Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die zurzeit verwendeten Verfahren gestatten es nicht, Schichten unterschiedlicher Eigenschaften im Untergrund mit Hilfe der Seismik mit ausreichender Genauigkeit zu erkennen und zu kartieren. Der Grund daf\u00fcr ist unter anderem das Fehlens geeigneter seismischer Quellen, die umweltvertr\u00e4glich eingesetzt werden k\u00f6nnen. Gegenstand der Entwicklung war daher der Bau verschiedener Ausf\u00fchrungs-formen von seismischen Quellen f\u00fcr den Einsatz in Flachbohrungen. (Ausf\u00fchrungen f\u00fcr 36 mm Rammkernsonden und 50 mm Bohrgest\u00e4nge) und Erprobung dieser Quellen unter verschieden geologischen Bedingungen in Lockergestein. Ziel des Projektes war es, ein seismisches Verfahren zum Einsatz zu bringen, um mit dessen Hilfe zuverl\u00e4ssigere Aussagen \u00fcber stratigraphische und lithologische Eigenschaften des Untergrundes in der Umgebung von Deponien machen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Entwicklung der Quelle erfolgte in zwei Schritten. Im ersten Schritt wurden anhand einer 36-mm-Version die grunds\u00e4tzlichen Probleme der Beanspruchung der seismischen Quelle bei dem Einsatz im Bohrloch gekl\u00e4rt. In Versuchsreihen mit geeigneten Hochspannungs-Isolierstoffen wurde die elektrische und thermische Beanspruchung unter Kontrolle untersucht. Ferner wurde durch verschiedene konstruktive Ma\u00dfnahmen die durch den Bohr- und Rammvorgang verursachte mechanische Beanspruchung reduziert, so da\u00df sich bei verschiedenartigen Belastungszyklen eine m\u00f6glichst hohe Standzeit ergab. Die Standzeit konnte in Langzeituntersuchungen in einer Versuchsbohrung nachge-wiesen werden. In einem zweiten Schritt wurden die mit der 36-mm-Version gewonnen Erfahrungen auf eine Version mit 50 mm Gest\u00e4ngedurchmesser \u00fcbertragen. Auch die dabei erzielte L\u00f6sung wurde in Langzeituntersuchungen auf ihre Standzeit hin untersucht.
\nBeide Ausf\u00fchrungen wurden in Feldversuchen in verschiedenen Me\u00dfgebieten im Raum Hildesheim auf ihre praktische Anwendbarkeit hin erprobt. Im Hinblick auf die kommerzielle Verwendung des Verfahrens beschr\u00e4nkte sich diese Erprobung nicht auf den Nachweis der erzielten technischen Eigenschaften. In allen Gebieten wurden nach M\u00f6glichkeit auch seismische Registrierungen vorgenommen, so da\u00df eine erste geologische Interpretation m\u00f6glich war. Eine abschlie\u00dfende Messung wurde auf der Seismischen Meile im Gebiet der Deponie Sch\u00f6neiche\/Gallun durchgef\u00fchrt. Die Messungen wurden in Zusammenarbeit der Firma Geo-Infometric, Hildesheim durchgef\u00fchrt. An der Auswertung wa-ren die Hochschulen Clausthal und Potsdam beteiligt.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das Entwicklungsziel, ein Verfahren zur Kartierung oberfl\u00e4chennaher Schichten mit akustischen Signalen unter Verwendung einer neuartigen Quelle bis zur Marktreife zu entwickeln, konnte in den we-sentlichen Punkten erreicht werden. Die Anpassung und der Einbau der Quelle wurde mit R\u00fccksicht auf die kommerzielle Verwertbarkeit zun\u00e4chst nur auf die 36 mm Rammsonde und den 50 mm Bohrmei\u00dfel beschr\u00e4nkt. Auf eine tomographische Bearbeitung der Me\u00dfdaten im Feld mu\u00dfte aus finanziellen Gr\u00fcnden zun\u00e4chst verzichtet werden.
\nDer Erfolg seismischer Me\u00dfverfahren ist bestimmt durch die Eindringtiefe in den Untergrund und durch das r\u00e4umliche Aufl\u00f6sungsverm\u00f6gen. Beide Gr\u00f6\u00dfen stehen in engem Zusammenhang zueinander. Daneben spielen St\u00f6rsignale eine ma\u00dfgebende Rolle. Mit dem hier verwendeten Verfahren gelingt es, systembedingte St\u00f6rsignale wie Rohrwellen und Oberfl\u00e4chenwellen niedrig zu halten. Das Aufl\u00f6sungsverm\u00f6gen ist durch den Spektralgehalt der Signale bestimmt. Daher wurde dieser Punkt besonders ber\u00fccksichtigt. Sowohl die Art der Quelle als auch die Tatsache, da\u00df die Quelle im Bohrloch angekoppelt wird schaffen gute Voraussetzungen daf\u00fcr, da\u00df auch hohe Frequenzen in den Untergrund abgestrahlt werden. Dar\u00fcber hinaus wurde besondere Sorgfalt bei der Auswahl und der Ankopplung der Geophone an der Erdoberfl\u00e4che aufgewandt. Die Me\u00dfergebnisse zeigen, da\u00df Reichweite und Spektralgehalt sehr stark von den \u00f6rtlichen Bedingungen, wie Festigkeit der Gesteinsmatrix und Porenwassergehalt des Lockergesteins abh\u00e4ngig sind. Als Richtwerte des Spektralgehaltes seismischer Signale ergeben sich Mittenfrequenzen von 400 Hz bis zu Entfernungen von ca. 20 m. Bis zu Entfernungen von ca. 100 m wurden Spektren mit Mittenfrequenzen von 200 Hz erreicht. In Anbetracht der Fortpflanzungsgeschwindigkeit seismischer Wellen im oberfl\u00e4chennahen Bereich ist daher im Teufenbereich bis 50 m mit Wellenl\u00e4ngen von mehr als 1 m zu rechnen. Bei reflexionsseismischen Messungen ist ein derartiges Aufl\u00f6sungsverm\u00f6gen ist f\u00fcr bestimmte Fragestellungen im oberfl\u00e4chennahen Bereich zu gering. Die Entwicklung wurde daher mit Blick auf tomographische Me\u00dfverfahren weiter verfolgt um auf diese Weise ein h\u00f6heres Aufl\u00f6sungsverm\u00f6gen zu erreichen.
\nEine wesentlich h\u00f6here Aufl\u00f6sung ergab sich bei der Messung der Aufzeiten. Hier konnten die Ersteins\u00e4tze der aus der Bohrung an die Erdoberfl\u00e4che gelaufenen Wellen ausgewertet werden. Aufgrund dieser Messungen konnten sehr genaue Geschwindigkeitsbestimmungen vorgenommen werden. Es wurden f\u00fcr die Charakterisierung von Lockergestein typische Schichtgeschwindigkeiten ermittelt. Mit Hilfe spezieller Geophone wurden neben den Ersteins\u00e4tzen der Kompressionswellen auch die Ersteins\u00e4tze der Scherwellen ausgewertet. Aus den Geschwindigkeiten beider Wellentypen wurde die f\u00fcr die Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften des Bodens wichtige Poisson-Zahl bestimmt.
\nDie im Rahmen des Projektes durchgef\u00fchrten Untersuchungen haben gezeigt, da\u00df in Verbindung mit dem Abteufen einer Bohrung eine genauere \u00dcberwachung des Bohrvorganges und eine physikalische Bewertung der w\u00e4hrend des Bohrvorganges angetroffenen Schichten m\u00f6glich ist. Durch die Auswertung der mit der Bohrung verkn\u00fcpften seismischen Messung sind dar\u00fcber hinaus Aussagen \u00fcber Schichtgrenzen im gr\u00f6\u00dferen Abstand von der Bohrung m\u00f6glich. Auf diese Weise gelingt es, in Bereichen sensibler Untergrundstrukturen mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand die Zahl der Bohrungen und damit die Gefahr der Zerst\u00f6rung von nat\u00fcrlichen Barrieren im Untergrund zu verringern.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
\u00dcber das F\u00f6rderungsprojekt wurde an verschiedenen Stellen mit Hinweis auf die Deutsche Bundesstiftung Umwelt m\u00fcndlich vorgetragen.
\nSchriftliche Ver\u00f6ffentlichungen wurden bisher nicht vorgenommen.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die durch das Projekt erzielten Ergebnisse zeigen, da\u00df mit Hilfe der im Rahmen des Projektes entwickelten Techniken mit akustischen Signalen sehr genaue Angaben \u00fcber oberfl\u00e4chennahe Lockergesteinsschichten gemacht werden k\u00f6nnen. Die Untersuchungen zeigen jedoch auch, da\u00df auf-grund der \u00dcbertragungseigenschaften des Untergrundes f\u00fcr akustische Signale Grenzen in Reichweite und Aufl\u00f6sungsverm\u00f6gen gesetzt sind, die durch die \u00dcbertragungseigenschaften des Untergrundes ge-setzt sind. Der technische und operative Stand des entwickelten Verfahrens gestattet unter gegebenen Umst\u00e4nden einen Einsatz im Zusammenhang mit der Erkundung von Deponiestandorten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Die zurzeit verwendeten Verfahren gestatten es nicht, Schichten unterschiedlicher Eigenschaften im Untergrund mit Hilfe der Seismik mit ausreichender Genauigkeit zu erkennen und zu kartieren. Der Grund daf\u00fcr ist unter anderem das Fehlens geeigneter seismischer Quellen, die umweltvertr\u00e4glich eingesetzt werden k\u00f6nnen. Gegenstand der Entwicklung war daher der Bau verschiedener Ausf\u00fchrungs-formen von […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[64,51,53],"class_list":["post-18602","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-niedersachsen","tag-ressourcenschonung","tag-umwelttechnik"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"06016\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-06016.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"50.686,41","dbu_projektdatenbank_firma":"Geo-Me\u00dftechnik","dbu_projektdatenbank_strasse":"Birkenweg 20","dbu_projektdatenbank_plz_str":"31162","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Bad Salzdetfurth","dbu_projektdatenbank_p_von":"1994-10-12 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"1997-02-20 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"2 Jahre und 4 Monate","dbu_projektdatenbank_telefon":"05063\/2819","dbu_projektdatenbank_inet":"","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Niedersachsen","dbu_projektdatenbank_foerderber":"9","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/18602","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/18602\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":31605,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/18602\/revisions\/31605"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=18602"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=18602"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=18602"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}