Flugzeuggestützte Thermal-Fernerkundung als Beitrag zur geothermalen Exploration (GEOTHERM-Programm, Menengai Prospekt, Kenia)

Beitrag zum Projekt:

• GEOTHERM - Programm zur Förderung der Nutzung geothermischer Energie (Phase II)
• GEOTHERM Programme – Promoting the Use of Geothermal Energy (Phase II)

• Ansatz Fernerkundung
• Durchgeführte Meßkampagnen
• Auswertungen und Ergebnisse

Ansatz Fernerkundung

• Flächendeckende Erkundung thermaler Anomalien an der Erdoberfläche mit flugzeuggetragenen Thermalkamerasystemen und Darstellung der Auswertungsergebnisse in Kartenform.
  
• Einführung einer weiterentwickelten Methode zur kombinierten Anwendung der Thermal-Fernerkundung und der digitalen Photogrammetrie (Orthophotokarten, Digitale Geländemodelle, Karten thermaler Verbreitungsmuster)
  
• Bereitstellung der Methodik und Technik für zukünftige Vorhaben (z.B. Prospektion auf Geothermie, Monitoring zur Risikobewertung an Vulkanen, Auffindung von Süßwasseraustritten in Küstenbereichen).

Abb. 1: Lage des Untersuchungsgebietes Menengai Prospekt in Kenia. Karten-Inset: Die Menengai Caldera im ASTER-Satellitenbild (Farbkomposit, Vegetation in roter Farbgebung) Quelle: Microsoft ® Encarta ® Enzyklopädie Professional 2006 © Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten

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Durchgeführte Meßkampagnen

• Flugzeuggestützte Aufnahme von 2.400 Thermalbildern mit BGR Thermalkamerasystem FLIR ThermaCam
  
• Luftbildbefliegung 1:20.000, 220 Farbluftbilder, zur Herstellung von Orthophotokarten und Digitalen Geländemodellen (DGM).
  
• 60 DGPS-vermessene Landmarks für die photogrammetrische Auswertung.

Abb. 2: Messanordnung des in BGR eingesetzten flugzeuggestützten Thermalkamerasystems FLIR ThermaCam Quelle: BGR

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Auswertungen und Ergebnisse

Mit den eingesetzten flächenhaften Meßmethoden wurden Thermalanomalien an der Erdoberfläche identifiziert und lokalisiert.

Zusätzlich zu den bereits durch den kenianischen Projektpartner lokalisierten Thermalanomalien konnten weitere 77 Lokalitäten als endogen bedingte Thermalanomalien lokalisiert und identifiziert werden. Sie weisen ein vergleichbares Strahlungsverhalten auf, wie die durch den kenianischen Projektpartner bereits untersuchten Referenz-Lokalitäten.

Abb. 3: Detailaufnahme im Fumarolenfeld MF-3 in der Menengai-Caldera Quelle: BGR

Abb. 4: Farbluftbild des Fumarolenfeldes MF-3 (rötliche Flächen im mittleren Bildbereich), Bodenauflösung des Farbluftbildes: 20 cm Quelle: BGR

Abb. 5: Thermalbild des Fumarolenfeldes MF-3 (rötliche Flächen im mittleren Bildbereich), Bodenauflösung des Thermalbildes: 5 m Quelle: BGR

Abb. 6: Verbreitungsmuster der Thermalanomalie MF-2 (magenta Farbtöne), abgebildet auf hochauflösendem Ortho-Farbluftbild (Ausschnitt), Bodenauflösung des Luftbildes: 20 cm, des Thermalbildes: 5 m Quelle: BGR

Anhand durchzuführender Geländeuntersuchungen sollen die Ergebnisse der Datenauswertungen überprüft und abgesichert werden.

Für eine weiterführende Verwendung im Rahmen der geothermalen Exploration werden die Ergebnisse der fernerkundlichen Daten- und Geländeauswertungen zusammengeführt und als „Karte der thermalen Verbreitungsmuster“ bereitgestellt.

Abb. 7: Blick in die Menengai Caldera; die Thermalanomalien sind insbesondere im Bereich der Caldera verbreitet Quelle: BGR

Neue Projektkomponente mit Thermalbefliegung des Gebiets um den Vulkan Silali in Arbeit.

Download

Schwonke, F.(2007): High-Resolution Airborne Thermal Infrared Remote Sensing for Geothermal Site Characterization - Geothermal Exploration at Menengai-Olbanita Prospect, Republic of Kenya (PDF, 2 MB)