BGR Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe

BGR-Experten bauen das Spulensystem zum Test im Pool auf.

Neues Verfahren zur Messung der Bodenfeuchtigkeit entwickelt, 16.07.2018

Passend zur Sommerhitze hat die BGR im Dienstbereich Spandau einen wassergefüllten Pool aufgebaut. Das Wasserbassin mit einer Tiefe von ca. 1 Meter und einem Durchmesser von über 5 Metern dient allerdings der Entwicklung einer neuartigen Messmethode zur Untersuchung der Feuchtigkeit in Böden. Über der Wasseroberfläche haben Geophysiker hierzu Stromkabel verlegt, mit denen ein elektromagnetisches Messsystem für Bodenuntersuchungen erprobt wird. Bei diesem Verfahren lösen elektromagnetische Impulse im Wasser Antwortsignale aus. Mit ihrer Hilfe können die Wissenschaftler beim Einsatz der Methode in der Praxis die Gesamtmenge der Wassermoleküle im Boden und den das Wasser umgegebenen Porenraum errechnen. Das Messsystem basiert auf einem ähnlichen Prinzip wie das Verfahren der Magnetresonanztomografie in der Medizin. Die BGR wendet solche Untersuchungen seit vielen Jahren erfolgreich bei der Grundwasserexploration in großen Tiefen von 10 bis 150 Metern (Magnetische Resonanzsondierung) in ihren Projekten im In- und Ausland an. Dabei werden Kabelspulen mit einem Durchmesser von 20 bis 150 Metern eingesetzt. Für Untersuchungen mit kleinen Spulen für geringere Tiefen war die hierbei generierte Stärke der Signale allerdings viel zu gering. Durch die neuen Experimente im Pool gelang es den BGR-Geophysikern, das Signal mit Hilfe eines zusätzlichen Moduls zur Erzeugung eines künstlichen Magnetfeldes um ein Vielfaches zu verstärken. Auf diese Weise lässt sich das Messverfahren jetzt auch bei Bodenuntersuchungen in geringeren Tiefen bis max. 1 Meter anwenden. Das System soll zukünftig in Kooperation mit den Leibniz-Instituten für Angewandte Geophysik in Hannover und für Photonische Technologien in Jena weiter entwickelt und verbessert werden. Ziel ist es, eine effiziente Kartierung der Bodenfeuchtigkeit zu ermöglichen und somit u.a. die Verteilung von Sickerwasser oder die Ausbreitung von Schadstoffen besser analysieren zu können.
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