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Landesamt für Vermessung
und Geoinformation
Schleswig-Holstein
: Thema: Ministerien & Behörden

Amtlicher Schwerebezug

Letzte Aktualisierung: 13.10.2021

Exkurs zum Schwerebezug 

Die Anfänge der Schweremessung sind, ebenso wie die ersten Anwendungen der Trigonometrischer Netze im 17. Jahrhundert, zu finden. Wie bereits diese Methode der Längenbestimmung von Abschnitten der Meridianbögen in unterschiedlicher nördlicher Breite, führte auch die Schweremessung zur Erkenntnis über die zu den Polen hin abgeplattete Figur der Erde. Hierzu bedurfte es zweier Erkenntnisse. Zum einen stellte man fest, dass eine Sekundenpendeluhr auf zwei Standorten unterschiedlicher nördlicher Breite im südlicher gelegenen Standort pro Tag messbar zurückblieb und erst nach Verkürzung der Pendellänge die Dauer des Tages wieder richtig bemessen wurde. Zum anderen erkannte man aus einem „ortsfesten“ Experiment die Abhängigkeit der Schwingungsdauer des Pendels bei unterschiedlicher Höhe und somit die Abhängigkeit zur Entfernung zum Erdmittelpunkt.
Mit diesen beiden Erkenntnissen war der Beweis erbracht, dass die Erdanziehung mit zunehmender nördlicher Breite zunahm und damit ein kürzerer Abstand zum Erdmittelpunkt vorliegen musste.

Mit der wesentlich höheren Auflösung heutiger Schweremessungen (Relativ-, Absolut- und supraleitende Gravimeter) sowie mit den Gravity Recovery And Climate Experiment-Satelliten (GRACE-Satelliten) des europäischen Copernicus Programms kann das physikalische Abbild der Erde immer präzisier bestimmt werden.

Bildete zunächst noch das geometrische Modell eines Rotationsellipsoids die Bezugsfläche für den amtlichen Höhenbezug, so ist dieses durch das Geoid (Quasigeoid) als Fläche gleichen Schwerepotenzials abgelöst worden.

Begriffsbestimmung im Schwerefestpunktfeld

Das Maß für die Fallbeschleunigung (Schwere) auf der Erde ist wichtige Grundlage für die hypothesenfreie Berechnung des amtlichen Höhenbezuges (DHHN2016) und für die Berechnung des aktuellen bundesweiten Quasigeoidmodells, das für die amtlichen Höhen die Bezugsfläche darstellt. Die Schwere findet umfangreiche Verwendung in Wirtschaft und Forschung wie z.B. der Lagerstättenkunde oder der Analyse und Betrachtung geodynamischer und geophysikalischer Prozesse.

Das Schwerefestpunktfeld definiert regional und über große Gebiete den Maßstab und das Bezugsniveau der Schwerewerte von Punkten unterschiedlicher geographischer Breite und Höhe sowie unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Massenverteilung im Erdinneren. Es soll damit Grundlage für die Koordinierung und Kontrolle örtlicher Schwerenetze und sonstiger Schweremessungen anderer Stellen sein.

Der für den Schwerefestpunkt (SFP) ausgewiesene Schwerewert stellt den Betrag der Fallbeschleunigung dar. Beschleunigungseinheit im Systeme International d' Unites (SI-System) ist ms-2, die Messeinheit ist 10*5 ms-2.

In der Geodäsie wurden bisher die Gebrauchseinheiten wie folgt bezeichnet

  • 10*5 ms-2 als MilliGal (mGal),
  • 10*8 ms-2 als MikroGal (μGal)

Geodätische Grundlagen und Schweresysteme

Deutsches Hauptschwere Netz 2016 (DHSN2016)

Das Amtliche Bezugssystem für das Schwerefestpunktfeld in Schleswig-Holstein ist das Deutsche Hauptschwerenetz 2016 (DHSN2016).

Das bundesweit einheitliche Schwerebezugssystem wird durch die Schwerewerte der Schwerefestpunkte 1. Ordnung im DHSN2016 realisiert. Das Bezugsniveau und der Schweremaßstab des DHSN2016 sind durch absolute Messungen der Schwerebeschleunigung auf den Punkten des übergeordneten Deutschen Schweregrundnetzes 2016 (DSGN2016) festgelegt. Die dabei verwendeten Absolutgravimeter repräsentieren den internationalen Schwerestandard, was über entsprechende Vergleichsmessungen unter Anleitung des Internationalen Komitees für Maße und Gewichte (CIPM--Comité International des Poids et Mesures) gewährleistet ist. Das Schwereniveau und der Schweremaßstab des DSGN2016 stimmen im Rahmen der Messgenauigkeit mit dem früheren DSGN94 überein.

Das DSGN2016 besteht aus den Stationen des früheren Deutschen Schweregrundnetzes 1994 (DSGN94) und den Stationen des integrierten geodätischen Referenznetzes (GREF) des Bundes. Diese Festpunkte legen mit ihren Schwerewerten das Niveau und den Maßstab des Deutschen Hauptschwerenetzes 2016 (DHSN2016) fest und sind dessen Datumspunkte. Das DHSN2016 besteht aus ausgewählten SFP 1.Ordnung des früheren DHSN96 und aus ausgewählten Geodätischen Grundnetzpunkten (GGP), die die geforderten Anforderungen erfüllen. Das Schwereniveau und der Schweremaßstab des DHSN2016 stimmen im Rahmen der Messgenauigkeit mit dem früheren DSGN96 überein.

Deutsches Hauptschwerenetz 1982 (DHSN82)

Das DHSN82 wird durch die Gesamtheit der Hauptschwerepunkte in den alten Bundesländern gebildet. Das DHSN82 schließt die Punkte des DSGN76 ein. Niveau und Maßstab des DHSN82 sind vom Schweregrundnetz 1976 der Bundesrepublik Deutschland (DSGN76) abgeleitet.

Das DHSN82 ist über 11 Stationen des DSGN76 in das International Gravity Standardisation Net 1971 (IGSN71--International Gravity Standardisation Net 1971) integriert.

Sonstige Schwerebezugssyteme

Auf der Grundlage von Pendelmessungen wurde 1909 das Potsdamer Schweresystem als internationales Bezugsystem mit dem Absolut-Schwerewert von Potsdam eingeführt. Die Geophysikalische Reichsaufnahme wurde für das Gebiet des damaligen Deutschen Reiches in den Jahren 1934 bis 1943 aufgebaut. Das Netz bezieht sich auf das Potsdamer Schweresystem.

In den Jahren 1952 bis 1962 wurde das Deutsche Schwerenetz 1962 (DSN62) bearbeitet, das aus dem Deutschen Schweregrundnetz 1957 (DSGN57) und seinen Verdichtungsstufen besteht. Es wurde über den Schwerewert von Bad Harzburg an das Potsdamer Schweresystem angeschlossen.

In den neuen Bundesländern ist von 1956 bis 1961 ein Schwerenetz im Potsdamer Schweresystem angelegt worden, das 1971 auf das IGSN71--International Gravity Standardisation Net 1971 umgestellt worden ist. Dieses Netz wird als Staatliches Gravimetrisches Netz 1971 (SGN71) bezeichnet. Das International Gravity Standardisation Net 1971 (IGSN71--International Gravity Standardisation Net 1971) wurde 1971 als internationales Bezugssystem eingeführt und ersetzt das Potsdamer Schweresystem. 

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