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Monitoring eines Hangrutsches mit dem Locator One
Das Monitoring-System Basetime Locator One ist in Vorarlberg bei der Bekämpfung und Beobachtung starker Hangrutschungen im Einsatz.
Eine Fallstudie
Einleitung
In der österreichischen Gemeinde Hörbranz in Vorarlberg bewegt sich seit Mitte April 2023 ein Hang. Dies führte bereits zur Zerstörung von mehreren Häusern und hohen materiellen Schäden. Die Siedlung Hochreute ist weiterhin bedroht. Seitdem sind Ingenieure und Baufirmen im Auftrag der LVG im Einsatz, bewegen täglich Tonnen Material, um die Situation zu stabilisieren und weitere Schäden zu verhindern.
Nach ersten erfolgreichen Messungen und Beobachtungen der Hangbewegungen mit GNSS RTK (APOS) entschied sich das LVG für die Implementierung des automatischen Messsystems Basetime Locator One (wir berichteten). Damit soll der extreme Personalaufwand raduziert werden, welcher hohe Kosten verusrsacht. Außerdem wird die Zuverlässiglkeit sichergestellt. Diese Fallstudie beleuchtet ausführlich die Erfahrungen mit Basetime und die daraus resultierenden Vorteile und Herausforderungen.
Hintergrund der Hangrutschung
Am 29. April 2023 lösten massive Regenfälle eine Bewegung des Berghangs am Pfändermassiv aus, welche mehrerer Häuser mitriss und zerstörte. Es bestand die Gefahr, dass die gesamte Siedlung Hochreute zerstört werden könnte. Sofortige Maßnahmen wurden ergriffen, um die Lage zu überwachen: Am 30. April 2023 wurden 14 Messpunkte im unteren Teil der Rutschung mit GNSS RTK (APOS) vermessen. Diese Methode war aufgrund der sofortigen Verfügbarkeit der Ergebnisse ideal. Bereits am 1. Mai wurden Verschiebungen von über einem halben Meter festgestellt. Trotz einer kurzen Beruhigungsphase beschleunigte sich der Hang erneut, was tägliche Messungen erforderlich machte.
Einführung von Basetime Locator One
Nachdem das LVG bis Dezember 2023 bereits 67 Folgemessungen durchgeführt hatte und der Hang sich um über 60 Meter bewegt hatte, wurde am 13. Dezember 2023 Basetime Locator One installiert: Basetime ermöglichte eine kontinuierliche und automatische Überwachung des Hanges, was die personelle Belastung erheblich reduzierte. Als großer Vorteil stellte sich die sofortige Verfügbarkeit der Daten. Die Messergebnisse wurden sofort im Onlineportal zur Verfügung gestellt, was eine zeitnahe Information der Geologen und Sachverständigen ermöglichte.
Digitale Hangüberwachung in Echtzeit
Mit Basetime Parvamoti steht eine webbasierte Plattform zur Verfügung, die von überall aus aufrufbar ist. In Zusammenarbeit mit dem Landesamt für Vermessung und Geoinformation wurde sie speziell für die Anforderungen der Hangüberwachung entwickelt. Durch wertvollen Praxis-Input entstand ein maßgeschneidertes Dashboard mit entscheidenden Funktionen:
- Grafische Übersicht mit Satellitenbildern zur Lokalisierung aller installierten Sensoren
- Schneller Überblick über aktuelle Bewegungen (Lage- und Höhenverschiebungen im Vergleich zur Nullmessung)
- Vergleichsmöglichkeit einzelner Messwerte zur besseren Analyse
- Grafische Darstellung von Zeitreihen zur langfristigen Entwicklung
Dank dieser benutzerfreundlichen Plattform können Veränderungen frühzeitig erkannt und Maßnahmen schnell eingeleitet werden.
Positive Aspekte
Kosten- und Ressourceneinsparung: Die Notwendigkeit von Kontrollmessungen nach jedem Niederschlagsereignis entfiel, da die Online-Daten einen Überblick über die Auswirkungen der Regengüsse gaben. Dadurch wurde der normale Dienstbetrieb erheblich entlastet.
Zuverlässigkeit der Messungen: Die Basetime-Geräte lieferten, nachdem die österreichischen Mobilfunkbetreiber ins System integriert wurden, zuverlässige Daten, die wichtige Informationen über das Bewegungsverhalten des Hanges bereitstellten.
Erhöhte Sicherheit: Besonders wertvoll waren die beiden Basetime-Geräte im exponierten Bereich der Rutschung, der für Personen nur unter großem Sicherheitsrisiko betretbar ist.
Herausforderungen und Lösungen
Datenübertragung: Im Grenzgebiet von Deutschland, Österreich und der Schweiz stellt der Mobilfunkempfang oft eine Herausforderung dar. Dank einer weltweit agierenden SIM-Karte, die fest im Gerät verbaut ist, wählt das System automatisch das stärkste verfügbare Netz. So werden Daten selbst in schwierigen Empfangsbereichen zuverlässig übermittelt. Dabei ist Kein Kartenwechsel notwendig und Verbindungsprobleme sind so gut wie ausgeschlossen.
Manipulation der Messgeräte: Ein Vorfall, bei dem ein Baggerfahrer ein Messgerät versetzte, zeigte die hohe Genauigkeit und Sensibilität der Basetime-Geräte, die selbst kleinste Veränderungen registrierten und anzeigten. Das System konnte den Vorfall eindeutig aufklären, was das Vertrauen in die Technologie weiter stärkte.
Ergebnisse und Fazit
Seit der Implementierung von Basetime Locator One konnte das LVG die Intervalle zwischen den Vor-Ort-Messungen auf mehrere Wochen ausdehnen. Dies führte zu einer erheblichen Entlastung des Personals und zu einer optimierten Ressourcenverwendung. Zudem ermöglichten die gesammelten Daten eine detaillierte Analyse und Überwachung des Hanges, was die Sicherheit der Anwohner in Hochreute erhöhte.
Dabei lieferten die Basetime-Geräte präzise Daten, selbst unter schwierigen Bedingungen: Von 750 Datensätzen wichen 81 % aller Messungen weniger als 1 cm von der Nullmessposition ab, 17 % wichen 1 - 2 cm ab, und nur 2 % waren Ausreißer zwischen 2–5 cm. Bei Höhenmessungen waren 67 % aller Messungen innerhalb von +/- 2 cm und 91 % innerhalb von +/- 3 cm, trotz der bekannten Schwächen von GNSS-Höhenmessungen.
Die Genauigkeiten könnten über eine Basis–Rover Lösung nochmal deutlich verbessert werden (ca. um 50%). Dabei wird ein Locator als Basisstation in einem Bereich, der sich nicht bewegt aufgestellt (maximale Entfernung 4 km), und sendet Korrekturen an die im Hang installierten Locator One. In Hörbranz wurde von der Basis – Rover Nutzung abgesehen, da die RTK Genauigkeiten von APOS für die Bewertung dieser Hangrutschung vollkommen ausreichen.
Martina Mittelberger vom LVG fasst die Vorteile des Basetime-Systems zusammen: "Dank der zuverlässigen Messergebnisse und stabilen Datenübertragung gingen die Messeinsätze des LVG deutlich zurück . Mittlerweile betragen die Messintervalle mehrere Wochen. Dazwischen dienen die Messergebnisse aus dem Onlineportal den Geologen und Sachverständigen zur deren Information."
Perspektiven
Das LVG hat das System nach einer langen und ausgiebigen Testphase nun erworben, um so den Hang langfristig zu überwachen.
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