Forschung

Schwerpunkte, Publikationen, Software

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.

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

Eigenschwingungen der Erde

  • Signature of 3-D density structure in spectra of the spheroidal oscillation 0S2
    R. Häfner, R. Widmer-Schnidrig
    Geophysical Journal International 192(1) 2013
  • The horizontal hum of the Earth: A global background of spheroidal and toroidal modes
    D. Kurrle, R. Widmer‐Schnidrig
    Geophysical Research Letters 35(6) 2008
  • What Can Superconducting Gravimeters Contribute to Normal-Mode Seismology?
    R. Widmer-Schnidrig
    Bulletin of the Seismological Society of America 93 (3) 2003

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

Zum Seitenanfang