Gegenüberstellung gängiger Detektionsverfahren in der Kampfmittelräumung, Teil II Elektromagnetische (EM) Systeme gehören zu den so genannten „aktiven“ Systemen, hier wird nicht nur etwas passiv gemessen, sondern ein bekanntes Signal selbst erzeugt, dessen Antwort gemessen wird. Eine Spule wird von einem Strom durchflossen, dies erzeugt ein Magnetfeld, das wiederum in einem elektrisch leitenden Körper unter der Spule (Objekt) eine Induktionsspannung erzeugt. Wird dieses Magnetfeld abgeschaltet, verursacht diese zusammenbrechende Spannung wiederum ein Magnetfeld, das in einer zweiten Spule des Detektors (Messspule) eine Spannung induziert, die zu Messungen herangezogen wird. Um eine kontinuierliche Messung zu ermöglichen, wird nun die Messspannung ständig mit hoher Frequenz an- und abgeschaltet (Pulsinduktionsverfahren). Es können alle Metalle gemessen werden, auch sehr kleine Teile, eine Störung durch Umgebungsrauschen erfolgt nicht, Steine werden nicht gemessen. Die Auswertung der Daten erfolgt auch hier analog, bei großen Spulen auch digital am Computer. Der bekannte Vertreter der kleinen Spulen ist das Minensuchgerät, auch in Deutschland eingesetzt zur Suche auf eisenfreie Munition, z. B. Sprengkapseln. Das limitierende Element dieser Systeme ist die Detektionstiefe, die in direktem Zusammenhang mit der Größe der Spule steht. Faustformel: Spulendurchmesser = Detektionstiefe. Die gängigen Detektionstiefen von Gradiometern von 4m–6m u. GOK werden nur mit immensem technischen Aufwand erreicht. Bodenradar Dieses, eigentlich aus der geologische Prospektion stammende Gerät, arbeitet ebenso aktiv wie die EM Systeme, allerdings mit einem völlig differenten Wirkprinzip. Es wird eine Radarantenne über den Boden geführt, dabei wird hochfrequente Radarstrahlung abgestrahlt, diese Radarwellen werden von Dichtedifferenzen im Boden reflektiert. Diese Reflektionen, deren Intensität und Laufzeit gibt nach dem Processing der Daten Aufschluss über Tiefe, Größe und Dichte gemessener Körper. Dabei stehen verschiedene Faktoren in direktem Zusammenhang: Frequenz, Auflösungsvermögen und Eindringtiefe. Also: Je höher die Frequenz, desto besser das Auslösungsvermögen und desto geringer die Eindringtiefe. Zur Detektion von Körpern in Bombengröße sollte eine Antenne von 500 MHz und größer gewählt werden, bei niedrigerer Frequenz wird zwar eine höhere Eindringtiefe erreicht, aufgrund der Langwelligkeit des Radarsignals kann jedoch eine Interpretation auf Bomben nicht mehr zuverlässig erfolgen. Die maximale Eindringtiefe bei 500 MHz beträgt etwa 4 m, solange der Grundwasserstand nicht höher liegt oder starke Dichteunterschiede im Oberflächenbereich auftreten (Schuttauffüllungen, Bahnschotter, Steine, Fundamente etc). Bei Grundwasser kommt es zu einer totalen Absorption der Radarwelle, bei Dichteunterschieden an der Oberfläche zu Reflektionen, die tiefer liegende Objekte abschatten. Das Radargramm liefert einen vertikalen, 2-dimensionalen Schnitt durch den Boden, dabei werden auch Bereiche unterhalb von dichten Objekten (Totalreflektion) mit Daten gefüllt, diese Daten sagen jedoch nicht aus, dass sich dort kein Objekt befindet, sondern nur, dass dort nichts gemessen wurde, weil die Radarwelle bereits an oder dicht unter der Oberfläche völlig reflektiert wurde. Da es sich nur um einen 2-dimensionalen Schnitt handelt, müssen diese Schnitte dicht an dicht gelegt werden, um zu vermeiden, dass Objekte dazwischen nicht gemessen werden. Dies erzeugt eine große Menge an Daten, die am Rechner nachbearbeitet und interpretiert werden müssen. Eine analoge Auswertung während der Messung ist nicht möglich. Da auch Steine als Dichtedifferenzen angezeigt werden, muss in solchen Fällen zur Verifikation des Objektes noch mit Magnetik gemessen werden, üblicherweise im Bohrloch. Das Bodenradar kann z. B. bei homogenen Böden in der Nähe von starken magnetischen Störern, wie Spundwänden, eingesetzt werden, die Interpretation der gewonnen Daten sollte nur durch sehr erfahrenes Personal erfolgen. Detlef Heil |