2D Widerstands-Sondierung
„Geoelektrische Widerstands-Tomographie“

Methode
Bei einer geoelektrischen 2D-Messung wird eine geradlinige Elektrodenkette im Boden installiert. Die Elektroden dieser Reihe werden wahlweise zu 4Punktmessungen genutzt. (Vgl. 1D Bodenwiderstands-Messung). Die Auswahl der Elektroden erfolgt systematisch, so dass sich die 2D-Fläche unterhalb der Elektrodenkette lückenlos mit Datenpunkten füllt.

Abb.1: 2D Bodenwiderstands-Messung: Wenner array                                  

 Abb.2: 4Punkt arrays

Bei der Inversionsrechnung der Messdaten wird der Leiterraum in Blöcke unterteilt. Die Widerstands-Werte (Ohm m) werden für einzelne Blocks errechnet und den entsprechenden Stromfeldern zugeordnet. Somit kann das Bodenmaterial nicht nur vertikal, sondern auch horizontal hinsichtlich seiner elektrischen Leitfähigkeit differenziert werden.   

 

Abb.3: 2D Bodenwiederstands-Profil

 Beim Errechnen eines 2D-Profils werden die Rho-Daten aller Blocks so aufeinander abgestimmt, dass ihre Unschärfe zwischen den einzelnen Leiterraum-Zonen möglichst gering ist. Hierfür werden mehrere Rechendurchgänge (Iterationen) durchlaufen, wobei bei jedem neunen Durchgang eine verfeinerte Rechenvorschrift verwendet wird, die sich aus den Ergebnissen des vorherigen Rechendurchganges ableitet. - Für das Prozessieren unserer 2D-Daten verwenden wir das RES2DINV-Programm (Geotomo Software, Malaysia).

Ausrüstung
Wir benutzen ein Erdwiderstands-Messgerät der Fa. Lippmann mit 100 mA Sendeleistung.
Mit 245m Tomographie-Kabel und 50 Elektroden-Steuermodulen können wir voll-automatisch 2D Profile bis zu einer Tiefe von 40m messen.

Abb.4 Tomo-Automat, 50 Elektroden, 245m Kabelauslage

Alternativ verwenden wir eine selbst gebaute Anlage mit manueller Steuerung zur Versorgung von 75 Elektroden. Die Profile sind 370m lang und 60m tief. 

Abb.5: Tomo-Anlage manuell, 75 Elektroden, 370m Kabelauslage

Anwendung
•  Grundwasser-Erkundung
•  Rohstoff-Sondierung
•  Umwelt-Geophysik
•  Labormessungen (z.B. Werkstoffanalysen)
•  Archäologie

Vorteile
- Unempfindlich gehen horizontale Leiter-Asymmetrien entlang der Messlinie

Nachteile
- Teures Equipment