Antennentausch-Mittelwerte vorliegen. Es wurden Höhenunterschiede von bis zu 70 m betrachtet. Die Länge der Basislinien betrug bis zu 1200 m. Weiterhin wurden Beobachtungszeiträume von 8 Stunden bis hin zu 24 Stunden ausgewertet. Die GNSS-Punkte, welche zum Großteil mit Stativ über mehrere Tage aufgebaut waren, wurden zudem engmaschig höhenmäßig überwacht, um Stativbewegungen detektieren zu können.

Die Ergebnisse zeigen, dass die mit Antennentausch bestimmten Höhenunterschiede eine höhere Wiederholgenauigkeit aufweisen als Höhenunterschiede ohne Antennentausch. Im Bereich des Wägitaler Sees der Stauanlage Schräh haben sich für hochgenaue Messungen 12 Stunden Lösungen bewährt. Es sind Standardabweichungen von 1 mm erreichbar, selbst dann noch, wenn die Abschattung stark erhöht ist. Es zeigt sich somit, dass in ausgewählten Gebieten GNSS das Potenzial hat, Messungen mittels Präzisionsnivellement auszudünnen oder gar zu ersetzen.

Auf Basis der vorliegenden Ergebnisse sollten weiterführende Untersuchungen folgen, zum einen in weiteren Anwendungsgebieten und zum anderen, mit dem Ziel, die Genauigkeit hinsichtlich der Aufdeckung von Deformationen, über mehrere Messepochen hinweg, bewerten zu können.