SENSEI wird Geräte und Technologien entwickeln, um das globale Telekommunikations-Glasfasernetz in einen allgegenwärtigen, verzweigten Sensor zu verwandeln und das Netzwerk widerstandsfähiger und effizienter zu machen.

SENSEI zielt darauf ab, neue photonische Geräte und Technologien zu entwickeln, um die Sicherheit, Widerstandsfähigkeit und Effizienz von Telekommunikationsfasernetzen durch verbesserte Überwachungsmöglichkeiten zu erhöhen und sie gleichzeitig als großflächige verteilte Umweltsensoren zu nutzen. Das Projekt wird von der Europäischen Kommission im Rahmen des Programms „Horizont Europa“ mit 5 Millionen Euro über einen Zeitraum von drei Jahren finanziert und bringt 15 Partner aus sechs EU-Ländern mit unterschiedlichem und sich ergänzendem Fachwissen in den Bereichen Photonik, optische Messtechnik, Geowissenschaften, optische Netzwerke und Netzbereitstellung zusammen.

SENSEI basiert auf der Idee, dass die herkömmlichen Netzwerkelemente, die die Telekommunikation ermöglichen (z. B. Transceiver oder Verstärker), sowie das Glasfaserkabel selbst Ad-hoc-Sensorfunktionen bereitstellen können, während sie Daten übertragen. Insbesondere ist die Faser äußeren Belastungen und Verformungen durch Umgebungs- oder anthropogene Geräusche ausgesetzt, die die Parameter der Datenübertragung beeinflussen. Diese Verformungen können durch geeignete photonische Techniken aufgezeichnet werden, wodurch das globale Telekommunikationsnetz in ein verteiltes und allgegenwärtiges Raster mit Tausenden von Sensor-Endpunkten verwandelt wird.

SENSEI wird Techniken entwickeln, um bereits für den Datenverkehr genutzte Glasfasern zu untersuchen, die den architektonischen Einschränkungen des Netzwerks gerecht werden, ohne dass es zu Dienstunterbrechungen kommt. Darüber hinaus werden spezielle Protokolle entwickelt, um die von einer heterogenen Gruppe von Sensorelementen gesammelten Daten zu verarbeiten und in die Netzwerksteuerungsarchitektur zu integrieren. Dies ist ein entscheidender Schritt, um verwertbare Informationen aus einer riesigen Datenmenge zu extrahieren.

Um relevante Anwendungsfälle zu demonstrieren, wird SENSEI Zugang zu Tausenden von Kilometern Glasfaserkabeln haben, die in verschiedenen Umgebungen verlegt sind, vom Mittelmeer bis hin zu vulkanischen und seismischen Gebieten in Italien und Island, aber auch zu Freileitungen und Telekommunikationsnetzen in Ballungsräumen. Die Konsortialpartner werden sich stark auf bestehende Infrastrukturen stützen, die von nationalen Metrologieinstituten zur Übertragung präziser Zeitsignale genutzt werden, wie z. B. das italienische Quantum Backbone in Italien und Refimeve in Frankreich. An SENSEI werden kommerzielle Betreiber und Netzwerkanbieter beteiligt sein.

Das GFZ wird für die Koordination von Arbeitspaket 2 zuständig sein: WP2 setzt die entwickelten Techniken in verschiedenen realen Feldszenarien um, die von städtischen Gebieten über Meeresböden bis hin zu stark seismischen Regionen reichen. Wir werden nach Signaturen verschiedener Ereignisse suchen und dabei auf kontinuierliche Erfassung, autonome Ereigniserkennung und fortgeschrittene Verarbeitung abzielen. Darüber hinaus wird sich ein Postdoc am GFZ auf das Testgelände in Island konzentrieren.

Weitere Informationen unter https://senseiproject.eu/

Laufzeit

• 12/2024 - 11/2027

Zuwendungsgeber

• EU

Projektverantwortliche

• Dr. Philippe Jousset

ProjektmitarbeiterInnen

•  Prof. Charlotte Krawczyk

Kooperationen

•  INRIM https://www.inrim.it/it
• ISOR https://en.isor.is/

Publikationen

• Jousset, P., Reinsch, T., Ryberg, T. et al. Dynamic strain determination using fibre-optic cables allows imaging of seismological and structural features. Nat Commun 9, 2509 (2018). https://doi.org/10.1038/s41467-018-04860-y
• Flóvenz, Ó. G., Wang, R., Hersir, G. P., Dahm, T., Hainzl, S., Vassileva, M., ... & Milkereit, C. (2022). Cyclical geothermal unrest as a precursor to Iceland’s 2021 Fagradalsfjall eruption. Nature Geoscience, 15(5), 397-404.