Forschung

Hydrographische Vermessung von fünf Kolken im Flussbett des Wienflusses 1) Hydrographische Vermessung a) Unbemanntes Messboot für den Einsatz in sehr kleinen Gewässern Das Messboot umfasst eine teilautonome Navigationseinheit mit survey-grade Satellitennavigationseinheit (GNSS) mit Doppel-Antennensystem für die präzises Ausrichtung des Messbootes. b) Fächerecholot (MBES) Norbit iWBMS (minimale Wassertiefe unter dem Schwinger: 0,2 m) Das MBES scannt den Boden des Flussbettes flächendeckend mit 512 Strahlen pro Ping ab. Durch die Möglichkeit des Verschwenkens des Fächers können angrenzende Bereiche erfasst werden, welche aufgrund der Wassertiefe mit dem Boot nicht befahren werden können, insbesondere aber können dadurch seitlich steil aufsteigende Uferbereiche (Abbrüche) erfasst werden. c) Postprozessierung der Echolot-Messdaten Die vorhandenen geringen Wassertiefen und engen Kolkbereiche verursachen starke Mehrwegreflexionen der Signale, welche eine umfassende manuelle Nachbearbeitung der Messdaten erfordert. Diese beinhalten die manuelle Bereinigung der Punktwolke von Mehrwegreflektionen sowie das Filtern der Datensätze für die nachfolgende DGM-Erstellung. DGM-Erstellung des erfassten Unterwasserbereiches mit einer Rasterweite von 20 cm 2) Terrestrisch photogrammetrische Aufnahme und Auswertung der Kolk-Randbereiche Aufgrund des durch das Auspumpen des Wienflusses stark verringerten Wasserspiegels sind die Kolke nicht mehr bis zu ihrer Oberkante mit Wasser bedeckt. Somit können entgegen der ursprünglichen Planung die Kolkrandbereiche nicht mit dem Echolot erfasst werden. Aus diesem Grund entschied man sich für eine photogrammetrische Aufnahme und Auswertung der Kolk-Randbereiche. Die photogrammetrischen Aufnahmen werden mittels structure from motion (SFM) Verfahren ausgewertet und die Oberfläche als 3D-Punktwolke dargestellt. Die Punktwolke wird gefiltert und Artefakte der Auswertung werden manuell bereinigt. In Hinblick auf eine Zusammenführung der Unterwasserwasser-DGMs mit den Oberflächen-DGMs der Kolkbereiche werden die wasserbedeckten Bereiche des Oberflächenmodells manuell ausmaskiert.

Der Klimawandel verändert das geomorphologische Prozessgeschehen in hochalpinen Regionen. In dem Projekt MurMo werden im Auftrag des Forsttechnischen Diensts für Wildbach- und Lawinenverbauung (WLV) der Teufenbach und der Lachegggraben im Rauristal, Salzburg, vom Institut für Alpine Naturgefahren, Universität für Bodenkultur (BOKU), mit Messstationen ausgestattet. Ziel des Projektes ist es die Aktivtität von Muren, die Fließdynamik und das Ablagerungsgeometrien von Murgängen zu dokumentieren und die Daten für das Weiterentwickeln, Testen und Kalibrieren von Simulationsmodellen aufzubereiten. Die Laufzeit des Projektes beträgt 3 Jahre.

Schlüsselbauwerke der Wildbach- und Lawinenverbauung sind Kernelemente mit zentraler Schutzfunktion zum Schutz vor alpinen Naturgefahren dar. Im Versagensfall besteht eine erhöhte Gefahr für Siedlungsraum und Infrastruktur. Im Bereich der Wildbachprozesse werden Schlüsselbauwerke häufig so konzipiert, dass sie im Ereignisfall das mitgeführte Geschiebe (Sediment) und Wildholz am Ort der Verbauung zurückhalten. Ist das Rückhaltevolumen jedoch aufgebraucht, ist die Schutzfunktion der Schlüsselstruktur stark beeinträchtigt oder kaum noch gegeben. Aus diesen Gründen und weil durch den Klimawandel mit einer Zunahme des Sedimenteintrags zu rechnen ist, sieht die Wildbach- und Lawinenverbauung einen besonderen Bedarf für ein bundesweit einheitliches Überwachungs- und Warnsystem für Schlüsselbauwerke für Wildbachprozesse. Die Intention unseres Konsortiums (IBTP Koschuch, Almosys, IAN, ÖBB, WLV) ist die Entwicklung und Etablierung eines automatisierten in situ Überwachungs- und Warnsystems für Wildbachschlüsselbauwerke. Integriert in ein Internet der Dinge (IOT) Schema soll das System jederzeit über einen benutzerfreundlichen Fernzugriff Informationen über den Füllungsgrad der angeschlossenen Schutzbauwerke liefern und bei zeitkritischen Ereignissen automatisch eine Warnung an Entscheidungsträger ausgeben können. Wir sind überzeugt, dass die Synergie von wissenschaftlicher Expertise und technischer Raffinesse innerhalb unseres Konsortiums eine zukunftsfähige Antwort auf die spezifischen Schutzziele bieten wird.