Geomagnetik und Altlasten

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Geomagnetische Messungen werden sowohl für die Prospektion als auch für umweltgeologische Fragestellungen eingesetzt. Lokal auftretende Anomalien, die durch magnetisierbare Objekte (Minerale, Eisenobjekte,…) verursacht werden, können mittels Magnetometermessungen detektiert und abgegrenzt werden.

Im folgenden Beispiel wird der Einsatz von Protonenpräzessionsmagnetometern zur Abgrenzung einer alten Hausmülldeponie nahe einem alten Bauernhaus gezeigt.

Abb. 1 Messresultat und Lokation

Grund zur Annahme einer Hausmülldeponie waren vereinzelt, aus der Erde auftretenden Glas- und Keramikscherben, sowie vereinzelte rostige Eisenteile. Dies ließ vermuten, dass dort von früheren Bewohnern (1850 -1970?), nicht verbrennbare Stoffe deponiert wurden. Da die Fläche als Garten genutzt werden soll, wird die Entfernung des betroffenen Erdreiches geplant.

Um die Größe der Mülldeponie flächenmäßig abzugrenzen und infolgedessen den Abtrag besser zu planen, wurde das Grundstück mit einem Protonenmagnetometer untersucht.

Geomagnetische Messungen mit einem Magnetometer sind nicht invasiv und es müssen keine Bohrungen oder Schürfe dafür angelegt werden. Die Messung erfolgt durch Begehen des Geländes. Dabei kommen zwei Protonenpräzessionsmagnetometer zum Einsatz.  Eine stationäre Messstation misst die Tagesvariation des Erdmagnetfeldes, während mit einem zweiten Protonenmagnetometer das zu untersuchende Gebiet begangen wird. An Messpunkten wird die magnetische Flussdichte (in Nanotesla; nT) gemessen und die GPS-Koordinaten des jeweiligen Punktes ermittelt. Da jegliche magnetisierbare Objekte mit dem Magnetometer in Resonanz treten, ist es wichtig möglichst alle oberflächlichen, potenziellen Störkörper sowie den Verlauf von Telefon/Stromleitungen während der Messung zu vermerken, um eine Fehlinterpretation der Daten zu vermeiden.

Abb. 2 Tagesgangvariation Erdmagnetfeld

Die im Feld erhobenen Daten werden danach kombiniert: die magnetische Tagesvariation (Abb. 2) sowie offensichtliche Störsignale (Autos, Stromkästen, Zäune), die im Messgebiet auftreten, werden eliminiert um das Signal der lokalen Variation zu bestimmen.  Abb. 3 zeigt das extrahierte Signal (SW-NO-Profile) und die deutlich hervortretende Anomalie aufgrund der Altlast im Messgebiet.

Abb. 3 SW-NO Profildarstellungen Magentische Anomalie (Dipol) verursacht von der Altlast

Die angefertigte Karte (Titelbild, Abb. 1) ermöglicht ein lesbares Ergebnis und bieten eine gute Grundlage, um weitere Schritte zu planen. Die Hausmülldeponie kennzeichnet sich durch einen magnetischen Dipol mit sehr hohen und niedrigen Messwerten.  Die Signalstärke nimmt mit zunehmendem Abstand zur Störkörper ab. In der Umgebung konnten keine weiteren Anomalien im Zusammenhang mit vergrabenem, deponiertem Material festgestellt werden.

Wir danken der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) für die freundliche zur Verfügungstellung der Tagesgang-Daten zur Verifizierung unserer Messdaten.