Geophysik

Neben der geophysikalischen Prospektion im Bereich der Kampfmittelerkundung können wir Ihnen inzwischen auch für zahlreiche weitere Einsatzbereiche geophysikalische Detektions- und Messverfahren anbieten. Etabliert sind diese Messverfahren beispielsweise in der archäologischen Flächenaufnahme (z.B. GPR, Geomagnetik), aber auch in bei der Leitungsortung im Zusammenhang mit Bau- und Erschließungsvorhaben.

Sprechen Sie uns an! Unsere geowissenschaftlichen Mitarbeiter erarbeiten ein für Ihre Maßnahme angepasstes Erkundungskonzept.

3D-Modellierung der geomagnetischen Tiefensondierung eines Blindgängerverdachtspunktes. Zu erkennen sind ein Abscheider und punktuelle Störkörper.

Geophysikalische Ortung von Kampfmitteln

Alle etablierten Detektionsverfahren in der Kampfmittelsuche beruhen auf geophysikalischen Messmethoden. Am weitesten verbreitet sind dabei Messverfahren, die auf der Detektion von eisenhaltigen bzw. metallischen Munitionsbestandteilen basieren. Diese Bestandteile werden durch sog. passive (z.B. Geomagnetik) bzw. aktive Messverfahren (z.B. TDEM, Minensuchgeräte) detektiert.

Darüber hinaus hat sich der Einsatz eines weitern aktiven Messverfahrens etabliert, das sog. Georadar bzw. GPR (Ground Penetrating Radar).

Alle geophysikalischen Messmethoden verfügen, abhängig vom eingesetztem Equipment, über unterschiedliche Tiefenreichweite und Auflösungsvermögen. Sämtlich Verfahren sind durch im Boden anzutreffende natürliche bzw. anthropogene Strukturen zu beeinflussen. Dies führt dazu, dass die Messdaten nur unter Berücksichtigung der geologischen bzw. pedologischen Rahmenparameter zielführend auswertbar sind. Entsprechend erfahrene geowissenschaftliche Fachkräfte können durch korrekte Interpretation der Messdaten unnötige Bodeneingriffe oder Mehrfachmessungen minimieren und Ihnen so effektiv Kosten und Zeit im Bauablauf sparen. Hier sollte, gerade bei größeren und komplexeren Bauvorhaben, bereits in der Planungsphase ein zielgerichtetes Untersuchungskonzept unter Einbeziehung geophysikalischer Fachplaner aufgestellt werden.

Geomagnetik-Flächenmessung: Einsatz unseres GPS-gestützten 4-Kanal-Messsystems der Fa. Vallon.

Geomagnetik (Ferromagnetik)

Die Methode der geomagnetischen Oberflächensondierung basiert auf Änderungen des natürlichen Erdmagnetfelds, die durch das Störfeld eines ferromagnetischen Objektes hervorgerufen werden.

Grundsätzlich erfassen passive magnetische Systeme ausschließlich ferromagnetische Störkörper, d.h. Objekte und Strukturen, welche Magnetfelder als Anomalien im Erdmagnetfeld erzeugen. Dabei kann es sich einerseits um Objekte aus Eisen oder Stahl handeln, andererseits aber auch um ferromagnetische Materialien wie gebrannten Lehm, Ziegel oder Gesteine mit einem hohen Eisenanteil (Granite, Basalt).

Die Tiefenreichweite bei der Flächensondierung mit Magnetometern hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab und ist auch für Objekte gleichen Typs sehr unterschiedlich. In wie weit ein ferromagnetisches Objekt im Untergrund eine detektierbare Magnetfeldanomalie erzeugen kann, hängt zum einen von der Magnetisierbarkeit und tatsächlichen Magnetisierung, aber auch von der Geometrie und Orientierung der Objekte im Raum ab. Weiterhin sind auch das magnetische Rauschen am Messort und die Qualität des eingesetzten Magnetometers sowie die Witterung von Bedeutung. In der Regel kann davon ausgegangen werden, dass größere Störkörper (Abwurfmunition) bis in eine Tiefe von max. 3 m erfasst werden. In Bereichen mit zahlreichen oberflächennahen Störungen (große magnetische Hintergrundbelastung bzw. hohes Umgebungsrauschen) kann eine solche Beprobungstiefe nicht erreicht werden.

Geomagnetische Flächenaufnahme eines Bombenabwurfgebietes (Brandbomben INC 30). Zu erkennen sind verschiedene Einzelsignaturen, Leitungstrassen und Einzelstellungen (FLAK).

Georadar (GPR)

Das Georadar, synonym auch als Bodenradar oder GPR (Ground Penetrating/Probing Radar) bezeichnet, ist ein sogenanntes elektromagnetisches Implusreflexionsverfahren.

Das Messprinzip beruht auf hochfrequenten elektromagnetischen Impulsen, die von einer Sendeantenne an der Oberfläche in den Untergrund abgestrahlt werden. Eine Empfangsantenne registriert die an Schichtgrenzen und vergrabenen Objekten (z.B. Rohre, Kabel oder Kampfmittel) reflektierten oder an Einlagerungen im Boden gestreuten Wellenfelder, wobei die Laufzeiten und Amplituden der elektrischen Feldstärke (E) aufgezeichnet werden.

Reflexion und Diffraktion der elektromagnetischen Wellen entstehen, wenn im Untergrund signifikante Kontrastunterschiede der elektrischen Materialeigenschaften auftreten. In diesem Zusammenhang ändern sich die Dielektrizitätskonstante (ε) sowie die Leitfähigkeit (σ).

Das Sende- und Empfangssignal wird durch breitbandige Dipolantennen abgestrahlt und empfangen. Kürzere Wellenlängen besitzen wegen ihrer höheren Sendefrequenz generell ein höheres Auflösungsvermögen, aufgrund der starken Beeinträchtigung durch Absorption und Streuung verringert sich allerdings die Erkundungstiefe. Größere Wellenlängen erreichen im Umkehrschluss zwar größere Sondiertiefen, wobei die Detailschärfe reduziert wird.
Flächenaufnahme mittels Georadar. Tiefenschnitt 1,6-1,8 m in der 2D-Darstellung. Deutlich zu erkennen ist der west-ost-gerichtete Leitungsverlauf, sowie Auffüllungsbereiche im Nordosten des Aufnahmegitters.
Flächenaufnahme mittels Georadar in der 3D-Darstellung. Hier sind der Leitungsverlauf und Auffüllungsstrecken noch deutlicher zu erkennen.
Fahrzeuggestützte Einkanal-Georadaraufnahme im Autobahnbereich.