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Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe
Handbuch zur Erkundung des Untergrundes von Deponien und Altlasten
Band 3
Dieses Methodenhandbuch „Deponieuntergrund“ ist im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie (BMBF) geförderten Forschungsverbund-vorhabens „Methoden zur Erkundung und Beschreibung des Untergrundes von Deponien und Altlasten“ (Projektträger „Abfall-wirtschaft und Altlastensanierung“ im Umweltbundesamt; Förder-kennzeichen 1460605, 1460605A und 1460605B) entstanden. Die Verantwortung für den Inhalt der jeweiligen Beiträge liegt bei den Autoren.
Mit Beiträgen von Alfred Berktold, Norbert Blindow, Frank Börner, Gerhard Brandt, Ewald P. Brückl, Thomas Büttgenbach, Günter Buntebarth, Uwe Casten, Wolfgang G. Debschütz, Lothar Dresen, Hans A. K. Edelmann, Jürgen Fertig, Imre Fejes, Helmut Gaertner, Christoph Gelbke, Siegfried Greinwald, Eckart Hurtig, Bernhard Illich, Franz Jacobs, Wolfgang Jäger, Franz Kirchheimer, Klaus Knödel, Franz König, Artur Wilhelm Kolodziey, Johannes M. Kulenkampff, Heinrich Krummel, Gerhard Lange, Kurt Lhotzky, Gerd Liebhardt, Harald Lindner, Hans-Henrik Mittenzwey, Martin Müller, Christian Oelsner, Dirk Orlowsky, Hellfried Petzold, Burkhard Pfeifer, Ernö Prácser, Carsten Pretzschner, Tino Radic, Lutz Reimers, Géza Rezessy, Thomas Richter, Karl-Josef Sandmeier, Jochen Schade, Gerlinde Schaumann, Christian Schneider, Jürgen R. Schopper, Joachim Sebulke, Heinz Schubert, Knut Seidel, Klaus-Peter Sengpiel, Dieter Steinbrecher, János Stickel, László Szabadváry, Tomm Utecht †, László Vértesy, László Verö, Richard Vogt, Andreas Weller, Peter Weidelt, Thomas Witka, Uwe Wolf, Ugur Yaramanci und Gerhard Zscherpe †
Klaus KnödelHeinrich KrummelGerhard Lange (Herausgeber )
Geophysik2. überarbeitete Auflage
mit 431 Abbildungen, 122 in Farbe und 57 Tabellen
Dr. Klaus Knödel Dr. Heinrich Krummel Dipl. Geophys. Gerhard Lange
Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe Dienstbereich Berlin Wilhelmstraße 25-30 D-13593 Berlin
Bibliografische Information der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über <http://dnb.ddb.de> abrufbar.
ISBN 3-540-22275-8 Springer Berlin Heidelberg New York
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Ver-vielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutsch-land vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grund-sätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes.
Springer ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media springer.de© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2005 Printed in Germany
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften.
Umschlaggestaltung: Erich Kirchner, Heidelberg Herstellung: Almas Schimmel Satz: Reproduktionsfertige Vorlage der Autoren Druck: Mercedes-Druck, Berlin Bindung: Stein + Lehmann, Berlin
Gedruckt auf säurefreiem Papier 30/3141- 5.4 3 2 1 0 -
Dank
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat in den ver-gangenen Jahren über seinen Projektträger ”Abfallwirtschaft und Altlastensa-nierung” im Umweltbundesamt das Verbundvorhaben ”Methoden zur Erkun-dung und Beschreibung des Untergrundes von Deponien und Altlasten” (Kurztitel ”Deponieuntergrund”) gefördert. Als ein Produkt des Verbundvor-habens wird das „Handbuch zur Erkundung des Untergrundes von Deponien und Altlasten“ vorgelegt. Der Herausgeber dankt dem BMBF für die Förde-rung des Vorhabens und des Handbuchs. Zu danken ist Herrn Dr. Heidborn und Mitarbeitern (BMBF) und dem Projektträger für die fachliche und admi-nistrative Betreuung des Verbundvorhabens und des Methodenhandbuchs. Die Ermutigungen, kritischen Fragen und zahlreichen Hinweise durch die Mitar-beiter des Projektträgers und der Fachreferate im Umweltbundesamt haben das Projekt wesentlich vorangebracht.
Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) hat in Zu-sammenarbeit mit den Autoren nach Beendigung des Verbundvorhabens ”De-ponieuntergrund” im Rahmen ihrer Querschnittsaufgaben „Beratung der Mi-nisterien“ und „Beratung der deutschen Wirtschaft“ die aktualisierte Neuauf-lage des Bandes Geophysik vorbereitet.
Der vorliegende Band ist ein Gemeinschaftswerk von Geophysikern in Firmen, Hochschulen, Forschungsinstituten und Behörden. Die Forschung an den Teststandorten, wo instruktive Beispiele für das Handbuch gewonnen so-wie die Methoden nach Kosten und Nutzen bewertet wurden, ist nachhaltig von den zuständigen Geologischen Landesämtern, Kreisbehörden und Depo-niebetreibern unterstützt worden. Zu danken ist neben den Autoren allen Fachkollegen und Firmen, die durch Beiträge und Fallbeispiele den Band Geophysik mitgestaltet haben.
Ein besonderer Dank gilt den Revisoren, die in der Liste der Reviewer ge-nannt werden, für die gründliche Durchsicht der Manuskripte und zahlreiche konstruktive Hinweise zu deren Verbesserung.
Frau Ingrid Boller hat zielstrebig die Überarbeitung des Bandes Geophysik koordiniert und vorangetrieben. Sie hat unterstützt durch Frau Claudia Wieß-ner mit Fleiß, Kreativität und Umsicht Text und Abbildungen in die vorlie-gende Form gebracht. Für ihre mühevolle Arbeit gebührt ihnen der herzliche Dank der Autoren und des Herausgebers.
Inhaltsverzeichnis
EinleitungKlaus Knodel, Heinrich Krummel & GerhardLange
Vorbereitung geophysikalischer MessungenJochen Schade
2.12.22.3
3
3.13.23.33.43.53.63.73.83.93.10
4
4.14.24.34.44.54.64.74.84.94.10
Information und Genehmigungen (Permitting)Mobilisation und DemobilisationVermessungsarbeiten
MagnetikKlaus Knodel
Prinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenMefigerateFeldarbeitenBearbeitung und Interpretation der MeftdatenQualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandAbschatzung der zu erwartenden MeBeffekteBeispiele
GravimetrieHarold Lindner & Uwe Cas ten
Prinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenMeiigerateFeldarbeitenBearbeitung und Interpretation der MeJidatenQualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandAbschatzung der zu erwartenden MefieffekteBeispiele
71111
17
17181822242630313133
43
43454650515355565658
Inhaltsverzeichnis VII
5 Geoelektrik 71AlfredBerktold, Thomas Bilttgenbach, Siegfried Greinwald,Bernhard Illich, Franz Jacobs, Artur Wilhelm Kolodziey, GerhardLange, Hans-Martin Maurer, Erno Prdcser, Burkhard Pfeiffer,Carsten Pretzschner, Tino Radic, Gerlinde Schaumann, GezaRezessy, Joachim Sebulke, Knut Seidel, Ldszlo Szabaavary, LdszloVertesy, Richard Vogt, Peter Weidelt, Andreas Weller & Uwe Wolff
5.1 Grundlagen 71Peter Weidelt
5.1.15.1.25.1.35.1.3.15.1.3.25.1.3.3
5.1.45.1.5
5.2
5.2.15.2.25.2.35.2.45.2.55.2.65.2.75.2.85.2.95.2.10
5.3
5.3.15.3.25.3.35.3.45.3.55.3.65.3.75.3.85.3.9
Klassifizierung der VerfahrenGrundgleichungenEinfache Anwendungen der GrundgleichungenDie Gleichstrom-GrundgleichungDie Wellengleichung fur homogene BereicheTypischer Frequenzgang einer induktiven Ubertra-gungsfunktionTypische Signalamplituden kiinstlicher QuellenDie elektiische Leitfahigkeit
EigenpotentialmethodeRichard Vogt, Thomas Buttgenbach, Uwe Wolf & Burkhard PfeifferPrinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenMeBgerate und AusriistungFeldarbeitenBearbeitung und InterpretationQualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandAbschatzung der zu erwartenden MeBeffekteBeispiele
GleichstromgeoelektrikGerhard Lange & Franz JacobsPrinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenMeftgerate und AusriistungFeldarbeitenAuswertung und InterpretationQualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandBeisDiele
717479798082
8689
101
101103103107108110111111112116
128
128132132138140152160162163
VIII
5.4
5A15.4.25.4.35.4.3.1
5.4.3.25.4.3.35.4.45.4.55.4.65.4.75.4.85.4.95.4.10
5.5
5.5.15.5.25.5.35.5.45.5.55.5.65.5.7
5.6
5.6.15.6.25.6.35.6.45.6.5
5.7
5.7.1
5.7.25.7.35.7.4
Inhaltsverzeichnis
Induzierte PolarisationTinoRadic & Andreas WelterPrinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenUrsachen und Modelle zur Beschreibung des IP-Effektsim Zeit- und FrequenzbereichMeiigrolien und MeiieffekteDie Aufladbarkeit von GesteinenMeJigerate und AusriistungFeldarbeitenAuswertung, Ergebnisdarstellung und InterpretationQualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandAbschatzung der zu erwartenden MeflgroflenBeispiele
Mise-a-la MasseGerhardLange, Carsten Pretzschner & Knut SeidelAnwendungsmoglichkeitenMeBgerate und AusriistungFeldarbeitenBearbeitung und InterpretationQualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandBeispiel
Geoelektrische Messung der GrundwasserbewegungJoachim SebulkeMeftgerate und AusriistungBearbeitung und Interpretation der MeJidatenQualitatssicherungPersoneller und zeitlicher AufwandBeispiel
ElektromagnetischeZweispulen-SystemeArtur Wilhelm Kolodziey, Erno Pracser, Geza Rezessy, Knut Seidel,Laszlo Szabadvary & Laszlo VertesyPrinzip der MethodeKnut SeidelAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenFeldarbeiten
174
174176176177
183187187190192194195196199
215
217217218219222223223
228
232232235236236
241
241
244245255
Inhaltsverzeichni s
5.7.55.7.65.7.7
5.7.8
5.7.9
5.7.10
Auswertung und InterpretationFehlermoglichkeitenEM 38, EM 31, EM 34Artur Wilhelm KolodzieyMAXMINKnutSeidelGENIEArtur Wilhelm KolodzieyMAXIPROBEErno Prdcser, Geza Rezessy, Ldszlo Szabadvdry & Ldszlo Vertesy
IX
258264265
273
285
292
5.8 Transientelektromagnetik 313Siegfried Greinwald, Bernhard Illich & Gerlinde Schaumann
5.8.1 Transientelektromagnetische Sondierung 313Siegfried Greinwald & Gerlinde Schaumann
5.8.1.1 PrinzipderMethode 3135.8.1.2 Anwendungsmoglichkeiten 3145.8.1.3 Grundlagen 3155.8.1.4 Meflgerate 3195.8.1.5 Feldarbeiten und Aufwand 3225.8.1.6 Auswertung und Interpretation der Mefidaten 3225.8.1.7 Qualitatssicherung 3235.8.1.8 Beispiel 323
5.8.2 TiefeindringenderMetalldetektor 327Bernhard Illich
5.8.2.1 Prinzip der Methode 3275.8.2.2 Anwendungsmoglichkeiten 3285.8.2.3 Grundlagen 3285.8.2.4 Meflgerate 3295.8.2.5 Feldarbeiten 3295.8.2.6 Bearbeitung und Interpretation der MeJJdaten 3305.8.2.7 Qualitatssicherung 3305.8.2.8 Personeller, technischer und zeitlicher Aufwand 3305.8.2.9 Abschatzung der zu erwartenden MeJigrolien 3315.8.2.10 Beispiele 332
5.9 VLF, VLF-R und Radiomagnetotellurik 335Alfred Berktold
5.9.1 Prinzip der Methode 3355.9.2 Anwendungsmoglichkeiten 3365.9.3 Grundlagen 3365.9.4 MeBgerate 3455.9.5 Feldarbeiten, Qualitatssicherung, personeller, technischer 347
und zeitlicher Aufwand
X
5.9.65.9.7
5.10
5.10.15.10.25.10.35.10.45.10.55.10.65.10.75.10.85.10.9
6
6.16.26.36.46.56.66.76.86.9
Inhaltsverzeichnis
Bearbeitung und Interpretation der MelidatenBeispiel
Oberflachen-Nuklear-Magnetische ResonanzGerhard Lange & Ugur YaramanciPrinzip des VerfahrensAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenMeJigerateFeldarbeitenBearbeitung und Interpretation der MeiidatenQualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandBeispiele
BodenradarNorbert Blindow, Thomas Richter & Hellfried Petzold
Prinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenApparaturenFeldarbeiten
348351
362
362363364369370374376377378
389
389391391402405
Auswertung, Darstellung der Melidaten und Interpretation 406QualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandAbschatzune der zu erwartenden Eindrinetiefen und
408409409
Amplituden6.10 Beispiele 410
7 Seismik 425EwaldBruckl, Lothar Dresen, Hans A. K. Edelmann, Jiirgen Fertig,Helmut Gaertner, Christoph Gelbke, Franz Kirchheimer, HeinrichKrummel, Gerd Liebhardt, Dirk Orlowsky, Lutz Reimers, Karl-JosefSandmeier, Christian Schneider, Tom Utecht *f & Thomas Wittka
7.1 Prinzip der Methode 425Jiirgen Fertig
12 Anwendungsmoglichkeiten 426
7.3 Grundlagen 4297.3.1 Einfuhrung in die Elastizitatstheorie 429
Inhaltsverzeichni s
7.3.27.3.37.3.4
7.3.57.3.67.3.77.3.87.3.9
7.47.4.1
7.4.1.17.4.1.27.4.1.2.17.4.1.2.27.4.1.37.4.2
7.4.2.17.4.2.1.17.4.2.1.27.4.2.1.37.4.2.1.47.4.2.1.57.4.2.27.4.2.2.17.4.2.2.27.4.2.2.37.4.2.2.4
7.4.2.3
Elastische Parameter und seismische GeschwindigkeitenRaumliche Wellenausbreitung und AbsorptionDas Reflexions- und Transmissionsverhalten von ebenenWellen an ebenen GrenzflachenReflexion und RefraktionOberflachenwellenDiffraktionDas Auflosungsvermogen seismischer DatenGeschwindigkeits- und Dichtewerte in Sedimenten
MeftgerateSeismische QuellenHeinrich KrummelQuellmechanismen zur Anregung seismischer WellenTypen seismischer QuellenP-Wellen-QuellenS-Wellen-QuellenQualitatssicherung beim Einsatz seismischer QuellenAufnehmer und AufnahmeapparaturenHans A. K. EdelmannAufnehmerDas GeophonAndere AufnehmertypenDer praktische Feldeinsatz von GeophonenTypische GeophondatenQualitatssicherungAufnahmeapparaturenDer technische AufbauTechniken der StorsignalunterdruckungTypische DatenvonAufnahmeapparaturenPraktische Bedienung im Feld, Optimierung derAufnahmeparameterQualitatssicherung bei der Datenerfassung
XI
433437439
448454457458462
467467
469475478493498505
505505509510513515516516522524525
526
7.5 Refraktionsseismik 530Ewald Brtickl, Franz Kirchheimer, Heinrich Krummel, GerdLiebhardt, Lutz Reimers, Karl-Josef Sandmeier & Tom Utecht *f
7.5.1 Prinzip der Methode 530Karl-Josef Sandmeier & Heinrich Krummel
7.5.2 Anwendungsmoglichkeiten 5357.5.3 Datenakquisition 535
EwaldBruckl7.5.3.1 Modelle 5367.5.3.2 Meiigeometrie 5377.5.3.3 Wahl der Feldparameter 539
All
7.5.3.47.5.4
7.5.4.17.5.4.27.5.4.37.5.4.47.5.5
7.5.5.17.5.5.27.5.5.37.5.5.47.5.6
7.5.6.17.5.6.27.5.6.3
7.5.6.3.17.5.6.3.27.5.6.3.37.5.6.3.47.5.6.3.57.5.7
7.5.7.17.5.7.27.5.7.37.5.7.47.5.7.57.5.8
7.5.9
7.5.9.17.5.9.27.5.9.37.5.9.47.5.9.57.5.9.67.5.10
Inhaltsverzeichnis
QualitatskontrolleErstellung und Interpretation von LaufzeitfeldernEwaldBriicklDarstellungInterpretationAnwendung auf klassische InversionsverfahrenSchluftfolgerungenStandard-InversionsverfahrenKarl-Josef SandmeierInteraktive 1-D-ModellierungIntercept-Zeit-MethodeGeneralized Reciprocal Method (GRM)WellenfrontenverfahrenIterative InterpretationsmethodenKarl-Josef Sandmeier & Gerd LiebhardtIterative 2-D- und 3-D-VorwartsmodellierungsverfahrenBeispieleRefraktionstomographieTomm UtechtPrinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenPraktische DurchfuhrungBeispieleCMP-Refraktionsseismik(Wellenfeldverfahren)Lutz Reimers & Dirk OrlowskyPrinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenKombination der CMP-Refraktionsseismik mit der GRMBeispieleEinsatz der refraktionsseismischen Standard- unditerativen Interpretationsverfahren in der PraxisKarl-Josef Sandmeier
Ansatze zur flachenhaften RefraktionsseismikFranz KirchheimerPrinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenPraktische DurchfuhrungEinordnung der von der Methode gelieferten ResultateBeispielPersoneller, technischer und zeitlicher Aufwand
544545
546549552553553
556558559563566
566569573
573574574575576583
583583584590592599
600
600601602606609610616
Inhaltsverzeichnis XIII
7.6
7.6.1
7.6.1.17.6.1.27.6.1.37.6.1.47.6.1.57.6.1.67.6.2
7.6.2.17.6.2.27.6.2.37.6.2.47.6.2.57.6.2.67.6.2.77.6.2.87.6.2.9
7.7
7.7.17.7.27.7.37.7.47.7.57.7.67.7.77.7.8
ReflexionsseismikHelmut Gaertner & Thomas Wittka2-D-ReflexionseismikHelmut GaertnerPrinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenMethodik der FeldarbeitenProzessingInterpretation und Zeit-Tiefen-TransformationBeispiele3 -D-ReflexionsseismikThomas WittkaPrinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenEntwurf eines 3-D-seismischen MeftschemasMeBgerateFeldarbeitenProcessing und InterpretationQualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandBeispiele
OberflachenwellenseismikLothar Dresen & Christian SchneiderPrinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenFeldarbeitenAuswertung und InterpretationQualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandBeispiel
620
620
620625625632639644651
651652652661661664667669670
683
683685685688690691693693
7.8 Bohrlochseismik 699Christoph Gelbke
7.8.1 Prinzip der Methode 6997.8.2 Anwendungsmoglichkeiten 7027.8.3 Meftmethoden mit Beispielen 7037.8.3.1 Hochfrequenz-Bohrlochseismik beim Logging 7037.8.3.2 Quelle und Aufnehmer im selben Bohrloch 7047.8.3.3 Quelle und Aufnehmer in unterschiedlichen Bohrlochern 7077.8.3.3.1 Paralleldurchschallung 7077.8.3.3.2 Tomographie 7107.8.3.4 Vertikale Seismische Profile (VSP) 714
XIV Inhaltsverzeichnis
7.8.4 Mefigerate 7177.8.5 Personeller, technischer und zeitlicher Aufwand 7207.8.6 Qualitatssicherung 722
7.9 Mefigrofien und MaBeinheiten der seismischen Verfahren 725
8 Geothermik 727Christian Oelsner, EckartHurtig & Gerhard Brandt
8.1 Prinzip der Methode 7278.2 Anwendungsmoglichkeiten 7288.3 Grundlagen 7288.4 Mefigerate 7308.5 Feldarbeiten 7338.6 Bearbeitung und Interpretation der Mefidaten 7348.7 Qualitatssicherung 7358.8 Personeller, technischer und zeitlicher Aufwand 7368.9 Zu erwartende Mefteffekte 7368.10 Beispiele 737
9 Radiometrie 747Christian Oelsner & Heinz Schubert
9.19.29.39.49.59.69.79.89.99.10
10
10.110.2
10.310.3.110.3.2
Prinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenMefigerateFeldarbeitenBearbeitung und Interpretation der MefidatenQualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandAbschatzung der zu erwartenden MefieffekteBeispiele
AerogeophysikKlaus-Peter Sengpiel
Prinzip der MethodenAnwendungsmoglichkeiten
Aeroelektromagnetische VerfahrenGrundlagen der aktiven FlugelektromagnetikBeispiele
747748749756758759760761761762
771
771773
774111788
Inhaltsverzeichni s
10.410.4.110.4.210.4.3
10.4.4
10.510.5.110.5.210.5.310.5.4
10.5.5
10.6
AeromagnetikBesonderheiten der magnetischen FlugvermessungMefigerateDarstellung und Auswertung aeromagnetischerMeltergebnisseBeispiel
AeroradiometrieBesonderheiten der radiometrischen FlugvermessungMeftgerateAnwendungsmoglichkeitenDarstellung und Interpretation radiometrischerMeltergebnisseBeispiel
Personeller. technischer und zeitlicher Aufwand
XV
792792794795
796
798798805805806
806
808
11 BohrlochgeophysikGerhard Zscherpe "f & Dieter Steinbrecher
11.1 Prinzip der Bohrlochmessung 81111.2 Anwendungsmoglichkeiten 81211.3 MeJitechnik 81311.4 Meflbedingungen, Teufenauflosung und Aussagebereich 821
11.5 BohrlochmeJWerfahren 82311.5.1 Elektrische Bohrlochmessungen 83011.5.2 Elektromagnetische Bohrlochmessungen 84111.5.3 Akustische Bohrlochmessungen 84511.5.4 Messung der natiirlichen Gamma-Strahlung 85311.5.5 Aktive Messung mit Gamma-Strahlung in Bohrungen 85911.5.6 Messung mit Neutronen-Strahlung 86911.5.7 Technische Bohrlochmessungen 88511.5.7.1 Kalibermessung 88511.5.7.2 Messung des Bohrlochverlaufs 88511.5.7.3 Messung der vertikalen Fltissigkeitsstromung 88611.5.7.4 Optische Untersuchungen, Bohrlochfernsehen 886
11.6 Projektierung, Ausfiihrung und Qualitatssicherung von 886Bohrlochmessungen
11.6.1 Auswahl des MeBprogramms 88611.6.2 Ausfiihrung der Messung 88711.6.3 Qualitatssicherung 888
XVI
11.711.7.111.7.211.7.3
11.811.9
Auswertung und InterpretationAuswertungInterpretationKorrelation der Mefikurven
Personeller, technischer und zeitlicher AufwandBeispiele
Inhaltsverzeichnis
889889891893
896897
12 Geophysikalische Penetrationssondierungen 919Imre Fejes, Ldszlo Szabadvdry, Ldszlo Vero & Jdnos Stickel
12.112.212.312.412.512.612.712.812.9
Pnnzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenMeBgerateFeldarbeitenBearbeitung und Interpretation der MeBdatenQualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandBeispiele
919921922926928929934934935
13 Milieusondenmessungen 945KurtLhotzky
13.113.213.313.413.513.613.713.813.9
Prinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeitenGrundlagenMeBgerateFeldarbeitenAuswertungQualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandBeispiele
945947947951952953953954954
14 Petrophysik 965Frank Bo'rner, Giinter Buntebarth, Wolfgang G. Debschiltz,Wolfgang Jdger, Johannes M. Kulenkampff, Martin Miiller, Ju'rgenR. Schopper & Ugur Yaramanci
14.1 Dichte 965Wolfgang Jdger
14.1.1 Korndichte 967
Inhaltsverzeichnis XVII
14.1.2 Trockendichte 971Wolfgang Jdger
14.1.3 Feuchtrohdichte 974Wolfgang Jdger
14.1.4 Sattigungsdichte 977Wolfgang Jdger
14.2 Porositat 978Wolfgang Jdger
14.2.1 Gesamtporositat 981Wolfgang Jdger
14.2.2 Nutzporositat 982
Wolfgang Jdger
14.3 Wassergehalt und Sattigung 984
14.3.1 Wassergehalt 984Wolfgang Jdger
14.3.2 Sattigungsgrad 986Wolfgang Jdger
14.3.3 Haftwassersattigung 988Wolfgang G. Debschutz
14.4 Porengeometrische Parameter 99114.4.1 Porenradienverteilung 991
Johannes M. Kulenkampff & Wolfgang G. DebschutzHA.2 Spezifische innere Oberflache 995
Johannes M. Kulenkampff
14.5
14.6
14.714.7.1
14.7.2
14.7.3
14.7.4
14.7.5
DurchlassigkeitWolfgang JdgerAusbreitungsgeschwindigkeit elastischer WellenWolfgang Jdger
Elektrische EigenschaftenSpezifischer elektrischer WiderstandWolfgang JdgerGrenzflachenleitfahigkeitJiirgenR. Schopper, JohannesM. Kulenkampff & WolfgangG.DebschutzPolarisierbarkeit, Frequenzeffekt, PhasenverschiebungFrank Bo'rnerDielektrizitatszahlUgur Yaramanci & Johannes M. KulenkampffEigenpotentialUgur Yaramanci & Wolfgang G. Debschutz
999
1005
10081009
1014
1017
1020
1023
XVIII
14.8
14.9
14.1014.11
15
15.115.2
15.315.3.115.3.215.3.3
15.415.515.615.715.815.9
Magnetische SuszeptibilitatWolfgang JagerWarmeleitfahigkeit, Temperaturleitfahigkeit undspezifische WarmekapazitatGiinter BuntebarthNormenNMR-LaborverfahrenMartin Miiller & Ugur Yaramanci
In-situ-UberwachungFranz Konig, Klaus Knodel, Klaus-Henrik Mittenzwey,Peter Weidelt
Prinzip der MethodeAnwendungsmoglichkeiten
GrundlagenMilieuparameterOptische SpektroskopieElektromagnetische Uberwachung
MeftgerateFeldarbeitenAuswertungQualitatssicherungPersoneller, technischer und zeitlicher AufwandBeispiele
GlossarSachverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1029
1030
10321034
1045
10451047
1048104810481052
105610611063106310641064
10771087
Autorenverzeichnis
Dr. Alfred Berktold
Universität München
Institut für Allgemeine und
Angewandte Geophysik
Theresienstraße 41/4
D-80333 München
Dr. Norbert Blindow
Westf. Wilhelms-Universität
Institut für Geophysik
Corrensstraße 24
D-48149 Münster
Dr. Frank Börner
Dresdner
Grundwasserforschungszentrum
Meraner Straße 10
D-01217 Dresden
Gerhard Brandt
HGN Hydrogeologie GmbH
Nordhausen
Ingenieurgesellschaft für
Grundwasser, Boden und Umwelt
Süptitzer Weg
D-04860 Torgau
Prof. Dr. Ewald P. Brückl
Institut für Theoretische
Geodäsie und Geophysik
Technische Universität Wien
Gußhausstraße 25-29
A-1040 Wien
Austria
Dr. Thomas Büttgenbach
GECO-PRAKLA
Buchholzer Straße 100
Postfach 510530
D-30635 Hannover
Dr. Günter Buntebarth
Technologiezentrum
Burgstätter Straße 6
D-38678 Clausthal-Zellerfeld
Dr. Uwe Casten
Ruhr-Universität Bochum
Institut für Geophysik
Universitätsstraße 150
D-44780 Bochum
Wolfgang G. Debschütz
TU Clausthal
Institut für Geophysik
Arnold-Sommerfeld-Straße 1
D-38678 Clausthal-Zellerfeld
Prof. Dr. Dr. h. c. Lothar Dresen
Ruhr-Universität Bochum
Institut für Geophysik
Universitätsstraße 150
D-44780 Bochum
AutorenverzeichnisXX
Dr. Hans A. K. Edelmann
Pirolweg 6
D-30627 Hannover
Prof. Dr. Jürgen Fertig
TU Clausthal
Institut für Geophysik
Arnold-Sommerfeld-Straße 1
D-38678 Clausthal-Zellerfeld
Imre Fejes
Eötvös Lorand Geophysical
Institute of Hungary
Kolumbusz u. 17-23
H-1440 Budapest
Hungary
Dr. Helmut Gaertner
Geophysik GGD
Gesellschaft für
Geowissenschaftliche Dienste
Bautzner Straße 67
D-04347 Leipzig
Dr. Christoph Gelbke
DMT- Deutsche Montan
Technologie
Am Technologiepark 1
D-45307 Essen
Dr. Siegfried Greinwald
Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe
Stilleweg 2
D-30655 Hannover
Prof. Dr. Eckart Hurtig
GESO GmbH Teltow
Oderstraße 42
D-14513 Teltow
Bernhard Illich
GGU Gesellschaft für
Geophysikalische Untersuchungen
Amalienstraße 4
D-76133 Karlsruhe
Prof. Dr. Franz Jacobs
Universität Leipzig
Institut für Geophysik
Talstraße 35
D-04130 Leipzig
Dr. Wolfgang Jäger
Geophysik GGD
Gesellschaft für
Geowissenschaftliche Dienste
Bautzner Straße 67
D-04347 Leipzig
Dr. Franz Kirchheimer
GECO-PRAKLA
Buchholzer Straße 100
Postfach 510530
D-30635 Hannover
Dr. Klaus Knödel
Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe
Dienstbereich Berlin
Wilhelmstraße 25-30
D-13593 Berlin
Autorenverzeichnis XXI
Franz König
Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe
Dienstbereich Berlin
Wilhelmstraße 25-30
D-13593 Berlin
Artur Wilhelm Kolodziey
Geophysik Consultancy
Am Gänsepfad 16
D-64846 Groß-Zimmern
Dr. Johannes M. Kulenkampff
TU Clausthal
Institut für Geophysik
Arnold-Sommerfeld-Straße 1
D-38678 Clausthal-Zellerfeld
Dr. Heinrich Krummel
Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe
Stilleweg 2
D-30655 Hannover
Jetzt: geoFact GmbH
Reichsstraße 19b
D-53125 Bonn
Gerhard Lange
Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe
Dienstbereich Berlin
Wilhelmstraße 25-30
D-13593 Berlin
Kurt Lhotzky
Lhotzky & Partner
Ingenieurgesellschaft mbH
Petzvalstraße 36a
D-38104 Braunschweig
Gerd Liebhardt
Universität Karlsruhe
Geophysikalisches Institut
Hertzstraße 16
D-76187 Karlsruhe
Prof. Dr. Harald Lindner
TU Bergakademie Freiberg
Institut für Geophysik
Gustav-Zeuner-Straße 12
D-09599 Freiberg
Dr. Hans-Henrik Mittenzwey
OPTOSENS
Optische Spektroskopie
und Sensortechnik GmbH
Rudower Chaussee 29 (IGZ)
D-12489 Berlin
Dr. Martin Müller
TU Berlin, Fakultät 6
Fachbereich
Bauingenieurwesen und
Angewandte Geowissenschaften
FG Angewandte Geophysik
Ackerstraße 71 -76
D-13355 Berlin
AutorenverzeichnisXXII
Prof. Dr. Christian Oelsner
TU Bergakademie Freiberg
Institut für Geophysik
Gustav-Zeuner-Straße 12
D-09599 Freiberg
Dr. Dirk Orlowsky
DMT-Deutsche Montan
Technologie
Am Technologiepark 1
D-45307 Essen
Dr. Hellfried Petzold
Lausitzer Braunkohle AG
(LAUBAG)
Knappenstraße 1
D-01968 Senftenberg
Burkhard Pfeifer
U.T.A.B. Umwelttechnik
im Altlastenbereich GmbH
Poststraße 5
D-04600 Altenburg
Ernö Prácser
Eötvös Lorand Geophysical
Institute of Hungary
Kolumbusz u. 17-23
H-1445 Budapest
Hungary
Dr. Carsten Pretzschner
TU Bergakademie Freiberg
Institut für Geophysik
Gustav-Zeuner-Straße 12
D-09599 Freiberg
Tino Radic
TU Berlin
Institut für Angewandte
Geophysik
Ackerstraße 71-76
D-13355 Berlin
Jetzt: Radic Research
Zehntwerderweg 188a
D-13469 Berlin
Dr. Lutz Reimers
DMT-Deutsche Montan
Technologie
Am Technologiepark 1
D-45307 Essen
Géza Rezessy
Hungarian Geological Survey
Stefánia ut. 14
H-1143 Budapest
Hungary
Dr. Thomas Richter
Kali-Umwelttechnik K-UTEC
Sondershausen GmbH
Am Schacht II
D-99701 Sondershausen
Jetzt: Bo-Ra-Tec GmbH
Damaschkestr.19a
D-99425 Weimar
Autorenverzeichnis XXIII
Dr. Karl-Josef Sandmeier
scientific software development
Zipser Straße 1
D-76227 Karlsruhe
Jochen Schade
THOR International FZCO
P.O. Box: 54407
Dubai - U.A.E.
Gerlinde Schaumann
Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe
Stilleweg 2
D-30655 Hannover
Dr. Christian Schneider
BEB Erdoel - Erdgas
Riethorst 12
D-30659 Hannover
Prof. Dr. Jürgen R. Schopper
TU Clausthal
Institut für Geophysik
Arnold-Sommerfeld-Straße 1
D-38678 Clausthal-Zellerfeld
Dr. Joachim Sebulke
Umweltanalytik und
Geophysik GmbH
Dollartstraße 5 G
D-14167 Berlin
Dr. Heinz Schubert
Geophysik GGD
Gesellschaft für
Geowissenschaftliche Dienste
Ehrensteinstraße 33
D-04105 Leipzig
Knut Seidel
Geophysik GGD
Gesellschaft für
Geowissenschaftliche Dienste
Ehrensteinstraße 33
D-04105 Leipzig
Dr. Klaus-Peter Sengpiel
Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe
Stilleweg 2
D-30655 Hannover
Dr. Dieter Steinbrecher
BLM Gesellschaft f. bohrloch-
geophysikalische und
geoökologische Messungen mbH
Niederlassung Leipzig
Bautzner Straße 67
D-04347 Leipzig
Jetzt: BLM-Gesellschaft für
Bohrlochmessungen
Industriepark Str. A, Nr. 1
D-39245 Gommern
AutorenverzeichnisXXIV
János Stickel
Eötvös Lorand Geophysical
Institute of Hungary
Kolumbusz u. 17-23
H-1445 Budapest
Hungary
Dr. László Szabadváry
Eötvös Lorand Geophysical
Institute of Hungary
Kolumbusz u. 17-23
H-1445 Budapest
Hungary
Tomm Utecht †
THOR Geophysikalische
Prospektion GmbH
Im Saal 5
D-24145 Kiel
László Vértesy
Eötvös Lorand Geophysical
Institute of Hungary
Kolumbusz u. 17-23
H-1445 Budapest
Hungary
László Verö
Eötvös Lorand Geophysical
Institute of Hungary
Kolumbusz u. 17-23
H-1445 Budapest
Hungary
Richard Vogt
ORPHEUS Geophysik
Gesellschaft für Baugrund- und
Umweltanalytik mbH
Leicherstraße 21
D-65830 Kriftel/Ts
Prof. Dr. Andreas Weller
TU Braunschweig
Institut für Geophysik und
Meteorologie
Mendelssohnstraße 3
D-38106 Braunschweig
Jetzt: TU Clausthal
Institut für Geophysik
Arnold-Sommerfeld-Straße 1
D-38678 Clausthal-Zellerfeld
Prof. Dr. Peter Weidelt
TU Braunschweig
Institut für Geophysik und
Meteorologie
Mendelssohnstraße 3
D-38106 Braunschweig
Dr. Thomas Witka
GECO-PRAKLA
Buchholzer Straße 100
Postfach 510530
D-30635 Hannover
Uwe Wolf
GECO-PRAKLA
Buchholzer Straße 100
Postfach 510530
D-30635 Hannover
Autorenverzeichnis XXV
Prof. Dr. Ugur Yaramanci
TU Berlin, Fakultät 6
Fachbereich
Bauingenieurwesen und
Angewandte Geowissenschaften
FG Angewandte Geophysik
Ackerstraße 71 -76
D-13355 Berlin
Prof. Dr. Gerhard Zscherpe †
BLM Gesellschaft für
bohrlochgeophysikalische und
geoökologische Messungen mbH
Niederlassung Leipzig
Bautzner Straße 67
D-04347 Leipzig
Reviewerverzeichnis
Dr. Alfred Berktold
Universität München
Institut für Allgemeine und
Angewandte Geophysik
Theresienstraße 41/4
D-80333 München
Jean Bernard
IRIS Instruments
45060 Orleans
Frankreich
Dr. Frank Börner
Dresdner
Grundwasserforschungszentrum
Meraner Straße 10
D-01217 Dresden
Gerhard Brandt
HGN Hydrogeologie GmbH
Nordhausen
Ingenieurgesellschaft für
Grundwasser, Boden und Umwelt
Süptitzer Weg
D-04860 Torgau
Dr. Jan Brouwer
OYO CAG
Archimedesbaan 16
NL-3439 ME Nieuwegein
Netherlands
Prof. Dr. Hans Burkhardt
TU Berlin
Institut für Angewandte Geophysik
Ackerstraße 71-76
D-13355 Berlin
Dr. Burkhard Buttkus
Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe
Stilleweg 2
D-30655 Hannover
Prof. Dr. Christoph Clauser
Niedersächsisches Landesamt
für Bodenforschung
Stilleweg 2
D-30655 Hannover
Jetzt: RWTH Aachen
Fakultät für Bergbau, Hüttenwesen
und Geowissenschaften
Angewandte Geophysik
Lochnerstraße 4 – 20
D-52056 Aachen
ReviewerverzeichnisXXVIII
Dr. Manfred Degutsch
Westf. Wilhelms-Universität
Institut für Geophysik
Corrensstraße 24
D-48149 Münster
Dr. Klaus Deubel
Geophysik GGD
Gesellschaft für
Geowissenschaftliche Dienste
Bautzner Straße 67
D-04347 Leipzig
Dr. Folker Donner
TU Bergakademie Freiberg
Institut für Geophysik
Gustav-Zeuner-Straße 12
D-09599 Freiberg
Prof. Dr. Dr. h. c. Lothar Dresen
Ruhr-Universität Bochum
Institut für Geophysik
Universitätsstraße 150
D-44780 Bochum
Dr. Klaus Fielitz
Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe
Stilleweg 2
D-30655 Hannover
Hermann Frese
Tegtmeyer Geophysik GmbH
Bruchkampweg 28A
D-29227 Celle
Dr. Helmut Gaertner
Geophysik GGD
Gesellschaft für
Geowissenschaftliche Dienste
Bautzner Straße 67
D-04347 Leipzig
Prof. Dr. Hans-Jürgen Götze
Freie Universität Berlin
Institut für Geophysikalische
Wissenschaften
Malteserstraße 74-100
D-12249 Berlin
Jetzt: Institut für
Geowissenschaften
Christian-Albrecht-Universität
zu Kiel
Otto-Hahn-Platz 1
24118 Kiel
Dr. Christoph Grissemann
Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe
Stilleweg 2
D-30655 Hannover
Prof. Dr. Volker Haak
Geoforschungszentrum
Telegraphenberg
D-14473 Potsdam
Reviewerverzeichnis XXIX
Dr. Ludwig Hambeck
Wismut GmbH
Jagdschänkenstraße 29
D-09034 Chemnitz
Prof. Dr. Hans-Peter Harjes
Ruhr-Universität Bochum
Institut für Geophysik
Universitätsstraße 150
D-44780 Bochum
Prof. Dr. Klaus Helbig
Kiebitzrain 84
D-30657 Hannover
Dr. Klaus-Günter Hinzen
Erdbebenstation Bensberg
Universität zu Köln
Vinzenz Pallotti-Straße 26
D-51429 Bergisch-Gladbach
Prof. Dr. Franz Jacobs
Universität Leipzig
Institut für Geophysik
Talstraße 35
D-04130 Leipzig
Wolfgang Korbmacher
GECO-PRAKLA
Buchholzer Straße 100
Postfach 510530
D-30635 Hannover
Dr. Anatoly Legchenko
BRGM Orleans
Jetzt: Institut de recherche
pour le developpement (IRD)
Paris
Frankreich
Prof. Dr. Harald Lindner
TU Bergakademie Freiberg
Institut für Geophysik
Gustav-Zeuner-Straße 12
D-09596 Freiberg
Klaus Lorenz
Geophysik GGD
Gesellschaft für
Geowissenschaftliche Dienste
Ehrensteinstraße 33
D-04105 Leipzig
Ernst Niederleithinger
Büro für Geophysik
B. Lorenz
Kochstraße 60/61
D-10969 Berlin
Jetzt: Bundesanstalt für
Materialforschung und -prüfung
Unter den Eichen 87
12205 Berlin
ReviewerverzeichnisXXX
Prof. Dr. Ludwig Luckner
Dresdner
Grundwasserforschungszentrum
Meraner Straße 10
D-01217 Dresden
Prof. Dr. Helmut Meyer
Universität Leipzig
Institut für Geowissenschaften
Talstraße 35
D-04103 Leipzig
Dr. Rainer Müller
Institut für Geologie und
Paläontologie
Technische Universität Clausthal
Arbeitsgruppe Hydrogeologie
Leibnizstraße 12
D-38678 Clausthal-Zellerfeld
Dr. Klaus-Peter Nick
STN Atlas Elektronik GmbH
Sebaldsbrücker Heerstraße 235
D-28305 Bremen
Prof. Dr. Gottfried Porstendorfer †
TU Bergakademie Freiberg
Institut für Geophysik
Gustav-Zeuner-Straße 12
D-09599 Freiberg
Dr. Christian Reichert
Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe
Stilleweg 2
D-30655 Hannover
Dr. Helmut Rodemann
Bundesanstalt für
Geowissenschaften und Rohstoffe
Stilleweg 2
D-30655 Hannover
Gerd Rosenthal
Senatsverwaltung
für Stadtentwicklung Berlin
Abt. III B Grundlagenvermessung,
Dreidimensionale Geodäsie
Hohenzollerndamm 177
D-10713 Berlin
Prof. Dr. Horst Rüter
DMT-Gesellschaft für Forschung
und Prüfung mbH
Postfach 102749
D-44727 Bochum
Prof. Dr. Fritz Rummel
Ruhr-Universität Bochum
Institut für Geophysik
Universitätsstraße 150
D-44780 Bochum
Reviewerverzeichnis XXXI
Prof. Dr. Ladislaus Rybach
Eidg. Technische Hochschule
Institut für Geophysik
ETH-Hönggerberg
CH-8093 Zürich
Schweiz
Dr. Reiner Scheibe
Geophysik GGD
Gesellschaft für
Geowissenschaftliche Dienste
Ehrensteinstraße 33
D-04105 Leipzig
Prof. Dr. Jürgen Schön
Montanuniversität Leoben
Institut für Angewandte Geophysik
Roseggerstraße 17
A-8700 Leoben
Austria
Dr. Heinz Schubert
Geophysik GGD
Gesellschaft für
Geowissenschaftliche Dienste
Ehrensteinstraße 33
D-04105 Leipzig
Dr. Bernd-Michael Schulze
Geophysik Consulting GmbH
Wildrosenweg 3
D-24119 Kiel
Jetzt: Geophysik IGS/GGD
Ehrensteinstraße 33
D-04105 Leipzig
Prof. Dr. Wolfgang Seiberl
Geologische Bundesanstalt
Fach-Abt. Geophysik
Seidlgasse 28/IV
A-1030 Wien
Austria
Olaf Seidemann
Geophysik GGD
Gesellschaft für
Geowissenschaftliche Dienste
Ehrensteinstraße 33
D-04105 Leipzig
Dr. Ulrich Stötzner
Geophysik GGD
Gesellschaft für
Geowissenschaftliche Dienste
Ehrensteinstraße 33
D-04105 Leipzig
Rudolf Thierbach
Niedersächsisches Landesamt
für Bodenforschung
Stilleweg 2
D-30655 Hannover
Prof. Dr. Hans-Jürgen Voigt
UWG Umwelt- und
Wirtschaftsgeologie mbH Berlin
Wolfener Straße 36
D-12681 Berlin
Jetzt: Brandenburgische
Technische Universität
LS Umweltgeologie
Erich-Weinert-Straße 1
03406 Cottbus