Schwerpunkte
Entwicklung eines seismischen Mikroskops ("Nanoseismic Monitoring") zur Erfassung kleinskaliger Bruchprozesse
Die Erfassung mikroseismischer Ereignisse mittels Kleinarrays stand im Mittelpunkt der Tätigkeiten des Instituts. In der Vergangenheit wurden
- Erdfälle am Toten Meer mit Partnern in Israel/Jordanien
- induzierte Seismizität bei Hydrofracs und Gaspeichern
- tektonische Nachbeben mit dem Landeserdbebendienst BaWü, Freiburg
untersucht. Am Institut wurden Schlüsseltechnologien für das Seismic Aftershock Monitoring System (SAMS) der CTBTO (UN, Wien) entwickelt, die bei OSI Experimenten in Schweden (2007), Kasachstan (2008) und Jordanien (2014) zum Einsatz kamen.
Auch in neuerer Zeit wurde weiter an der Erfassung kleinster seismischer Ereignisse geforscht:
Das Zusammenspiel der Kinematik von Hangrutschungen mit dem Auftreten sogenannter Slidequakes wurde am Heumöser Hang (Österreich) und in Super Sauze (Frankreich) untersucht.
Ein permanentes Netzwerk von Einzelstationen, Kleinarrays sowie zwei 10 Stationen Array wurde in Norddeutschland aufgebaut, um das Auftreten kleinster seismischer Ereignisse im Umfeld von Gaslagerstätten zu untersuchen. Die Ergebnisse wurden mit geomechanischen Modellierungen untermauert.
Es wurde ein Messnetzwerk am Mont Terri Felslabor aufgebaut, um die Aktivität dortiger tektonischer Verwerfungen zu überwachen. Im Felsslabor wird die Eignung von Opalinustonformationen als Lager für radioaktive Abfälle untersucht.
Entwicklung UAV basierter Messmethoden
Zur untersuchung alpiner Hangrutschungen wurden mehrere Multikoptersystem zur Aufnahme von Luftbildern entwickelt. Zur Verwertung dieser wurde eine Photogrammetrische Toolbox geschrieben, die deren weiterverarbeitung zu Orthophotos ermöglichte.
Das Black Forest Observatory (BFO)
Das Geowissenschaftliches Gemeinschaftsobservatorium der Universitäten Karlsruhe und Stuttgart in Schiltach, gehört zu den ruhigsten Observatorien für langperiodische seismische Signale weltweit. Der Betrieb des Observatoriums wird auch nach Schließung des Instituts für Geophysik fortgesetzt.
Forschungsschwerpunkt ist die Erfassung des gesamten Geodynamischen Spektrums von den Gezeiten, über die Eigenschwingungen der Erde bis hin zu kurzperiodischen Signalen.
Aufgrund den ruhigen Bedingungen wird das Observatorium als Versuchsstandort zur Erprobung neuer Sensoren verwendet, darunter das SG 102 Supraleitenden Gravimeter sowie das VBB Seismometer, das am 26 November 2018 im Rahmen der InSight Mission der NASA auf dem Mars abgesetzt wurde.
Ausgewählte Publikationen
Kleinarrays & Nanoseismic Monitoring
- Chances and limits of single-station seismic event clustering by unsupervised pattern recognition
B. Sick; M. Guggenmos; M. Joswig
Geophysical Journal International 201 (3) 2015 - EGS hydraulic stimulation monitoring by surface arrays - location accuracy and completeness magnitude: the Basel Deep Heat Mining Project case study
M. Häge, P. Blascheck & M. Joswig
Journal of Seismology (2013) - Automated classification of local earthquake data in the BUG small array
M. Joswig
Geophysical Journal International, 120(2) 1995 - Pattern recognition for earthquake detection
M. Joswig
Bulletin of the Seismological Society of America 80 (1) 1990
Hangrutschungen
- Characterizing the complexity of microseismic signals at slow-moving clay-rich debris slides: the Super-Sauze (southeastern France) and Pechgraben (Upper Austria) case studies
N. Vouillamoz, S. Rothmund, and M. Joswig
Earth Surf. Dynam., 6, 525-550, 2018
- Joint analysis of the Super-Sauze (French Alps) mudslide by nanoseismic monitoring and UAV-based remote sensing
M. Walter, U. Niethammer, S. Rothmund and M. Joswig
First Break 27 (8) 2009 - Seismic monitoring of fracture processes generated by a creeping landslide in the Vorarlberg Alps Normal access
M. Walter, M. Joswig
First Break 26 (6) 2008
UAV Entwicklung
Software
Nanoseismic Suite
Die Nanoseismic Suite, unser Softwarepaket zur Analyse seismischer Daten insbesondere von Kleinarrays wird von der Firma Sonicona weiterentwickelt.
Sonicona
Bismarckstraße 136
Tübingen
info@sonicona.com
Erhard Wielandts Software
Erhard Wielandts Software zum Design und zur Kalibrierung von Seismometern kann auf dessen persönlichen Seiten bezogen werden.
Uwe Niethammers Software
Uwe Niethammers Software zur Photogrammetrie:
Plane image rectification
Mosaic merging (blending) of geocoded images
3D Helmert transformation