Ein zuverlässigeres und kostengünstigeres Tsunami-Frühwarnsystem
Tsunamis zählen zu den verheerendsten Naturgewalten und verursachen immense Personen- und Sachschäden. Sie sind zudem notorisch schwer vorherzusagen. „Obwohl es einige Frühwarntechnologien auf dem Markt gibt, wie zum Beispiel DART-Bojen(öffnet in neuem Fenster) und Seismometer-Anordnungen am Meeresboden (OBS), sind diese mit hohen Bereitstellungs- und Instandhaltungskosten verbunden und weisen eine begrenzte Zuverlässigkeit auf“, sagt Miguel González Herráez, Forscher an der Universität Alcalá(öffnet in neuem Fenster). Um diese Lücke zu schließen, wurde das vom Europäischen Innovationsrat(öffnet in neuem Fenster) finanzierte Projekt SAFE(öffnet in neuem Fenster) ins Leben gerufen. Das von der Universität Alcalá koordinierte Projekt verfolgt das Ziel, ein kostengünstiges und überaus zuverlässiges Frühwarnsystem für Tsunamis bereitzustellen. Und dies soll ohne einen Bedarf an neuer Infrastruktur gelingen. „Unser Konzept nutzt bestehende Unterwasser-Glasfaserkabel und verwandelt sie in einen Tsunami-Detektor, der rund um die Uhr in Echtzeit funktioniert“, fügt Herráez hinzu.
Eine leistungsstarke Tsunami-Sensorlösung
Hinter dieser innovativen Idee steht die Technologie der verteilten akustischen Sensorik (DAS), die mithilfe von Licht die Erzeugung verteilter akustischer Sensoren entlang der gesamten Länge eines beliebigen Unterseekabels ermöglicht. „Da entlang praktisch jeder Küste Unterwasser-Glasfaserkabel verlaufen, birgt diese Lösung das Potenzial, das verfügbare Netzwerk von Offshore-Sensoren massiv zu erweitern“, erklärt Herráez. DAS verwandelt Glasfaserkabel ohne Modifikation in eine aus Tausenden von Sensoren bestehende Anordnung, die jeweils wenige Meter voneinander entfernt sind. Das Ergebnis ist eine leistungsstarke Tsunami-Sensorlösung. Tatsächlich bestätigte das Projekt, dass seine Technologie Meeresspiegelveränderungen, einen starken Indikator für Tsunamis, mit einer Genauigkeit von weniger als 20 cm erfassen kann. Das bedeutet, dass Behörden einen Tsunami schon bestätigen können, wenn er noch 50 km vor der Küste entfernt ist. Obwohl diese Genauigkeit mehr als ausreichend ist, um rechtzeitige Frühwarnungen vor den verheerendsten Tsunamis zu geben, wissen die Forscherinnen und Forscher des Projekts, dass es noch Verbesserungspotenzial gibt. „Wir sind davon überzeugt, dass wir bei einer weiteren Verbesserung dieser Technologie die 100-km-Marke erreichen können – was mehr Zeit zur Vorbereitung und potenziell mehr gerettete Leben bedeutet“, bemerkt Herráez.
Eine kostengünstige Lösung für tsunamigefährdete Regionen
Die SAFE-Lösung ist nicht nur zuverlässiger als OBS-Anordnungen oder DART-Bojen, ihre Investitions- und Betriebskosten sind auch mindestens zehnmal geringer. „Wenn wir dazu noch berücksichtigen, dass es sich bei diesen anderen Technologien um Punktsensoren handelt und dass das SAFE-System mit einem einzigen Gerät Tausende von Messwerten liefert, wird deutlich, dass unsere Technologie viele technische und wirtschaftliche Vorteile bietet“, erklärt Herráez. Dieses Angebot erhöhter Zuverlässigkeit und niedrigerer Kosten ist besonders für Entwicklungsländer an der Küste attraktiv. Diese sind oftmals am stärksten von Tsunamis gefährdet, verfügen aber nicht über die notwendigen Ressourcen, um herkömmliche Frühwarnsysteme einzuführen. „Unsere Lösung ist äußerst vielseitig, da sie sowohl zur erheblichen Verbesserung der Tsunami-Warnkapazitäten von Industrieländern als auch als kostengünstige Alternative für jene Regionen verwendet werden kann, die sich den Einsatz und die Instandhaltung von DART-Bojen oder OBS-Anordnungen nicht leisten können“, lautet das Fazit von Herráez. Projektpartner wie Aragon Photonics Labs(öffnet in neuem Fenster) arbeiten nun an der Weiterentwicklung und letztlichen Kommerzialisierung der SAFE-Sensorlösungen.
