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Programme gegen Datenlawinen

erstellt von timo_meyer zuletzt verändert: 17.11.2016 13:36 — abgelaufen

Für eine verlässliche Frühwarnung bei Erdrutschen oder Schneelawinen sind fundierte Informationen über das bevorstehende Ereignis erforderlich. Das Problem: Häufig sehen sich die Entscheider vor einer drohenden Katastrophe nicht mit zu wenigen Daten konfrontiert, sondern eher mit zu vielen.

Wenn Fels-, Erd- oder Wassermassen in Bewegung geraten, verursachen sie oft große wirtschaftliche und ökologische Schäden;  im schlimmsten Fall reißen Lawinen auf ihrer Schussfahrt ins Tal zahlreiche Menschen in den Tod. Allein in Österreich verloren nach Angaben der „International Disaster Database“ seit den 1950er Jahren über 350 Menschen durch Lawinenabgänge ihr Leben. Als in Galtür im Winter und Frühjahr 1999 die Felssubstanz von langanhaltenden Niederschlagsperioden angegriffen wurde, waren 10.000 Anwohner von den anschließenden Hangrutschungen direkt betroffen. Erst in jüngster Vergangenheit bestimmte ein schweres Unwetter auf Madeira die Schlagzeilen: Am 20. Februar 2010 kamen durch Überschwemmungen und Erdrutsche auf der portugiesischen Insel mindestens 40 Menschen ums Leben, Bäume wurden entwurzelt, Autos stürzten an Böschungen in die Tiefe.

Längst fangen bei solchen Ereignissen Messgeräte an den Hängen oder Satelliten aus dem All gewaltige Datenmengen ein. Zusätzlich zu diesen strukturierten Daten können auch Meldungen über vergangene Ereignisse wichtige Hinweise auf die Gefährdungslage einer Region geben. Dies können Berichte von Experten wie von Laien sein, die in Stadt- und Kirchenchroniken oft seit vielen Hundert Jahren archiviert werden. Was heute allerdings noch weitgehend fehlt, ist eine Zusammenführung dieser Informationsquellen und ein anschließendes Filtern der relevanten Fakten aus der aufgezeichneten Datenflut.

Mit der „Entwicklung geeigneter Informationssysteme für Frühwarnsysteme (EGIFF)“ wollen Forscher aus Osnabrück, Karlsruhe und München durch eine Kombination unterschiedlicher Verfahren die Früherkennung von geologischen Ereignissen nun verlässlicher machen. Denn nur wenn Frühwarnsysteme auf soliden Daten fußen, können Fehlalarme und ein damit einhergehender Vertrauensverlust der Bevölkerung vermieden werden. „Wir gehen diese anspruchsvolle Aufgabe aus drei unterschiedlichen Blickwinkeln an“, erklärt der Koordinator des GEOTECHNOLOGIEN-Projekts Professor Martin Breunig von der Uni Osnabrück.


Automatisierte Datenanalyse


So hat eine Forschergruppe der Münchener Universität der Bundeswehr die rund 40 Meter hohen Isar-Hänge in Grünwald genauer untersucht. In der südlich von München gelegenen Gemeinde kam es in der Vergangenheit immer wieder zu kleineren Hangrutschungen. Aus vom Bayerischen Landesamt für Umwelt zur Verfügung gestellten Daten kreieren die Münchener Wissenschaftler detaillierte 3D-Geländemodelle. Bei diesen visuellen Abbildern der Gefährdungsgebiete finden auch zeitliche Veränderungen einer Region Berücksichtigung. Damit wird es möglich, neben Aussagen über die gegenwärtige Stabilität eines Hanges auch solche über sein künftiges Verhalten zu treffen – und auf diese Weise potentielle Schadensszenarien im Vorfeld zu prognostizieren.

Einen anderen Ansatz verfolgen Mitarbeiter der Uni Karlsruhe. Bei der Analyse von Daten aus dem österreichischen Vorarlberg konzentrieren sie sich auf Berichte aus vergangenen Jahrhunderten. So wird zum Beispiel in den seit dem Jahr 1400 erstellten Chroniken des Bundeslandes von einem Mann berichtet, der gemeinsam mit seiner Tochter im Juni 1788 bei starken Regenfällen unter einen Steinschlag geriet.

Die Karlsruher Wissenschaftler entwickeln ein Programm, das aus solchen Textmeldungen die relevanten Informationen selbstständig herausfiltern kann. Im zitierten Bericht wären das beispielsweise Wörter wie „Steinschlag“, „Murenabgänge“ oder der Name des österreichischen Unglücksorts „Stuben“. Wenn mehrere Meldungen ein Gebiet betreffen und in einen bestimmten Zeitraum fallen, lohnt sich eine genauere Betrachtung des Vorfalls. Breunig: „Den von uns verknüpften historischen Informationen wäre ohne unsere Arbeit wohl kaum mehr Beachtung geschenkt worden, da es sich zum Beispiel um viele kleinere, für sich genommen unbedeutende Ereignisse handelt.“


Praktische Erprobung


An der Universität Osnabrück werden die geschichtlichen Schriften mit heutigen Messdaten wie Topographie, Bohrprofilen und meteorologischen Aufzeichnungen kombiniert. Die aufbereiteten Informationen werden in eine Datenbank gespeist, die via Internet weltweit aufgerufen und bearbeitet werden kann. Der Fokus der Forscher liegt dabei nicht auf der Entwicklung eines eigenständigen Frühwarnsystems. Vielmehr beschäftigen sich die Osnabrücker Wissenschaftler mit neuen, grundlegenden Methoden der Geoinformatik, die von Unternehmen im Anschluss noch auf ihre Praxistauglichkeit überprüft werden müssen.

Ein Partner aus der Wirtschaft ist im EGIFF-Projekt bereits integriert. „Mit der disy Informationssysteme GmbH aus Karlsruhe haben wir ein Unternehmen gefunden, das Untersuchungsergebnisse aus unserem Projekt in seine Software integriert und vermarktet“, sagt Martin Breunig erfreut, „die Erkenntnisse unserer Arbeit haben also einen unmittelbaren praktischen Nutzen.“

RD, iserundschmidt 02/2010


EGIFF ist Teil des GEOTECHNOLOGIEN-Kernbereichs „Frühwarnsysteme gegen Naturgefahren“. Die weiteren Projekte dieses Forschungsschwerpunkts werden hier vorgestellt.

Verweise
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