Im Rahmen des Projektes SENSE soll eine neuartige seismische Explorations- und Überwachungsmethode entwickelt und getestet werden, welche weder die Auslage eines dichten Empfängernetzwerkes während der Explorationsphase noch die Installation eines engmaschigen Netzwerkes zur Detektion von Mikrobeben benötigt. Darüber hinaus kann unter optimalen Bedingungen auf die Nutzung einer aktiven Quelle während Explorationsmessungen verzichtet werden

Steckbrief

Wesentliche Forschungsschwerpunkte

Das Verfahren basiert auf der Nutzung passiver seismischer Signale sowie der natürlichen Bodenunruhe als Quellsignal. Als Empfänger dienen faseroptische Kabel, welche zur Datenkommunikation im innerstädtischen Bereich, sowie als Fernverbindungen weit verbreitet sind. Entlang existierender Kabel soll das seismische Wellenfeld mittels eines neu entwickelten Verfahrens für ortsverteilte faseroptische Dehnungsmessungen aufgezeichnet und zur Exploration von geologischen Strukturen sowie der Überwachung von Prozessen im Untergrund (z.B. Änderung physikal. Eigenschaften, Fließbewegungen, ') ausgewertet werden. Die Ergebnisse der passiven Datenaufzeichnung sollen durch Messungen mit einer aktiven seismischen Quelle und mit Ergebnissen einer Explorationsbohrung lokal kalibriert, und in die Fläche extrapoliert werden. Weiterhin sollen die Daten genutzt werden um die Detektionsschwelle für ein mikroseismisches Monitoring zu ermitteln.

Koopertionspartner, Teilvorhaben

• Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ, Potsdam, Brandenburg. Seismische Untergrunderkundung.
• Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin, Berlin. Im Teilvorhaben wird ein dynamisch und verteilt messendes faseroptisches Messverfahren basierend auf dem wavelength-scanning coherent optical time domain reflectometry (WS-COTDR) Ansatz weiterentwickelt um die Anforderungen des Projektes für passive seismische Explorationsmessungen zu bedienen. Hierfür sind substanzielle Neu- und Weiterentwicklungen von Hardware sowie Auswerte- und Messroutinen nötig um die erforderlichen Messparameter, ausreichende Systemstabilität sowie Echtzeit-Datenverarbeitung und -speicherung zu erreichen.
• DiGOS Potsdam GmbH, Potsdam, Brandenburg. Die Ziele des Teilprojekts sind die Teilintegration und weitere Erprobung des faseroptischen Messsystems. Ausgehend von einem bereits realisierten Versuchsaufbau unter Laborbedingungen bei der BAM sollen Vorbereitungen für einen prototypischen Einsatz des Messsystems geschaffen werden. Dabei sollen die Voraussetzungen für ein mobiles und flexibel einsetzbares Messsystem geschaffen werden, das mittels vorhandener Glasfaserkabel (z.B. ungenutzte Kommunikationskabel 'Dark Fibre') temporäre und sogar dauerhafte/permanente seismische Messungen erlaubt. DiGOS wird bei der Teilintegration sowohl die Schnittstellen zur Hardware des Messsystems spezifizieren, implementieren und bedienen als auch die Schnittstelle zur Visualisierung und letztlich zum Nutzer der Daten in enger Abstimmung mit GFZ/Gempa erstellen. Ein Hauptaugenmerk ist die Definition der Nutzer-Anforderungen, welche erarbeitet, gemeinsam abgestimmt und festgelegt werden sollen. Eine beispielhafte Implementierung durch DiGOS wird einzelne Tests und Demonstrationen des Messsystems ermöglichen. Es ist angestrebt, Messungen, Vorprozessierungen und klassisch-seismischen Visualisierungen der Daten als semi-automatischen Prozess zu integrieren. Eine vollautomatische Prozesskette ggf. samt Voranalyse der Daten ist nicht Bestandteil dieses Vorhabens. Das Ziel ist, die erforderlichen Grundlagen für ein in Zukunft feldeinsatztaugliches, faseroptisches Messsystem vorzubereiten, um eine signifikante Steigerung der Effizienz, Mobilität und Leistungsfähigkeit unter realen Umweltbedingungen zu erreichen.

Weblinks

https://www.enargus.de/pub/bscw.cgi/?op=enargus.eps2&v=10&q=Geothermie&d=complex_date_facet_enargus_fi_von/2020-2029&p=1

zuletzt bearbeitet März 2020, Änderungs- oder Ergänzungswünsche bitte an info@geothermie.de