Georadar (GPR) : Die Georadarmessung ist ein hochauflösendes Verfahren zur Ortung von Strukturen oder Objekten (Spannglieder, Rohre, Hohlräume ...)  im Untergrund oder in Bauwerken.

Das Georadar-Verfahren wird auch als Bodenradar oder als elektromagnetisches Reflexionsverfahren (EMR) bezeichnet, englisch Ground Penetrating Radar (GPR). Das Verfahren untersucht den Untergrund zerstörungsfrei mit hochfrequenten elektromagnetischen Wellen. Eine Sendeantenne mit einer Mittenfrequenz zwischen ca. 20 MHz und 2.6 GHz sendet einen kurzen Impuls aus. Diese elektromagnetische Welle breitet sich im Untergrund aus und wird bei Änderungen elektrischer oder magnetischer Parameter (elektrische Leitfähigkeit, Dielektrizitätskonstante, magnetische Permeabilität) reflektiert, transmittiert, gestreut oder gebeugt. Das in eine Empfangsantenne reflektierte elektrische Feld wird aufgezeichnet.

Meist werden Sender und Empfänger gemeinsam entlang von Profilen über das Untersuchungsgebiet bewegt. Dabei strahlt der Sender in regelmäßigen Intervallen Impulse ab. Der Untergrund wird sozusagen "durchleuchtet". Für jedes Messprofil bilden die aufgenommenen Messdaten ein Radargramm, aus dem bei Kenntnis der Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen im Untergrund ein Tiefenprofil berechnet werden kann. Wird die Messung in der Fläche durchgeführt können ein 3D-Modell des Untergrundes oder Tiefenschnitte berechnet werden.


Die maximale Erkundungstiefe des Verfahrens wird von der Absorption und Streuung der elektromagnetischen Wellen im Untergrund und durch die Sendefrequenz bestimmt. Die Absorption steigt i. allg. mit dem Wassergehalt und der Mineralisation der Wässer, sowie mit dem Gehalt polarisierbarer Materialien (z.B. Tonmineralien) im Untergrund. Je kleiner die Sendefrequenz und die Absorption desto größer die Erkundungstiefe. Je kleiner die Sendefrequenz, desto geringer ist aber auch das räumliche Auflösungvermögen des Verfahrens. Bei einer Zentralfrequenz von 500 MHz (300 MHz) kann bei üblichem Baugrund in Deutschland mit einer Erkundungstiefe von 150 cm (200 cm) gerechnet werden.


Das Georadar-Verfahren eignet sich v.a. zur Ortung starker Anomalien der elektrischen oder magnetischen Eigenschaften in einem einheitlichen Milieu. Dies können Leitungen oder Rohre (metallisch, Beton, Kunststoff), Armierungen oder Reflektoren wie Fässer, Hohlräume, Steine etc. sein.

 

Anwendungen : Georadarmessungen werden u.a. eingesetzt für

  • Kartierung geologischer oder hydrogeologischer Verhältnisse
  • Exploration und Prospektion von Rohstoffen wie Salz, Kies und Sand ...
  • Geotechnik und Archäologie : Ortung von Rohren, Leitungen, Tanks, Mauern, Fundamenten, Hohlräumen ...
  • Strassen und Schienenwege : Überprüfung von Aufbau und Mächtigkeit der Trassen
  • Zerstörungsfreie Prüfung an Bauwerken : Ortung von Armierungen, Spanngliedortung, Ortung von Hohlräumen
  • Spezialaufgaben, etwa in der Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Forensik oder zur Ortung von Kampfmitteln
  • Bohrlochradar: z.B. Salzexploration, Tunnelvortrieb oder Hohlraumortung

 

Beispiel :

Georadarmessung auf einem Sportplatz zur Ortung von Drainagerohren (D) und Leitungen der Beregnungsanlage (B). Die Unterkante (U) des Sportplatzaufbaus zeigt sich als Reflexionsband aus nahezu konstanter Tiefe.

 

georadar-gpr