Stauseen sind Multitalente: Sie schützen die Bevölkerung vor Hochwasser, unterstützen den Abfluss von Flüssen und Bächen bei Trockenheit, liefern Energie, bieten Lebensräume für Tiere und Pflanzen und in Einzelfällen sogar Trinkwasser für den Menschen. Doch die Anstauung solch großer Wassermengen ist auch mit Gefahren verbunden. Darum gehören Talsperren zu den am strengsten überwachten Bauwerken in Deutschland und unterliegen strengen Auflagen: die Betreiber müssen regelmäßig detaillierte Überprüfungen durchführen. Neue Methoden der Messtechnik ermöglichen nun die Erfassung hochgenauer 3D-Daten zum Zustand und Volumen der Stauwerke.
Der bayerische Liebensteinspeicher: Durch die Kombination mehrerer High-End-Messtechniken generierte die GeoGroup GmbH gemeinsam mit Fraunhofer IPM hochpräzise 3D-Daten des Stausees. Foto: GeoGroup GmbH
Bei einer Vollvermessung des bayerischen Liebensteinspeichers kombinierte ein Projektteam von Fraunhofer IPM und der GeoGroup GmbH verschiedene High-End-Messtechniken, um ein 100-Prozent-Bild der Gewässersohle zu erstellen. GeoGroup nutzte für die Messungen ein auf einem Boot stationiertes Mobile Mapping System mit Echolot-Technik. Parallel dazu beflog Fraunhofer IPM den See mit dem am Institut entwickelten Lightweight Airborne Profiler (LAP). Die Messeinheit besteht aus einem Laserscanner, mehreren Kameras und Positionierungssensoren, die dank ihres geringen Gewichts auf eine Drohne montiert werden können.
Akkurat vermessen: Die erhobenen Daten geben Aufschluss über den Staurauminhalt, die Wasserspiegelhöhe und -fläche des Liebensteinspeichers. Foto: GeoGroup GmbH
Die Kombination beider Messysteme hat gleich mehrere Vorteile: Die gleichzeitige Erfassung vom Wasser und aus der Luft ermöglicht es, auch unzugängliche Stellen wie steile Böschungen oder dicht bewachsene Bereiche exakt zu vermessen: „Früher hätte man hier vielleicht vier Messpunkte erhalten – mit unserer Methode sind es vier Millionen“, erzählt Timo Schröder, Projektleiter bei GeoGroup. „Zudem überlappen sich die Datensätze beider Systeme. Dadurch konnten wir besonders exakte Berechnungen erstellen.“ Die fusionierten Daten lieferten die Grundlage für ein 3D-Modell des Speichers, diverse Pläne über Wasserspiegelflächen und Tiefe des Sees sowie eine Füllstandkurve. (jr)