unterwasser-metalldetektoren uwex® erobern den tauchsport - Secon

ZEITBOMBEN DER ANDEREN ART:
Erkundung von Deponie-Altlasten mit Messsystemen der Kampfmittelortung | Prof. Dr. Dr. habil. Kord Ernstson
Man sieht es ihr nicht an: Im Untergrund der saftigen Wiese schlummert eine
Zeitbombe. Vor 80 Jahren wurde hier ein Steinbruch für einen Kalkstein-Abbau
stillgelegt, und vor 50 Jahren widerfuhr ihm, was damals mit vielen Gruben geschah:
der Beginn einer Auffüllung mit Müll – und das über lange Jahre hinweg.
Hausmüll, Sperrmüll, Industrieabfälle, Bauschutt, und irgendwann hochgiftige
Industrieschlämme.
Die Zeitbombe: Der geologische Rahmen, der Kalkstein, ist klüftig und verkarstet,
und in nicht zu großer Entfernung gibt es Trinkwasser-Gewinnungsanlagen. Die
Behörden wissen um die Gefahr und haben längst mit einer Erkundung begonnen,
an deren Ende Schritte zu einer Sanierung stehen sollen. Bohrungen sind abgeteuft
worden, aber auf dieser großen Fläche sind das allenfalls Nadelstiche. Wo genau
sind die Ränder der Deponie, bis in welche Tiefe liegt der Müll, liegt bestimmtes
Material in bestimmten Bereichen des Deponiekörpers, gibt es bereits in das Kalkgestein
infiltrierende kontaminierte Wässer?
Solche Fälle kennen die Umweltämter zur Genüge und in großer Zahl, und seit
zwei bis drei Dekaden ist es Praxis geworden, mit Unterstützung geophysikalischer
Messungen der Altlastenproblematik verstärkt beizukommen, zumal die moderne
digitale Messtechnik und Miniaturisierung der Apparaturen ganz neue Anwendungsbereiche
in der Geophysik erschlossen hat, was zunächst ohne rechten Einfluss
in der Ortung von Bomben, Minen und anderen militärischen Hinterlassenschaften
geblieben ist. EBINGER, dem Leser dieser Zeitschrift eher als Produzent
von „sophisticated equipment“ in der Kampfmittelortung und -räumung bekannt,
hat sich dieser Entwicklung allerdings nicht verschlossen, zumal es weitreichende
Überschneidungen dieser Erkundungsbereiche gibt und vielfach dieselben geophysikalischen
Messsysteme zum Einsatz kommen. Hier lassen wir den Leser einen
Blick auf diese hochinteressanten Verbindungen werfen, wenn wir am Beispiel der
oben angesprochenen Deponie zeigen, was heute mit modernster Messtechnik an
Erkenntnissen über den Untergrund im Altlastenbereich gewonnen werden kann.
In den meisten Fällen unverzichtbar bei Altlastenerkundungen sind passive Magnetfeldmessungen
(Abb. 1) sowie Messungen der aktiven Induktionsverfahren mit
der Frequenzelektromagnetik (FEM, Abb. 2) und der transienten (Impuls-)Elektromagnetik
(TEM, Abb. 3). Eine Besonderheit ist bei den Messungen mit Magnetik und
Impulselektromagnetik insofern gegeben, als beide Datenfelder bei entsprechender
Messwertaufnahme identisch strukturiert sind und am Computer unmittelbar
miteinander synoptisch ausgewertet werden können. Damit lassen sich wegen der
unterschiedlichen Parameter, auf die die beiden Verfahren reagieren, leichter Material-
und Objektansprachen vornehmen (Eisenmetalle, Nichteisenmetalle, magnetische
Gesteine, Keramik, Industrieschlämme u.a.).
Magnetfeldmessungen reagieren einleuchtenderweise auf die eisenmetallischen
Komponenten, die in aller Regel Hausmüll, Sperrmüll oder Bauschutt begleiten
und Bestandteil von Deponien sind, deren Ausdehnung und laterale Begrenzungen
meist im Bild einer magnetischen Vermessung nachgezeichnet werden können
(Abb. 4). Man erkennt, dass die hier angesprochene Deponie keine Ausnahme bildet
und sich insbesondere nach besonderer Datenverarbeitung scharf vom normalen
geologischen Rahmen abhebt. Eine Tiefpass-Filterung bedeutet hier eine Art Glättungsprozess
für das magnetisch sehr unruhige Anomalienfeld, und das berechnete
Feld des Horizontalgradienten beschreibt in jedem Gitterpunkt die stärkste horizontale
Messwertänderung, was als eine Art Hochpass-Filterung angesehen werden
kann. Vor allem in den bearbeiteten Feldern erkennt man den nicht unerwartet
inhomogenen Aufbau der Deponie.
Die aktiven Verfahren der Elektromagnetik reagieren ebenfalls auf eisenmetallische
Objekte im Deponiekörper. Hier ist die elektrische Leitfähigkeit des Materials
der Parameter, der eine Wirbelstrombildung ermöglicht. Deshalb „sieht“ die
Elektromagnetik im Gegensatz zur Magnetik auch nicht-eisenmetallische Körper.
Das ist ein Vorzug, der auch auf dem Feld der Kampfmittelräumung zunehmend
Abb. 1. Magnetometer-Array mit drei Gradiometer-Sonden
EBINGER Magnex® 120 mit digitaler Messwerterfassung und
präziser GPS-Navigation.
Fig. 1. Magnetometer array with three EBINGER Magnex® 120
gradiometer sensors with digital recording of measurements and
precise GPS navigation.
Abb. 2. Digitalregistrierung der Frequenz-Elektromagnetik mit
EBINGER TREX® 150
Fig. 2. Digital registering of frequency electromagnetism with the
EBINGER TREX® 150.
Abb. 3. EBINGER UPEX® 745 P2I: Impuls-Elektromagnetik mit synchroner
Messwerterfassung in der oberen und unteren Schleife in sechs
Zeitfenstern. Abtastrate auf den Profilen kleiner 10 cm, entsprechend
genaue Positionierung mit GPS. Das gilt auch für alle anderen
hier angesprochenen Messwertaufnahmen.
Fig. 3. Pulsed electromagnetism technique with synchronous recording of
the measured data in the upper and lower loop in six time frames.
EBINGER UPEX® 745 P2I. Scanning rate on the profiles smaller than 10
cm in accordance with precise positioning with GPS. The same also
holds good for all the other methods of recording measured values
addressed here.
ebingernews | 9