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Schwingender Rheinfallfelsen
Ausgangslage
Noch bevor feststand, dass Spektrum ein Pioneer Fellowship Projekt der ETH Zürich werden soll, kontaktierte uns das Geologiebüro Dr. von Moos AG , welches seit vielen Jahren den touristisch erschlossenen Felsen am Rheinfall geologisch untersucht. Der Felsen, genau auf der Grenze zwischen den Kantonen Schaffhausen und Zürich gelegen, zieht jedes Jahr tausende von Besuchern in seinen Bann und ist ein wichtiges Wahrzeichen der Region. Die Sicherheit der Besucher und der Erhalt dieser einmaligen Felsformation hat daher hohe Priorität.
Obschon sich die äussere Gestalt des Felsens über die Jahre kaum geändert hat (mit Ausnahme der Sanierung 1984/85), ist der Pfeiler beständig der Erosion durch Wasser und Wetter ausgesetzt, welche über lange Zeiträume hinweg auch an seiner Stabilität nagen kann.
Lösung
Um neben den visuellen Beobachtungen und der Messung von Deformationen auch Informationen über den inneren Zustand des Felsens zu erhalten, wurden wir angefragt, das Schwingungsverhalten des begehbaren Felsens zu charakterisieren. Die Frequenz der Schwingung ist zum Beispiel ein Ausdruck der Materialsteifigkeit. Periodische Wiederholungsmessungen nach einigen Jahren oder nach extremen Ereignissen wie Hochwasser und Erdbeben geben somit Hinweise, ob sich die Steifigkeit der Struktur, und somit dessen Stabilität, im Verlaufe der Jahre verändert. Zudem liefern die Messdaten wichtige Informationen für die numerische Modellierung. Diese wird durch die Universität Utah (USA) durchgeführt, welche diese Erfahrung mit der Analyse von Gesteinsbrücken ("Arches") in Nationalparks aufgebaut hat.