Eine wichtige Voraussetzung für eine dynamische Beschreibung eines Untertagelabors bzw. eines Endlagersystems ist eine möglichst exakte und zuverlässige Erfassung der Geometrien der geologischen Strukturen, der untertägigen Hohlräume und der geotechnischen Anlagen sowie deren Änderung über die Zeit. Hierfür können u.a. digitale Daten aus bildgebenden Verfahren, Laserscandaten oder klassisch aufgenommene Bilder verwendet werden. Die räumliche Orientierung der Untertagelabors in Bezug auf die Tagesoberfläche muss dabei präzise bestimmt werden, etwa durch eine Georeferenzierung aller verwendeten Daten über ein geodätisches Grundlagenetz. Darüberhinaus ist auch die Einbindung zusätzlicher georeferenzierte Multisensordaten (z.B. Radar-, Hyperspektraldaten, Gassensoren) zur Erfassung geochemischer und geomechanischer Eigenschaften möglich.
Das Ziel im AP1 ist eine Optimierung der Datenerfassung und Prozessierung innerhalb eines anwendungsbezogenen Geomonitorings sowie die Erstellung eines daraus abgeleiteten generalisierten Workflows für die Erzeugung des Digitalen Zwillings eines Untertagelabors. Die Anforderungen an diesen Workflow ergeben sich zum einen aus den Grundsätzen der Daten- und Informationsqualität (Nachvollziehbarkeit, Richtigkeit, Überprüfbarkeit, und Eindeutigkeit) und zum anderen aus den Anforderungen der Anwendungen. und der Funktionalität des Digitalen Zwillings, z.B. bei der Verwendung von Verfahren der Künstlichen Intelligenz für Muster- und Strukturerkennungen oder geeigneten Methoden der Visualisierung großer, heterogener Daten. Wesentliche Entscheidungskriterien hinsichtlich Messinstrumentierung, Messmethodik und Aufwand richten sich nach der notwendigen Genauigkeit und raumzeitlichen Auflösung der Anwendungen. Dabei wird beachtet, dass die Diskretisierungsanforderungen für Visualisierungszwecke und für die Strukturmodellierung unterschiedlich sind. Ausgehend von einer Anwendungsspezifikation für die Versuchsstände BHMZ, Real-Time Mining, Untertägige Robotik und MineATES im FLB Reiche Zeche (siehe Abschnitt 5.1.5), verfügbarer und zu generierender Daten, sowie angedachter Funktionalitäten und Anwendungen des Digitalen Zwillings erfolgt die Implementierung eines Multi-Sensor-Monitoringkonzeptes unter Nutzung verfügbarer Messtechnik (siehe Anlage A). Diese dient der intervallartigen oder kontinuierlichen Aufnahme und Integration geometrischer, mineralogischer und geomechanischer Daten in der notwendigen Genauigkeiten hinsichtlich geometrischer Lage, Zeit und Merkmalsausprägung.