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Detektionsschwelle, seismische

Räumliche Verteilung der Detektionsschwelle (ML, rechter Balken)) in NRW für ein fiktives Messnetz aus Stationen mit unterschiedlicher Noisebelastung (I95- Wert an der Station). Quelle: DMT.

Die seismische Detektionsschwelle gibt an, ab welcher Stärke, in der Regel definiert durch die Lokalmagnitude ML nach Richter oder die Momenten-Magnitude MW Erderschütterungen durch eine seismische Messstation oder ein seismisches Messnetz innerhalb eines vordefinierten Gebietes mit Sicherheit erkannt werden. Ein alternativer Begriff ist die Vollständigkeitsmagnitude (completenes magnitude, Mc). Die Vollständigkeitsmagnitude ist also die niedrigste Detektionsschwelle in einem vorgegebenen Gebiet. Die Detektionsschelle an einem bestimmten Aufpunkt wird durch die Lage dieses Punktes zum Messnetz bestimmt. Die Detektionsschwelle ist grundsätzlich zeitabhängig, in der Regel nachts niedriger als tagsüber, jedoch wird hier die niedrigste Detektionsschwelle meist als 'Detektionsschwelle' angesprochen. Streng genommen ist die Detektionsschwelle auch von der Herdtiefe der Ereigniss abhängig, hier wird dann von Durchschnittswerten ausgegangen.

Die Detektionsschwelle wird neben der Lokation und Empfindlichkeit der Messgeräte insbesondere durch die Bodenunruhe (seismisches Rauschen) an den Aufstellungsorten bestimmt. Öffentliche Messnetze und staatliche Erdbebendienste haben selten und meist nur sehr lokal eine Detektionsschwelle unterhalb ML = 2,0.

Aufgrund der Geometrie des Messnetzes und anderer Einflüsse ist die Detektionsschwelle also ortsabhängig, an jedem Ort eines Betrachtungsgebiets unterschiedlich. Sie kann als Karte dargestellt werden.

Die Detektionsschwelle kann auch eine qualifizierte Detektionsschwelle sein, also unterstellen, dass ein Ereignis nicht nur erkannt (detektiert) sondern auch ausgewertet werden soll, beispielsweise zur Lokalisierung oder Magnitudenbestimmung. Hier wird dann zusätzlich unterstellt, dass ein vorgegebener Signal-Noise Abstand (signal noise ratio, SNR) erreicht werden muss. Üblich ist hier SNR = 3.

Bedeutung in der Geothermie

Örtliche Netze, beispielsweise zum Monitoring einer Geothermieanlage erreichen Detektionsschwellen unterhalb ML= 1,0, dabei werden Messnetze und Messgeräte durch die Richtline GTV 1101 vorgegeben.  Für die Forschungsmessnetze an den Geothermiestandorten Landau/ Insheim wurden  Vollstandigkeitsmagnituden ML < 0,2 angegeben.