Nachweis von subrosionsinduziertem Massentransfer in urbanen Gebieten mittels gravimetrischem Monitoring

Abstract

Subrosion, d.h. die Auslaugung und Verlagerung leicht lösbarer Gesteine im Untergrund, ist ein weltweites Phänomen. Sie führt zu lokalen Massenverlusten und damit zur Entwicklung von Erdfällen in Form von Subrosionssenken bis hin zu Kollapsereignissen, was im urbanen Raum ein erhebliches Risiko für Infrastruktur und Menschenleben darstellt. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der geodätisch-gravimetrischen Überwachung zweier Erdfallgebiete in Bad Frankenhausen und Hamburg-Flottbek. In lokalen Monitoringnetzen wurden über einen Zeitraum von mehreren Jahren regelmäßig wiederholte Schwere- und Höhenmessungen durchgeführt, um die Massenverlagerungen im Untergrund und damit verbundene Subsidenz zu erfassen. In beiden Messgebieten wurden Absenkungen um Millimeter bis wenige Zentimeter über den Untersuchungszeitraum erfasst. Außerdem wurden lokal signifikante, zeitliche Schwereänderungen von 1-2 µGal/a beobachtet. Als wichtig erwiesen sich hierbei sowohl die Korrektur des Einflusses zeitlicher Variationen im Bodenwassergehalt auf die Schweremessungen, wie auch die Kombination von Relativ- und Absolutgravimetrie zur Stabilitätskontrolle der großräumigen Schwerereferenz. Wenngleich die beobachteten Schwereänderungen klein sind und sich aus der Konfiguration der Messnetze, den urbanen Umgebungsbedingungen und der Mehrdeutigkeit der Gravimetrie Limitationen ergeben, ist die Durchführbarkeit von gravimetrischen Wiederholungsmessungen in Subrosionsgebieten sinnvoll und erfolgreich.