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A1
Seismische Messung
3D Schönkirchen -
Erweiterung
Projektbeschreibung
Revision 0
Ausgabe 25.07.2018
OMV Austria Exploration & Production GmbH
Protteser Straße 40
2230 Gänserndorf
OMV 3D Seismik Schönkirchen – Erweiterung 2018 - 2019
Revision 0 / 25.07.2018
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Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung und Zielsetzung ......................................................................................... 3
1.1 Antragsteller ..................................................................................................... 3
1.2 Gesamtprojekt ................................................................................................. 3
1.3 Projektzielsetzung ............................................................................................ 3
2 Projektbeschreibung .................................................................................................. 5
2.1 Reflexionsseismik – Kurzbeschreibung der Methode ...................................... 5
2.2 Vibroseismik - Kurzbeschreibung des Messverfahrens ................................... 6
2.3 Wegerechts Tätigkeiten ................................................................................... 7
2.4 Ablauf der Seismischen Messung im Detail ..................................................... 7
2.4.1 Für die Messung geplantes geophysikalisches Design der Messung ..... 7
2.4.2 Vermessung und Markierung mit Holzpflöcken (Finale Festlegung der
exakten Vibrationspunkte und Geophon Standorte) ...................................... 8
2.4.3 Auslegen und Einsammeln der Geophone ............................................. 8
2.4.4 Befahrung durch Vibrationsfahrzeuge, die eigentliche Messung ........ 10
2.4.5 Befahren von Forststraßen ................................................................... 11
3 Beanspruchung von Waldboden ............................................................................. 13
Auslegen der Geophone und Messboxen am Waldboden ..................................... 13
4 Zeitraum der 3D Seismik-Messungen ...................................................................... 14
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1 Einleitung und Zielsetzung
1.1 Antragsteller
OMV Austria Exploration & Production GmbH
Protteser Straße 40
2230 Gänserndorf
1.2 Gesamtprojekt
Die seismische Messung 3D Schönkirchen - Erweiterung ist ein Folgeprojekt der Messung Schönkirchen - Donaustadt.
1.3 Projektzielsetzung
Der Zweck der Messung ist die Aufsuchung von Kohlenwasserstoffen sowie die Optimierung der Förderung bestehender Kohlenwasserstofffelder.
Die OMV Austria Exploration & Production GmbH verfolgt mit der seismischen Messung das Ziel, die Untergrundstrukturen (Gesteinsschichten, geologische Störungszonen etc.) bis zu einer Tiefe von ca. 6.000 m zu erkunden. Anhand der Ergebnisse der Messung können später geologische 3D Modelle des Untergrunds erstellt werden. Mithilfe dieser Modelle sollen neue Explorationsbohrprojekte im kalkalpinen Beckenuntergrund in einer Tiefe von 4000 – 6000 m ermöglicht werden. Darüber hinaus sollen über bestehende Ziele (z.B. Strasshof Tief, Helmahof Tief, Aderklaa Tief, Stammersdorf, Königsbrunn, Höflein Ost und Höflein Süd) nähere Erkenntnisse erhalten werden.
Abbildung 1: Zielgebiete
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Die OMV erfüllt durch das gegenständliche Vorhaben die Verpflichtung zur Aufsuchung bundeseigener Rohstoffe.
Sie trägt dadurch Ihren Anteil an der Sicherung der Versorgungssicherheit der Österreichischen Bevölkerung.
Da bisherige seismische Messungen auf die Erkundung des Untergrundes bis in eine Tiefe von ca. 2.000 m ausgelegt waren und keinen Aufschluss über tiefer liegende Gesteinsformationen erbracht haben, ist es erforderlich die Messungen auch in Gebieten durchzuführen, in denen bereits einmal gemessen wurde.
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2 Projektbeschreibung
2.1 Reflexionsseismik – Kurzbeschreibung der Methode
Mit Hilfe künstlicher Quellen werden in den oberen Erdschichten Schwingungen angeregt. Diese Schwingungen, die mittels Vibrationsplatten, welche auf Spezialfahrzeugen montiert sind erzeugt werden, breiten sich dreidimensional im Boden aus und werden an Gesteinsschichten im Untergrund reflektiert (Spiegelprinzip).
Auf der Erdoberfläche befinden sich in regelmäßigen Abständen aufgebaute, entlang mehrerer Linien gleichförmig angeordnete, hochempfindliche Schwingungsaufnehmer (Geophone), die die reflektierten Schwingungen empfangen. Die von den Schwingungen angeregten, in der Natur von den natürlich auftretenden und vorhandenen Schwingungen des Bodens kaum unterscheidbaren, Bodenbewegungen versetzen die im Geophongehäuse befindlichen Messspulen in Bewegung. Die in den Spulen entstehenden elektrischen Spannungen werden in, den Geophonen nachgeschalteten Messboxen digitalisiert und unabhängig auf internen Datenträgern gespeichert.
Danach werden die Ergebnisse in geeigneter Form ausgewertet und interpretiert, wobei der geologische Aufbau des Untergrundes rekonstruiert wird.
Abbildung 2: Schema des Messaufbaus - Methodik
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2.2 Vibroseismik - Kurzbeschreibung des Messverfahrens
Das Vibroseismikverfahren ist derzeit das gebräuchlichste Verfahren zur Anregung von seismischen Wellen an der Erdoberfläche. In erster Linie findet es Anwendung auf Grund der geringen Einflüsse und Auswirkungen auf Boden und Umwelt.
Die Vibrationseinheit ist auf geländegängigen allradgetriebenen Fahrzeugen montiert. Sie besteht aus einer ca. 2,6 m² großen, mit Gummi o. ä. bewehrten Bodenplatte, einer Hydraulik zum Anpressen der Bodenplatte an den Untergrund und einer hydraulisch bewegten Reaktionsmasse. Im abgesenkten Zustand werden Schwingungen der Reaktionsmasse auf die Erdoberfläche übertragen. Die über eine ausgefeilte Elektronik gesteuerten Schwingungen (Sweep) werden im Frequenzbereich von 2 – 90 Hertz abgestrahlt, wobei je nach physikalischer Erfordernis und Resonanzgefährdung von Gebäuden und schutzwürdigen Einrichtungen die Stärke des Signals gedrosselt werden kann. Die Vibrationsanregungen sind in Frequenzbereich und Stärke natürlichen Bodenschwingungen vergleichbar und in der Regel ohne negative Auswirkungen auf die Umwelt.
Abbildung 3: Drei Vibrationsfahrzeuge
Der Einsatz und insbesondere die Ausführung der Vibrationsfahrzeugen richtet sich nach den Erfordernissen des Geländes, der geophysikalischen Aufgabenstellung und der Schutzbedürftigkeit der Umwelt. Insgesamt sollen vier Flotten gleichzeitig zum Einsatz kommen, welche jeweils aus zwei bis drei Vibrationsfahrzeuge zusammengesetzt sind. Diese bis zu drei Vibrationsfahrzeuge werden zu einer Einheit gruppiert und vibrieren simultan, um den erforderlichen Energieeintrag zu ermöglichen. Der Frequenzbereich von 2 – 90 Hz wird über ca. 64 Sekunden gleichmäßig durchlaufen (sweep) und pro Anregungspunkt einmal ausgeführt. Dies verbessert das Verhältnis des Signals zum Störgeräuschpegel, der das Messergebnis negativ beeinflusst.
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2.3 Wegerechts Tätigkeiten
Vor Beginn der eigentlichen Messung werden die betroffenen Grundeigentümer und Bewirtschafter über die geplante Grundinanspruchnahme informiert und ihre Zustimmung eingeholt.
Von Bewirtschaftern bekannt gegebene wertvolle Kulturen, langjährige vertragliche Verpflichtungen (Blühflächen, W10 Flächen, Naturwaldreservate, usw.) werden bei der Detailplanung der Messlinien berücksichtigt und gegebenenfalls von der Messung ausgenommen. Eine lokale Verlegung der theoretischen Messlinien bis zum halben Linienabstand, also rd. 200 m ist ohne nennenswerte Einbußen bei den Messergebnissen möglich.
Bei größeren Lücken im Messraster wird eine geophysikalische Beurteilung und Prognose der Auswirkungen vorgenommen. Eine Verdichtung der Anregungspunkte am Rand einer Messlücke kann die Auswirkungen auf die Messung minimieren.
Nach Abschluss der Messungen werden aufgetretene Flurschäden erhoben und entschädigt. Fahrspuren auf landwirtschaftlichen Flächen werden rekultiviert und eventuell beschädigte Wege in Stand gesetzt.
2.4 Ablauf der Seismischen Messung im Detail
2.4.1 Für die Messung geplantes geophysikalisches Design der Messung Das grundlegende Design der 3D Seismik Schönkirchen – Erweiterung besteht aus einem quadratischen Messraster mit einem Linienabstand von 400m. Der Messraster besteht aus theoretischen Messlinien, entlang derer die Geophone im Abstand von 40 m ausgelegt werden sollen und in etwa NNO – SSW verlaufen. Im rechten Winkel dazu verlaufen die theoretischen Messlinien entlang derer die Schwingungsanregungen im Abstand von 20 m erfolgen sollen.
Sowohl Messlinien als auch Anregungslinien sind in der Vorplanung nur theoretisch, da die tatsächliche Lage vieler Punkte vor der Messung verschoben werden muss.
− Anregungspunkte werden, soweit befahrbare Wege in der Natur in geeignetem Abstand zu den theoretischen Messlinien vorgefunden werden, auf diese Wege verlegt. Sind keine geeigneten Wege vorhanden werden unter Maßgabe einer möglichst schonenden Benutzung von landwirtschaftlichen Flächen und dem Einverständnis der Bewirtschafter und Grundeigentümer die zu befahrenden Felder bzw. Grundstücke festgelegt.
− In Waldflächen wird nur auf dem bestehenden Wegenetz gefahren. Weder das Fällen von Bäumen noch das Entfernen von Büschen ist vorgesehen.
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2.4.2 Vermessung und Markierung mit Holzpflöcken (Finale Festlegung der exakten Vibrationspunkte und Geophon Standorte)
Um aus den bei der Messung aufgezeichneten Echos ein dreidimensionales Abbild der Schichtungen im Untergrund errechnen zu können ist die exakte Lage eines jeden Anregungspunktes und Geophon Standortes erforderlich.
Hierfür wird durch einen Trupp erfahrener Geometer, das bis dahin in einem Geoinformationssystem geplante theoretische Messraster in die Natur übertragen und sowohl die Lage der Geophone als auch die Lage der Anregungspunkte ausgepflockt.
Dafür ist es erforderlich alle finalen Geophon Standorte und Anregungspunkte vor dem Auslegen der Geophone durch zwei Personen zu begehen und an den vermessenen Punkten Holzpflöcke als Vermarkung in den Boden zu drücken oder zu schlagen.
Diese Tätigkeit erfordert die Anlieferung des Vermessungsgerätes und der Holzpflöcke auf PKW befahrbaren Wegen und das Aufsuchen der Geophonstandorte zu Fuß.
2.4.3 Auslegen und Einsammeln der Geophone
Nach der Vermessung und Markierung mittels Holzpflöcken werden durch mehrere Arbeitstrupps, welche sich aus jeweils 3-4 Personen zusammensetzen, Geophone, und Messboxen entlang der vorgesehenen Trassen ausgelegt. Geophone und Messboxen werden pro Arbeitstrupp von einem Pick-Up antransportiert. Der Antransport mit Fahrzeugen erfolgt nur am bestehenden Wegenetz. Abseits von Wegen wird das Messequipment händisch ausgetragen.
Auf diese Weise werden vor der Messung die Geophone auf einer Fläche von 12 km x 12 km ausgelegt, was einer Fläche von 144 km² entspricht. Bei einem geplanten Messfortschritt von 4 km² je Tag ergibt sich eine durchschnittliche Verweildauer eines einzelnen Geophons von 36 Tagen also rd. 6 Wochen.
Durch den Abbau jener Geophone, die einen vorgegebenen Maximalabstand zu den Anregungspunkten überschreiten und deren neuerliche Ausbringung auf der anderen Seite des Messgebietes entsteht ein kontinuierliches Wandern der 144 km² großen Messfläche.
Beschreibung der Messboxen und Geophongruppen
Für die gegenständliche seismische Messung ist die Verwendung einer kabellosen Messapparatur vorgesehen.
Eine Messeinheit besteht dabei aus einer Messbox, an die 12 bis 24 durch Kabel verbundene Einzelgeophone angeschlossen werden. Die Geophone werden mit einem rund 10 cm langen Dorn unmittelbar neben der Messbox fest in den Boden gesteckt. Der Flächenbedarf für eine Box mit 24 Einzelgeophonen beträgt maximal 1,0 m².
Diese Messeinheiten verbleiben durchschnittlich sechs Wochen an einem Messpunkt und werden nach Beendigung der Messung wieder von den Trupps entfernt.
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Abbildung 4: Einzelgeophon mit durchlaufendem Kabel zum Anschluss an die Messbox
Abbildung 5: 12 Geophone gebündelt
Die Messboxen verfügen über eine Messelektronik, einen internen Datenspeicher, eine Batterie und eine GPS-Empfänger. Dadurch kann ein Kabel, das die einzelnen Messstationen verbindet entfallen.
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Abbildung 6 und 7: Messbox inkl. Batterie
2.4.4 Befahrung durch Vibrationsfahrzeuge, die eigentliche Messung
Nach dem Auslegen der Geophone im bereits beschriebenen Messraster von 12 x 12 km, werden im Zentrum des Rasters die zuvor eingemessenen Messstrecken mit 2 - 3 Vibratoren befahren. Im Abstand von 20 m halten die Fahrzeuge für ca. 65 sec. und geben mit abgesenkter Rüttelplatte das vorgesehene Signal (Sweep) ab.
Ein Vibrationsfahrzeug hat eine Länge von ca. 10,0 m und eine Breite von ca. 2,6 m. Das 2-achsige Fahrzeug weist ein Gesamtgewicht von ca. 26 t auf. Die Fläche der Bodenplatte beträgt rund 2,6 m2. Daraus errechnet sich, bei vollständig vom Boden abgehobenen Rädern und flächig aufliegender Platte eine Bodenpressung von 1,0 kg/cm². Zum Vergleich hat ein durchschnittlicher PKW mit einer Reifenauflagefläche von 15 x 17 = 255 cm² und einer Radlast an der Vorderachse von 400 kg eine Bodenpressung von rd. 1,5 kg/cm²
Die Anregung der notwendigen elastischen Schwingungen erfolgt an der Geländeoberfläche. Diese kontrollierten Schwingungen sind oberirdisch nur im unmittelbaren Umkreis wahrnehmbar.
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Abbildung 8: Vibrationsfahrzeuge beim Abgeben eines Sweeps
Die Vibrationsfahrzeuge sind mit speziellen Niederdruck-Breitreifen ausgestattet, sodass auch bei feuchten Bodenverhältnissen keine Beschädigung der Forstwege zu erwarten ist.
Während der Nachtstunden verbleiben die Vibrationsfahrzeuge im Feld und werden außerhalb von Waldflächen abgestellt. Alle anderen Fahrzeuge kehren nach Beendigung der Tagesmessungen in das Basislager zurück.
2.4.5 Befahren von Forststraßen
Voraussetzung für das Befahren von Forststraßen ist jedenfalls die Zustimmung des Grundeigentümers.
Für die Durchführung der seismischen Messung werden folgende Fahrten auf Forststraßen erforderlich:
Vermessung
Das Vermessungsgerät und die zur Vermarkung der Geophon Standorten erforderlichen Holzpflöcke werden mit einem 4WD Fahrzeuge antransportiert. Es ist vorgesehen Waldwege einmalig für die Vermessungstätigkeit zu befahren.
Anlieferung von Geophonen und Messboxen
Die Anlieferung des Messsystems erfolgt mittels Pick Up Fahrzeugen. Auch für diese Tätigkeit ist eine einmalige Befahrung geeigneter Waldwege vorgesehen.
Abtransport der Geophone und Messboxen
Der Abtransport wird analog dem Antransport erfolgen. Gemeinsam mit den Geophonen und Boxen werden auch die Vermarkungspflöcke abtransportiert.
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Kontrolle und Batteriewechsel
Für die Kontrolle der Messboxen wird ein Befahren von Waldwegen nur in sehr großen Waldstücken erforderlich sein, da diese Tätigkeit zu Fuß erfolgt und große Strecken ohne Fahrzeug zurückgelegt werden. Hinweg entlang einer Messlinie und Rückweg auf der benachbarten 400 m entfernten Linie.
Für den Batteriewechsel (vermutlich einmal in 6 Wochen) werden die Waldwege einmalig befahren, da die geladenen Batterien antransportiert und die entladenen abtransportiert werden müssen.
Messung auf LKW-befahrbaren Forststraßen
Die in Punkt 2.4.4 beschriebene Messung ist ausschließlich auf LKW-befahrbaren Forststraßen vorgesehen, welche von den max. drei Vibrationsfahrzeugen einmalig befahren werden. Die Belastung der Wege durch die Vibrationsfahrzeuge entspricht in etwa der von üblicherweise für die Waldbewirtschaftung eingesetzten Maschinen und LKWs, wodurch davon ausgegangen werden kann, dass durch die Messung keine Schäden an diesen verursacht werden.
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3 Beanspruchung von Waldboden
Auslegen der Geophone und Messboxen am Waldboden
Die Geophone und Boxen werden, wie im Punkt 2.4.3 beschrieben an den eingemessenen Punkten platziert und verbleiben dort für durchschnittlich 6 Wochen.
Für jede Messstation (24 Geophone und Messbox) wird eine Fläche von maximal einem Quadratmeter beansprucht.
Da bei der Festlegung des Standortes der Geophone ein gewisser Spielraum (Abweichung vom theoretischen Aufstellungspunkt im Messraster) besteht, können die Geophone an einer Stelle im Wald gesteckt werden, wo weder Bäume noch Sträucher in Mittleidenschaft (Beschädigung der Wurzeln) gezogen werden.
Nach Beendigung der Messung im betroffenen Waldstück werden Pflöcke, Messboxen und Geophone ohne Rückstände aus dem Wald entfernt.
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4 Zeitraum der 3D Seismik-Messungen Die Messungen sollen im Zeitraum von November 2018 bis April 2020 stattfinden. Die Dauer der gesamten Messungen kann mit maximal 24 Wochen angegeben werden. Einzelne Waldgebiete werden ca. 6 Wochen durch die Geophone und je nach Größe des Waldgebietes einige Stunden bis zu wenigen Tage durch die Vibrationsfahrzeuge in Anspruch genommen. Der tatsächliche Messbeginn ist abhängig von der Verfügbarkeit und Mobilisationsdauer des Seismik-Messunternehmens sowie dem Erhalt aller öffentlich-rechtlichen sowie privatrechtlichen Genehmigungen (Zustimmung für private Grundstücksnutzungen).
