DPMA - Erfinderaktivitäten 2006/2007

einem Drucksensor, einer Batterie und einer Unterwasser-
Kommunikationsschnittstelle, ist auf einer Plattform
angeordnet, welche in mehreren Tausend Metern Tiefe
auf dem Meeresboden verankert ist. Sie tauscht
Messdaten mit einer Boje an der Meeresoberfläche aus,
die den zweiten Teil der Sensoreinheit darstellt. Die Boje
besitzt eine zusätzliche Kommunikationsschnittstelle, um
Daten in ein EDV-Zentrum an Land zu senden, GPS zur
Ortsbestimmung und eine eigene Energieversorgung.
Einen Prinzip-Überblick über das Gesamtsystem
ermöglicht die Figur 1. Als Drucksensoren werden hier
piezoelektrische Schwingquarze verwendet ([9], [10]).
Das Prinzip des Warnmechanismus' ist einfach. Der
Drucksensor nimmt sowohl seismische Wellen als auch
Tsunami-Wellen, sofern diese angeregt werden, als
Druckschwankungen in der Wassersäule über ihm wahr.
Wird neben einem seismischen Ereignis auch eine
Tsunami-Welle registriert, kann über die Laufzeitdifferenz
beider Wellen an den Messorten und die jeweilige Größe
der Druckschwankung im Falle der Tsunami-Welle vom
EDV-Zentrum eine Aussage über das wahrscheinliche
Gefährdungspotenzial abgegeben werden.
Dieses System arbeitet zwar prinzipiell recht zuverlässig
und erfolgreich (z.B. [6]), weist jedoch aufgrund der
geringen Datendichte, der nur einseitigen
Kommunikationsrichtung und der fehlenden Möglichkeit,
lokale Gegebenheiten der Küsten in die Wertung
einzubeziehen, Verbesserungsbedarf auf. Diese Mängel
sollte das Nachfolgeprojekt DART II beheben.
3.2.2. DART II
Eine Optimierung der Kommunikationsschnittstellen, die
Erhöhung der Messnetzdichte auf 39 Sensoreinheiten im
Jahre 2007 und der Abgleich von Messdaten mit
Resultaten von vorab durchgeführten Modellrechnungen
führt im Nachfolgesystem von DART zu einer erheblichen
Steigerung der Aussagekraft einer Tsunami-Bewertung.
Die in DART II eingehenden Modellrechnungen für die
Ausbreitung von Wellen werden für ein zu bewertendes
Ereignis aus einer Datenbank nach bestimmten Kriterien
ausgewählt und zu dessen Beurteilung herangezogen. In
sie fließen neben Quellparametern lokale bathymetrische
und andere die Ausbreitung von Wellen im Meer
beeinflussende Daten mit ein. Als Quellparameter gelten
u.a. physikalische Größen, die die freigesetzte Energie
und das Hypozentrum einer seismischen Quelle
beschreiben, also einen potenziellen Tsunami-
Ausgangsmechanismus charakterisieren. Dies führt
letztlich zu einer unendlich großen Zahl möglicher
Szenarien. Den Auswahlalgorithmen kommt somit eine
entscheidende Bedeutung zu.
Das Ergebnis des Vergleichs von Modelldaten mit den
realen Daten im EDV-Zentrum führt zu Meldungen in
lokalen Warnzentren und im Internet. Sie ermöglichen
Aussagen, ob und wenn ja wie sich ein Tsunami an einem
bestimmten geographischen Ort ausbildet, wie viel Zeit für
rettungstechnische Maßnahmen bleibt und welche davon
ergriffen werden müssen. Einen tiefergehenden Einblick
gewähren Fachartikel ([3],[7],[10],[16]) und die einzige
Patentschrift über DART II, die US 2006 / 0 195 263 A1
(vgl. Figur 1).
Figur 3: Ein Glasfaserkabel kommerzieller Anbieter wird im
Rahmen des DART-Sensornetzwerks statt einer Boje zum
Datentransfer an Land genutzt (WO 2006 – 092 611 A1).
Ein Weiterentwicklungsvorschlag, um sich die Kosten für
die Bojen und die Kommunikationseinheiten zu sparen,
stammt aus Großbritannien: In der WO 2006 – 092 611 A1
wird u.a. die Einkopplung der Sensordaten direkt in die
weltweit verlegten submarinen optischen Datenkabel
angeregt (Figur 3). Über die Kabel könnten die Daten
sofort in die EDV-Zentren transferiert werden.
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