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Durchführung der Messungen

Durchführung der Messungen

Für die Durchführung der seismischen Messungen ist ein Betriebsplan erforderlich, der beim Bergamt Nordbayern der Regierung von Oberfranken in Bayreuth beantragt wurde. Das Genehmigungsverfahren steht kurz vor dem Abschluß. Die naturschutzfachlichen Gutachten für die seismischen Messungen sehen keine Beeinträchtigung für Flora und Fauna, da die Messfahrzeuge sich nur kurzzeitig an einem Ort aufhalten. Geplant ist, die Messungen von Ende Oktober bis Anfang Dezember 2018 in der vegetationsfreien Periode und außerhalb der Brutzeit der Vögel durchzuführen.

3 Vibrofahrzeuge (Seitenansicht) auf einem Feldweg

Messfahrzeuge in Kolonne, Foto: Dr. Wolfgang Bauer

Zum Einsatz kommt das Messverfahren der Vibrationsseismik. Dieses Verfahren wurde entwickelt, um auch in bebauten Gebieten seismische Messungen durchführen zu können. Hierbei kommen voraussichtlich drei Vibrationsfahrzeuge mit einem Gesamtgewicht von jeweils ca. 25 t pro Fahrzeug zum Einsatz. Die Erzeugung der Schallwellen erfolgt ohne Eingriff in den Untergrund.

Die Fahrzeuge bewegen sich ähnlich einer Wanderbaustelle entlang der Messlinien und senden an festgelegten Vibrationspunkten über eine hydraulisch absenkbare Rüttelplatte Schallwellen (Frequenzspektrum: 8 – 100 Hertz) in den Untergrund. Ein solcher „sweep“ dauert etwa 20 Sekunden und wird pro Messpunkt etwa zwei- bis dreimal wiederholt. Dabei ändert sich die Frequenz des Anregungssignals so schnell, dass keine Resonanzerscheinungen auftreten. Dadurch wird eine Gefährdung von Gebäuden und Versorgungsleitungen ausgeschlossen. Bei den Arbeiten wird die DIN 4150 (Erschütterungen im Bauwesen und Einwirken auf bauliche Anlagen) eingehalten.

Ein Geophon liegt in der Hand.

Geophon, Foto: Dr. Wolfgang Bauer

Im Untergrund werden die Schallwellen von den Gesteinsschichten reflektiert und wieder an die Erdoberfläche zurückgeschickt. Ihr Schall wird von Geophonen aufgenommen und an einen Messwagen weitergeleitet. Bei Geophonen handelt es sich um empfindliche Messgeräte, die in Gruppen mit Kabeln verbunden sind und mit einem etwa 10 cm langen Dorn in den Boden gesteckt werden.

Mehrere Geophon-Gruppen werden zu einer Auslage zusammengefasst, die insgesamt mehrere Kilometer lang ist. Mit dem Fortschritt der Messungen wandert auch die Geophon-Auslage mit. Aus der Laufzeit der Schallwellen von der reflektierten Schicht zum Geophon kann mit aufwendigen Verfahren die Tiefe und der Verlauf der Reflexionshorizonte ermittelt werden. So erhalten die Geowissenschaftler der FAU ein zweidimensionales Bild des Untergrundes.

Oben: Seismischer Profilschnitt, unten: Beispiel eines interpretieren seismischen Profilschnitts

oben: Seismischer Profillschnitt, unten: Beispiel eines interpretieren seismischen Profilschnitts, Quelle: BGR

 

Nach Abschluss einer Messung fahren die Vibratorfahrzeuge weiter zum nächsten Messpunkt. Die Entfernung zwischen den einzelnen Messpunkten beträgt 100 Meter. Pro Stunde werden zwischen 10 – 15 Messpunkte gemessen. Die Genehmigungen zur Benutzung der Wege und Grundstücke werden vor Ort durch das von der FAU beauftragte Fachunternehmen GEO-Service K. Bittner (die so genannten Permitter) eingeholt. Das Unternehmen begleitet die Messungen und ist auch Ansprechpartner bei evtl. auftretenden Schäden, wie beispielsweise an Wegen und Gebäuden. Schadensmeldungen werden von einem unabhängigen Gutachter geprüft.Berechtigte Ansprüche werden durch den Auftraggeber der Messungen, den Lehrstuhl für Geologie der FAU, ausgeglichen.

Schematische Darstellung des Ablaufs der seismischen Messungen

Ablauf der seismischen Messungen, 1 Einwilligung, 2 Vermessung, 3 Auslage der Geophone, 4 Seismische Messung, 5 Aufräumen, Abbildung: 84GHz

Seismische Messungen

Zielsetzung der Messungen