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Autoren: Özgür Avci - Sistem A.Ş., Michelle Zeller, Megan Hansen
Am 6. Februar 2023 kam es im Süden der Türkei und in Zentralanatolien zu zwei verheerenden Erdbeben der Stärke 7,8 und 7,5. Diese Erdbeben zählen zu den bisher schwersten in der Geschichte des Landes und trafen 10 Provinzen auf einer Fläche von 350.000 km. Die Suche der Rettungskräfte nach Überlebenden war ein Wettlauf gegen die Zeit. Besonders die instabile Bauwerksstruktur der beschädigten Gebäude stellte dabei ein hohes Risiko dar und beeinträchtigte die Such- und Rettungsmaßnahmen enorm.
Unmittelbar nach dem Unglück begaben sich die Experten von Sistem A.Ş. mit modernster Monitoring-Technologie von Leica Geosystems zur Strukturüberwachung in die am schwersten getroffene Provinz Kahramanmaraş. Durch den Einsatz hochpräziser Messsensoren und Monitoring-Software für Automatisierung und Analyse erhielt das Team von Sistem A.Ş. gezielte Einblicke zu Bewegungen und struktureller Integrität von Gebäuden in Echtzeit. Auf Grundlage dieser Informationen konnten die Rettungskräfte vor Ort potenzielle Risiken realistisch einschätzen und die Einsätze sicher durchführen.
Die ersten Stunden und Tage bei Such- und Rettungseinsätzen sind die kritischsten. Die Teams vor Ort waren rund um die Uhr und unermüdlich im Einsatz, um Überlebende zu bergen. Dies war mit hohen Risiken verbunden. Die Rettungsmaßnahmen fanden in Trümmern und in Gebäuden mit durch das Erdbeben stark beschädigter Bauwerksstruktur statt. Auch wenn Schäden nicht zum Einsturz geführt hatten, war die strukturelle Integrität vieler Gebäude stark beeinträchtigt. Dies stellte eine erhebliche Gefahr für die Rettungskräfte dar.
Zur Unterstützung der Rettungskräfte vor Ort wurden schwere Baumaschinen eingesetzt, um Betonblöcke anzuheben oder einsturzgefährdete Gebäudekomplexe zu entfernen. Deren Einsatz in der Nähe fragiler, instabiler Bauwerksstrukturen konnte zu Schwingungen führen, die in der Folge weitere Bewegungen auslösen oder zusätzliche Risiken für schon beschädigte Gebäude darstellen können. Um die Sicherheit der Rettungskräfte und Ausrüstung vor Ort anhand detailgenauer Baustrukturanalysen zu gewährleisten, griff man auf eine bewährte Lösung für Deformationsmonitoring von Leica Geosystems zurück.
Dank moderner Monitoringlösungen können potenzielle Risiken in der Bauwerksstruktur identifiziert, Einsätze sicher durchgeführt und fundierte Entscheidungen getroffen werden. Das Structural Health Monitoring der vom Erdbeben betroffenen Gebäude koordinierten die türkischen Behörden mit dem Vermessungsteam von Sistem A.Ş.
Mithilfe der Überwachungslösung Leica GeoMoS führte Sistem das Monitoring beschädigter Gebäude und Bauwerksstrukturen remote aus sicherer Entfernung durch. Anhand der Informationen in Echtzeit konnten die Einsatzleiter ihre Maßnahmen jederzeit unterbrechen, bis das Monitoring die Gebäudestabilität bestätigte und ein weiteres, risikoarmes Vorgehen sicherstellte.
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, musste das Monitoring unabhängig von externen Stromquellen funktionieren und gleichzeitig Daten für die Analyse in Echtzeit zuverlässig übertragen.
Die in Leica GeoMoS integrierten Totalstationen Leica TS16 boten eine automatisierte Lösung zur Strukturüberwachung. Mithilfe der in die TS16 integrierten Kamera erfolgt die Steuerung und Positionierung der Totalstation über GeoMoS. Der Anwender kann so Punkte remote und in sicherer Entfernung zum Gefahrenbereich überwachen.
Das Team legte zunächst die für das Monitoring relevanten Punkte fest und führte anschließend mithilfe von GeoMoS eine automatisierte Strukturüberwachung durch. Dabei wurden Arrays zur Kontrolle und Überwachung in vordefinierten Abfolgen wiederholt vermessen. Diagramme und Datenberichte konnten automatisch erstellt werden. Der Zugriff darauf erfolgte über das Web-Interface Leica GeoMoS Now!.
In Ergänzung dieser Daten nutzte das Team auch das bodengestützte interferometrische Radar IDS GeoRadar HYDRA-G zur Remote-Erfassung von Oberflächen in Echtzeit. Dank der Kombination hochgenauer Messungen eindeutig definierter Punkte der Bauwerksstruktur der TS16 mit den Radardaten, die Phasenverschiebungen der reflektierten Signale über größere Bereiche hinweg erfassen, lässt sich die Erfassungsreichweite deutlich erhöhen. Auch eine wechselseitige Überprüfung ist möglich.
Durch den Einsatz dieser Technologien konnten die Rettungskräfte jedes Anzeichen von Gebäudeinstabilität überwachen, schnell Entscheidungen hinsichtlich weiterer Maßnahmen treffen und so das Sicherheitsrisiko für Mitarbeitende und Freiwillige vor Ort minimieren. Die Teams waren über diese berührungslose Fernüberwachung in der Lage, selbst auf kleinste strukturelle Veränderungen sofort zu reagieren und ihr Vorgehen entsprechend anzupassen.
Für bestimmte Bauwerksstrukturen, bei denen Punktmessungen allein die auftretenden Bewegungen nicht in ausreichendem Umfang erfassen, setzte Sistem die MultiStation Leica MS60 ein. Die MS60 vereint die volle Funktionalität einer Totalstation für präzise Punktmessung mit hochgenauem Laserscanning.
Zusammen mit Leica GeoMoS eingesetzt, scannte die MS60 im Minutentakt Oberflächen und übermittelte die Daten zur Verarbeitung an GeoMoS Monitor. Die Visualisierungsplattform GeoMoS Now! erstellte dann Grafiken der Verschiebungen in Echtzeit mit detailgenauen Informationen zu den Oberflächenbewegungen der Gesamtstruktur. Zur einfachen Veranschaulichung aktueller Bewegungen stellt das System Bilder der Baustruktur mit farblich abgestuften Visualisierungen dar.
Dank Schutzart IP65 blieb die MS60 auch bei starkem Niederschlag und Staub betriebsbereit. Ein zusätzlicher Schutz des Instruments war dabei nicht erforderlich.
Die Monitoringlösungen von Leica Geosystems erwiesen sich bei den Rettungsmaßnahmen als unverzichtbar. Die Verantwortlichen vor Ort berichteten von einem deutlich höheren Maß an Sicherheit. Durch den Datenzugriff auf strukturelle Bewegungen in Echtzeit konnten die Teams effizienter und fokussierter arbeiten.
Auch nach den unmittelbaren Rettungsaktionen wurden diese Lösungen weiter eingesetzt, da Nachbeben ein zusätzliches Risiko für die bereits angegriffene Bauwerksstruktur darstellten. Instrumente wie die Scanning-Totalstation MS60 und die Totalstation TS16 waren für die kontinuierliche Überwachung entscheidend. Aufgrund ihrer Mobilität und einfachen Handhabe konnten die Behörden diese bei Bedarf rasch an unterschiedlichen Standorten einsetzen, um die hohen Sicherheitsstandards auch während des Wiederaufbaus zu gewährleisten.
Automatisiertes Monitoring spielt bei Sofortmaßnahmen, aber auch für die langfristige Sicherheit eine wichtige Rolle. Durch die Bereitstellung präziser Daten in Echtzeit stellen diese Systeme kontinuierliche Messungen zur Analyse beschädigter Bauwerksstrukturen sicher, insbesondere nach Vorfällen wie Erdbeben und den darauffolgenden Nachbeben. Deren Remote-Bedienung und hohe Flexibilität gewährleisten ein effektives Risikomanagement, schützen Anwohner und Mitarbeitende und unterstützen Maßnahmen des Wiederaufbaus.
Modernes Monitoring war nach den Erdbeben in der Türkei maßgeblicher Treiber für eine effiziente Katastrophenhilfe und Grundlage fundierter Entscheidungen, um die Sicherheit vor Ort deutlich zu erhöhen. Der Einsatz in Kahramanmaraş verdeutlicht eindrucksvoll, wie Structural Health Monitoring als Teil eines umfassenden, sicheren und resilienten Wiederaufbauprozesses die Kommunen dabei unterstützt, alle Herausforderungen nach Naturkatastrophen erfolgreich zu bewältigen.
