Bestimmung von Trendänderungen in SAR-Zeitreihen

In den Jahren 2006 und 2008 wurden im östlichen Stadtgebiet Böblingen Erdwärmesonden im Tiefenbereich von 80 m bis 130 m installiert. Es gilt inzwischen als gesichert, dass durch die Arbeiten während der zweiten Bohrphase im Herbst 2008 ein Quellvorgang im Untergrund ausgelöst wurde, der sich an der Oberfläche mit lokalen Hebungen und Hebungsraten bis zu mehreren cm pro Jahr bemerkbar macht. Der Zusammenhang zwischen Bohrarbeiten, Beginn des Hebungsereignisses und dem Schadensbild an Gebäuden und Infrastruktur ist für diesen Zeitraum auf Basis verschiedener geodätischer Messverfahren sehr gut dokumentiert, auch der Erfolg von Sanierungsmaßnahmen lässt sich mit Hilfe von Aufnahmen des Radarsatelliten TerraSAR-X eindeutig verfolgen. Für den Zeitraum der ersten Bohrphase im Oktober 2006 ist die Beobachtungslage wesentlich schlechter. Es bestand der Verdacht, dass auch durch diese Bohrungen lokale Hebungen ausgelöst wurden, Beginn und Ausgangspunkt der Hebungssignale waren aber nicht genau bekannt. Im Rahmen eines vom Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg geförderten Forschungsvorhabens sollte der Frage nach dem zeitlichen und räumlichen Beginn der Hebungsvorgänge ab 2006 und dem möglichen Zusammenhang mit den Geothermie-Bohrungen im südlichen Schadensgebiet nachgegangen werden. ... mehrInsbesondere war zu klären, mit welcher Präzision sich der Beginn des Hebungsereignisses mittels SAR-Interferometrie retrospektiv bestimmen lässt, um eine mögliche Koinzidenz mit den verursachenden Arbeiten quantitativ zu belegen. Dazu wurden Radarszenen des Envisat-Satelliten mittels der Persistent Scatterer InSAR (PSI) Technik für den Zeitraum 2003 – 2010 ausgewertet und statistische Untersuchungen zur Anpassung eines Bewegungsmodells an die PS-Zeitreihen durchgeführt. Nach Korrektur systematischer Fehler koinzidiert das wahrscheinlichste Datum für den Hebungsbeginn bis auf wenige Tage mit der ersten Bohrphase vom 12. – 18.10.2006. Die Präzision des geschätzten Hebungsbeginns, die vom Akquisitionsintervall der Radarszenen, dem Datenrauschen und der Hebungsrate abhängt, beträgt 115 Tage.