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DGMK-Veranstaltung / Aufsuchung und Gewinnung

DGMK/GSSPE WebSeminar: Methoden der Fernerkundung im Bergbaumonitoring – Inwertsetzung von Copernicus-Datensätzen

Datum
09.07.­2020
Uhrzeit
16:00 - 17:00
Veranstaltungsort
Webex

Abstract

Prof. Dr. Tobias Rudolph1, Prof. Dr. P. Goerke-Mallet1, A. Janzen1, Dr. A. Müterthies2, Dr. K. Pakzad2,
S. Teuwsen2, C.H. Yang2, V. Spreckels3, Dr. L. Vehling4
1Technische Hochschule Georg Agricola – Forschungszentrum Nachbergbau, Bochum, 2EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH, Münster, 3RAG AG, Essen, 4E.ON SE, Essen

Der verantwortungsbewusste Umgang mit bergbaulichen Strukturen umfasst den Aufbau und die Entwicklung eines integrierten Risikomanagementsystems innerhalb eines Bergbauzyklus. Daher ist es wichtig, aktuelle Informationen über die bergbaulichen Elemente, ihren Zustand und mögliche Auswirkungen auf die Tagesoberfläche mittels verschiedener Monitoringmethoden zu ermitteln.

Gasaustritte, sei es Grubengasaustritte im Steinkohlenbergbau, natürliche Gasaustritte in Kohlenwasserstoffprovinzen, aber auch mögliche technische Gasverluste bei der Exploration und Produktion von Öl- und Gaslagerstätten oder dem Betrieb von Untergrundspeichern sind bisher insbesondere mit terrestrischen Messverfahren überwacht worden. Dabei stellt die zeitlich und räumlich hochauflösende Überwachung oftmals großer Flächen aus finanziellen und technischen Gründen eine große Herausforderung dar. Fernerkundungsverfahren wie z.B. die Detektion von Gasaustritten durch Hubschrauber-gestützte Infrarot-Lasermessungen können zur Erhöhung der räumlichen Auflösung dienen und befinden sich bereits im operationellen Einsatz. Eine nicht nur räumlich, sondern auch zeitlich hochauflösende Überwachung von möglichen, technischen Gasaus-tritten, wie sie für ein flächendeckendes Langzeit-Monitoring benötigt wird, ist bisher jedoch auch mit diesen Verfahren kaum realisierbar. Neue Entwicklungen der Satellitenfernerkundung sowie Drohnen-basierte Messverfahren bieten jedoch bisher kaum genutzte Potentiale die für das Monitoring von Gasaustritten.

Die Überwachung mittels Methoden der Satellitenfernerkundung generiert Sensordaten, die mit in-situ Datensätzen zu validieren sind. Im Projekt „Gemeinsames Monitoring im Altbergbau“ wurden für die Altgesellschaften des Steinkohlenbergbaus im südlichen Ruhrgebiet in einer ersten Projektphase die Elemente des Alt- und Nachbergbaus, die möglichen Ereignisse und die Parameter zur Detektion und die Möglichkeit der Messung der Ereignisse integriert betrachtet. In der zweiten Projektphase wurden Radardaten des EU-Copernicus Programmes genutzt, um Bodenbewegungen mittels radarinterferometrischer PSI- und DSI-Methoden zu detektieren. Hierbei kamen innovative Methoden zur frühzeitigen Integration der Oberflächennutzung zur Anwendung, um so eine bessere Klassifizierung und Signifikanzanalyse der Bodenbewegung zu erreichen. Der Auswerteprozess wurde zusätzlich mit alt- und nachbergbaulichen in-situ Daten angereichert. Das Projekt „Gemeinsames Monitoring im Altbergbau“ bietet somit zukünftig die Möglichkeit alt- und nachbergbauliche Fragestellungen im Rahmen eines integrierten Risikomanagementsystems zu beantworten.

Das WebSeminar wird zeigen, welche aktuellen Methoden des Satelliten- und Drohnen-gestützten Geomonitorings anwendbar sind, um integrierte Aussagen zur Standortüberwachung zu treffen. Ein voll in den Bergbaulebenszyklus integriertes Geomonitoring stellt somit einen Schlüssel zum Erfolg der Betreiberverantwortung im Bergbau dar.

Referent

Prof. Dr. Tobias Rudoph hat seit April 2019 die Stiftungsprofessur für Geomonitoring im Alt- und Nachbergbau an der Technischen Hochschule Georg Agricola (THGA) in Bochum übernommen. Zuvor war er mehrere Jahre als geologischer Experte u.a. bei „Shell International Exploration and Production“ in den Niederlanden und für „Uniper Energy Storage (ehemals Eon Gas Storage)“ tätig.

Von 1997 bis 2002 studierte Tobias Rudolph Geologie und Paläontologie an der Westfälischen Wilhelms-Universität in Münster. In seiner Diplomarbeit untersuchte er „Erdbebenrisiken in Deutschland mit besonderem Bezug zur Bergbautätigkeit“. Anschließend blieb er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Geologie und Paläontologie in Münster und schrieb seine Doktorarbeit zum Thema „Deckgebirgsdaten im südwestlichen Münsterland und Ruhrgebiet“.

Derzeitige Forschungs- und Entwicklungsvorhaben:

  • Konzeption von innovativen Geomonitoringmethoden für den Alt- und Nachbergbau mit dem Einsatz von Drohnen und Oberflächengeophysik
  • Studie zur Bodenbewegungen in Bergbauregionen
  • Entwicklung von Lernmethoden im Bereich MINT an der Schnittstelle von Schule und Studium

Das WebSeminar wird unterstützt von:

Veranstaltungs­koordinator

Dr. Susanne Kuchling

Leiterin der Abteilung Aufsuchung und Gewinnung

Ines Musekamp

Koordination Aufsuchung und Gewinnung