UNSERE FORSCHUNG

PROJEKT Klimasensitivität hochalpiner Kare

Klimawandelbedingte Permafrostdegradation und ein erhöhter flüssiger Niederschlagsanteil führen in hochalpinen Karen zur erhöhten Verfügbarkeit von Lockermaterial. In Zukunft ist daher davon auszugehen, dass die Relevanz von Karen als Ausgangspunkt von gefährlichen Massenbewegungen – wie etwa Murgängen – deutlich zunehmen wird. Ziel ist es, durch kontinuierliches Langzeit-Monitoring von Atmosphären-, Oberflächen- und Untergrundbedingungen die thermischen Untergrundbedingungen, die Massenbewegungsaktivität sowie das zukünftige Naturgefahrenpotenzial unter veränderten klimatischen Bedingungen besser zu verstehen und beurteilen zu können.

PROJEKT HydroSAR

PROJEKT STRATIFY

PROJEKT RockSAR

Großen Massenbewegungen im Festgestein gehen oftmals Deformationen im Millimeter-Bereich voraus. Diese sind jedoch schwer erkennbar und werden im Allgemeinen erst als Reaktion auf bereits eingetretene Ereignisse detailliert untersucht. Im Rahmen des ARGE ALP-Projektes „RockSAR - Millimetergenaue Identifikation und Monitoring von Felsbewegungen mit InSAR“ werden sehr langsame Massenbewegungen abseits bekannter Felsstürze und Felsgleitungen mittels umfangreicher InSAR-Analysen (Interferometric Synthetic Aperture Radar - Radarinterferometrie) detektiert und quantifiziert. 

PROJEKT SedInOut

Rutschungen und Muren kündigen sich oftmals durch langanhaltende jährliche Bewegungen im Zentimeterbereich an. Auf Grund der problematischen Detektierbarkeit geringfügiger Bodenbewegungen ist über deren räumliche Verteilung sowie über deren potenzielle Indikatorfunktion für nachfolgende Naturgefahrenprozesse nur wenig bekannt. Ziel des Projekts ‚SedInOut‘ ist die Entwicklung einer Methodik zur Detektion und Analyse geringfügiger Bodenbewegungen, an deren Ende die systematische Risikobewertung alpiner Hanglagen stehen soll.   

PROJEKT Drainage Drone

Geringfügige und daher oft unbemerkte Wasseraustritte von Grund- und Hangwasser führen über einen längeren Zeitraum hinweg zur großflächigen Durchnässung des Untergrundes. Erhöhte Rutschungsanfälligkeit, Schäden an Infrastruktur und Gebäuden durch Feuchtigkeitseintritte sowie die wasserbedingte Ausbreitung von Schadstoffen sind mögliche Folgen. Daher ist es von großer Bedeutung, solche Wasseraustritte sichtbar zu machen, um Naturgefahren und Umweltprobleme beurteilen zu können. Moderne Drohnentechnologie bietet die Möglichkeit sie kosten- und zeiteffizient zu erfassen. 

PROJEKT Schneefernerhaus

Mit dem Abschmelzen des hochalpinen Permafrosts gehen erhebliche Gefahren wie die Verringerung der Felsstabilität und somit ein erhöhtes Risiko von Felsstürzen und Steinschlag einher. Das Projekt "UAV_Temp" nutzt modernste UAV-Technologie mit thermalen Infrarotsensoren, um flächendeckend Oberflächentemperaturen in hochalpinen Regionen zu überwachen und somit auf Permafrostvorkommen im Boden rückzuschließen. In Zusammenarbeit mit GEORESEARCH und der Umweltforschungsstation (UFS) Schneefernerhaus ermöglicht diese Forschungskampagne die frühzeitige Erkennung drohender Naturgefahren.

PROJEKT Sprengreitlawine

Lawinenabgänge oberhalb von Infrastruktur und befahrenen Straßen bergen ein signifikantes Gefährdungspotenzial. Das Verständnis für die Schneehöhe und ihre Beschaffenheit spielt eine entscheidende Rolle bei der Bewertung dieses Risikos und ermöglicht eine frühzeitige Intervention, wie gezielte Lawinenauslösung. Im Projekt "Sprengreitlawine" werden drei aufeinanderfolgende Befliegungen an einem Hang oberhalb der Bundesstraße B99 in Tweng durchgeführt, um die Verteilung der Schneehöhe im Winter zu verfolgen. Diese Bewertung soll zukünftige Bauplanungen unterstützen und die Sicherheit entlang der Straße verbessern. Die Durchführung von Flügen außerhalb von Sichtweite (Beyond Visual Line of Sight, BVLOS) erfordert angepasste Flugplanung und spezielle Genehmigungen, die aufgrund des Fokus des Projekts auf die Reduzierung erhöhter Risiken erlangt wurden.

PROJEKT GlacierRocks

In den letzten Jahren und Jahrzehnten eisfrei gewordene Karrückwände sind besonders häufig von Steinschlägen und Felsstürzen betroffen. Trotz ihrer Bedeutung als zunehmender Risikofaktor ist wenig über die im Übergangsbereich Gletscher-Felswand ablaufenden thermischen, mechanischen und hydrologischen Prozesse bekannt. Im Rahmen des Projekts GlacierRocks wird am Kitzsteinhorn ein weltweit einzigartiges Randkluft-Monitoring zur langfristigen Beobachtung stabilitätsrelevanter Prozesse eingerichtet, welches die Messung von Felstemperaturen, Felsfeuchtigkeiten und akustischen Emissionen umfasst. 

PROJEKT Kyrgyz LMEWS

Radioaktive Altlasten in Kombination mit gewaltigen Hangrutschungen bergen enorme Risiken für weite Regionen Kirgisistans und deren Bewohner. Die Risiken umfassen eine mögliche Zerstörung der Altlasteneinrichtungen mit einhergehender Remobilisierung und Verfrachtung von radioaktivem Material durch Bäche und Flüsse in landwirtschaftlich intensiv genutzte Regionen. Zur Verminderung dieser Risiken und basierend auf modernsten Monitoring-Technologien entwickelt GEORESEARCH ein räumlich und zeitlich skalierbares Überwachungs- und Frühwarnsystem für Hangrutschungen (Landslide Monitoring and Early Warning System, LMEWS) für die Region Mailuu Suu. Das langfristige Ziel des Projekts ist, die Sicherheit in kirgisischen Uran-Altlastengebieten durch optimierte Überwachungs- und Sanierungsmaßnahmen zu erhöhen.

PROJEKT FutureLakes

Gletscherschwund ist eine der sichtbarsten Folgen des aktuellen Temperaturanstiegs. Als Folge können Gletscherseen gebildet werden, wie sie bereits bei verschiedenen Gletschern in Österreich und in anderen Bergregionen der Welt beobachtet werden. Das Projekt FutureLakes analysiert Lage und Entstehung zukünftiger Gletscherseen in Österreich und unterstützt damit notwendige Reaktions- und Anpassungsstrategien auf den durch das Abschmelzen der Gletscher hervorgerufenen Landschaftswandel.

PROJEKT CirqueMonHT

Vergletscherte Kare sind prägende Landschaftselemente des Hochgebirges und reagieren besonders sensitiv auf klimatische Veränderungen. Im Rahmen des 'Arge Alp'-geförderten Projekts CirqueMonHT errichten wir gemeinsam mit unseren Partnern ein Monitoring im Ödenwinkelkar (Stubachtal, Salzburg) mit dem Ziel stabilitätsrelevante Veränderungen langfristig zu überwachen.

PROJEKT Tren a las Nubes

Seit März 2017 arbeiten wir, gefördert von der Austria Wirtschaftsservice Gesellschaft mbH und gemeinsam mit nationalen und argentinischen Partnern, an unserem neuesten Projekt: Tren a las Nubes: Entwicklungspotentiale einer extremen Gebirgsbahn. Im Zuge des interdisziplinären Forschungsprojektes werden die Chancen und Risiken bahngebundenen Gütertransportes auf der einzigen, sich in Betrieb befindlichen Eisenbahnstrecke zwischen Argentinien und Chile eruiert. Naturgefahren können bei dieser extremen Gebirgsbahn zu maßgeblichen Kostentreibern in Betrieb und Instandhaltung werden. Wir von GEORESEARCH entwickeln eine innovative, auf neuesten Satellitendaten und modernsten Drohnentechnologien basierende Methodik zur Detektion von Naturgefahren „Hot Spots“.

PROJEKT KaWaMon

Die hydrogeologischen Eigenschaften von verkarstetem Gebirge haben Auswirkungen auf die Wasserversorgung von Siedlungsräumen und können auch als Indikatoren für Hochwasservorhersagen bzw. Trockenperioden verwendet werden. Das Langzeit-Monitoring Projekt KaWaMon (Karstwasser-Monitoring) umfasst die kontinuierliche Überwachung von Karstwasservorkommen im Bereich der Nördlichen Kalkalpen (u.a. Untersberg, Hagengebirge, Tennengebirge, Leoganger Steinberge) und Hohen Tauern (Kitzsteinhorn). Mit Hilfe der erhobenen Daten können unter anderem das Abflussverhalten untersucht und Informationen zur Speicherfähigkeit des Gebirges gewonnen werden.

PROJEKT HydroFault

Wechselwirkungen zwischen hydrogeologischen, strukturgeologischen und geomorphologischen Prozessen in Störungszonen sind von Bedeutungen für ingenieurgeologische und wasserwirtschaftliche Fragestellungen. Das Projekt HydroFault hat zum Hauptziel auf Basis eines interdisziplinären, gesamtheitlichen Ansatzes die Hydrogeologie und deren Wechselwirkungen mit strukturgeologischen und geomorphologischen Prozessen am Beispiel der Torrener-Joch-Störungszone (Bundesland Salzburg, Bayern) zu erfassen und zu quantifizieren.

PROJEKT GroWaT

Im Zuge von Klimaveränderungen und der Entwicklung der Bebauungsstruktur in Siedlungsgebieten ändern sich die Parameter der Grundwasserneubildung und des Strömungsgeschehens. Für nachhaltiges Grundwassermanagment ist es wichtig langfristige Veränderungen frühzeitig zu erkennen, um entsprechende Maßnahmen ergreifen zu können. Das Projekt GroWaT (GroundWater Trends) untersucht am Beispiel der Gemeinde Rif im Land Salzburg die klimatischen, geologischen und anthropogenen Einwirkungen auf den Grundwasserhaushalt. Anhand von Modellszenarien werden verschiedene Einwirkfaktoren auf ihre Sensibilität untersucht und im Hinblick auf die künftige Entwicklung quantifiziert.

PROJEKT Ingelsberg

Auf Grund seiner Steilheit, seiner ungünstigen Stratigraphie und seiner unmittelbaren Nähe zum Verkehrs- und Siedlungsraum der Gemeinde Bad Hofgastein repräsentiert der Ingelsberg eines der relevantesten Naturrisiken im gesamten Bundesland Salzburg. Seit dem Jahr 2020 beobachtet die GEORESEARCH im Auftrag der Gemeinde Bad Hofgastein hier die lokale Massenbewegungsaktivität im Rahmen eines umfassenden Monitorings mittels UAV-Photogrammetrie.

PROJEKT Reservoir

Mittels InSAR können horizontale und vertikale (Ost/West) Verschiebungen von Messpunkten mit einer Genauigkeit von ± 1-2 mm aus dem All erfassen werden. Die Daten werden hierbei regelmäßig und vollautomatisch von modernsten SAR Satelliten aufgenommen. Die Großarler Bergbahnen Ges. mbH & Co KG wollen diese Technologie zur Verbesserung des lokalen Speicherteich-Monitorings nutzen. Hauptziele des Projekts sind langfristige Verbesserungen des Speicherteich-Monitorings, Hangbewegungsmuster in ihrer Komplexität besser zu verstehen und eine verbesserte Gewährleistung der Standortsicherheit gegenüber den Behörden vorweisen zu können.

PROJEKT UAS Underground

Unmanned Aerial Systems (UAS, Drohnen) entwickeln sich für viele Anwendungsgebiete rasant weiter. Mit dem Einsatz adaptierter UAS gibt es auch Untertage ein großes Inspektions- und Monitoringpotential. Das Ziel von UAS Underground ist die Entwicklung eines kostengünstigen UAV-Services zur 3D-Aufnahme und Inspektion von unzugänglichen Untertage-/Bergwerksinfrastrukturen.

PROJEKT AlpSenseRely

AlpSenseRely ist eine dreijährige Zuverlässigkeits- und Potentialstudie in 4 alpinen Regionen (Bayern, Tirol, Land Salzburg und Südtirol) zu hochverfügbaren Remote Sensing gestützten Frühwarnsystemen für Naturgefahren in besonders Klimawandelsensiblen, alpinen Räumen. AlpSense leistet einen wichtigen Beitrag zur Risikoreduktion und aufgrund seines präventiven Charakters zur Kostenreduktion von klimabedingten Naturgefahren. AlpSenseRely zielt auf Antizipierung und Real-Time Warning von kritischen Objekten und Prozessen im Wirkumfeld von Infrastruktur. Die drei-jährige Studie AlpSenseRely evaluiert systematisch die wissenschaftliche/angewandte Zuverlässigkeit von Frühwarnsytemen.

PROJEKT DefDrone_3D

Unmanned Aerial Systems (UAS, Drohnen) entwickeln sich für viele Anwendungsgebiete rasant weiter. Mit dem Einsatz neuester Sensoren entsteht ein großes Potential im Bereich der Deformationsanalyse. Das Ziel von DefDrone3d ist die Entwicklung eines drohnenbasierten Monitoringsystems zur semi-automatisierten Detektion und Analyse von Deformationen.

PROJEKT AlpSenseBench

AlpSenseBench ist eine einjährige Benchmark-Vorstudie (2018) in vier alpinen Regionen (Bayern, Tirol, Land Salzburg und Südtirol) zu hochverfügbaren Remote Sensing gestützten Frühwarnsystemen für Naturgefahren in besonders Klimawandel-sensiblen alpinen Räumen. AlpSenseBench leistet einen wichtigen Beitrag zur Risikoreduktion und aufgrund seines präventiven Charakters zur Kostenreduktion von klimabedingten Naturgefahren. AlpSenseBench zielt auf die Antizipierung von Naturgefahren und die Echtzeitwarnung kritischer Objekten im Umfeld von Infrastrukturen.

PROJEKT P-SWARM

Im Rahmen des Projekts P-SWARM entwickeln wir eine neue Methodik, die den simultanen Einsatz mehrerer UASs (Unmanned Aerial Systems) ermöglicht. Ziel des Projekts ist die Effizienzsteigerung während der Datenaufnahme sowie die Verbesserung der Qualität der erhobenen Daten. Aktuell entwickeln wir eine SWARM Box, bestehend aus fünf UASs, für eine intelligente und sichere Datenerfassung. Mehrere Erfassungsmodi und Schwarmkommunikation in Echtzeit, u.a. auf Basis digitaler Oberflächenmodelle, erlauben einen präzisen Flug z.B. in hochalpinen und anderen, schwer zugänglichen Bereichen.

PROJEKT SeisRockHT

Im Rahmen des Projekts SeisRockHT werden durch hochalpine Steinschläge und Felsstürze hervorgerufene seismische Signale detektiert und analysiert. Am Sonnblick und im Freiluftlabor Kitzsteinhorn werden zu diesem Zweck seismische Monitoring-Netzwerke errichtet, die auf ganzjährigen Betrieb und kontinuierliche Datenerfassung ausgelegt sind. Das seismische Monitoring ist an beiden Standorten in langjährige Monitoringprogramme eingebettet, die wertvolle Komplementärdaten liefern. 

PROJEKT MoistureMonERT

Wechselnde Wassergehalte in Grundmoränen bzw. Geschiebemergeln haben wesentliche Auswirkungen auf deren mechanische Eigenschaften und Stabilität. Daten über Porenwasserveränderungen sind aus diesem Grund insbesondere im Tunnelbau und der Ingenieurgeologie von großer Bedeutung. Hauptziel des Projekts MoistureMonERT ist die Entwicklung einer Methodik für ein, über punktuelle Untersuchungen hinausgehendes, systematisches 2D-Monitoring von Porenwasser mittels Geoelektrik (ERT).

PROJEKT BIM im Tunnelbau

Der prototypische Charakter von Tunnelbauprojekten, spezifische Softwaretools, individuelle Datenstrukturen sowie eine oftmals vorhandene Traditionsorientierung der beteiligten Firmen stellen im Rahmen der digitalen Transformierung mittels BIM (Building Information Modelling) große Herausforderungen dar. Das Projekt "Interdisziplinäres BIM-basiertes Planungs-, Bau- und Betriebsprozessmanagement im Tunnelbau" wurde durch die Österreichische Bautechnikervereinigung (ÖBV) beauftragt mit dem Ziel Daten über den gesamten Lebenszyklus eines Untertagebaus in einem digitalen Modell zu halten.

PROJEKT HBLZ

Die Planung eines hochalpinen Bahnlogistikzentrums ist eine besondere Herausforderung. Insbesondere dann, wenn sich das Projektgebiet in einer der abgelegensten Regionen der Erde befindet – in der Puna de Atacama, in Argentinien auf 4.000 m. Hier verläuft die momentan einzige aktive Bahnstrecke durch die Anden – der „Tren a las Nubes“ (Zug in die Wolken). Entlang der Bahnstrecke ist eine Ausweitung der Bergbauaktivitäten geplant, welche nicht nur den Druck auf die bestehende Infrastruktur erhöhen wird, sondern darüber hinaus auch einen Infrastrukturausbau erforderlich machen wird. Durch den gezielten Einsatz von innovativen Methoden sollen ganzheitliche Entscheidungen getroffen werden– dabei spielt Building Information Modelling (BIM) eine wesentliche Rolle.

PROJEKT BIMunderground

Das integrative Werkzeug des Building Information Modeling (BIM) ist im Hochbau schon vielfach im Einsatz, um Planung, Errichtung und Betrieb von Gebäuden zu optimieren. Die hier angewandten BIM-Datenstrukturen sind für Anforderungen aus dem Infrastrukturbereich noch nicht ausgelegt. Hauptziel von BIMunderground ist die Adaption bzw. Optimierung von BIM für den Tiefbau. Speziell im Tunnelbau sind neben entsprechenden Elementen des Tunnels auch die Geologie und daraus resultierende Parameter ins Modell zu integrieren.