Einsatz des Bohrlochgeoradars in der Kampfmittelsuche
In Kapitel A-9.3.7 der BFR KMR wird das Bohrlochgeoradar als Stand der Technik in der Kampfmittelräumung beschrieben. Darin werden die Einsatzmöglichkeiten und die Anforderungen an das Verfahren beschrieben. Um die Möglichkeiten und Grenzen des Verfahrens besser kennenzulernen, wurden auf dem Testfeld des NLBL auf einem StOÜbPl der Bundeswehr zwei aufwendige systematische Untersuchungen durch zwei Firmen durchgeführt. Der homogene, sandige und schwach feuchte Untergrund des Standorts bietet gute Einsatzbedingungen für das Georadar und damit die Möglichkeit, das Verfahren ohne übermäßig störende Bodeneinflüsse einzusetzen. In den Tests wurde die Detektierbarkeit einer 500-lb-Fliegerbombe in 4 m Tiefe an einem Bohrlochraster untersucht:
Für das Gutachten von Horn, M./Schollenberger Kampfmittelbergung 2018 wurden Reflexionsmessungen durchgeführt, welche das Standardverfahren beim Bohrlochgeoradar darstellen. Es wurden die hierbei üblichen 150-MHz- und 300-MHz-Antennen eingesetzt. In der Untersuchung wurden zunächst Reichweitenmessungen durchgeführt und damit auch die Geschwindigkeiten der Radarwellen im Boden bestimmt. Die Reichweitenmessungen zeigen, dass an diesem Standort theoretisch in Entfernungen > 3,6 m erfolgreich detektiert werden kann.
Die Ergebnisse zeigen andererseits sehr deutlich den Einfluss der Anordnung der Bohrlochmessungen auf den Erfolg der Detektion. Es ist entscheidend, aus welcher Richtung die Radarwelle auf die Bombe trifft, da sich damit unterschiedliche Rückstreuquerschnitte des Objekts ergeben. Trotz der theoretisch ermittelten großen Reichweiten zeigen die Ergebnisse, dass unter Berücksichtigung der lagebedingten Geometrie bzw. Rückstreuquerschnitte immer ein Bohrlochraster mit Abständen < 3m gewählt werden sollte. Hinsichtlich der eingesetzten Frequenzen wird festgestellt, dass sich mit der geringeren Antennenfrequenz erwartungsgemäß eine größere Reichweite erzielen lässt, allerdings auf Kosten einer schlechteren Auflösung. Die Ergebnisse zeigen hier aber eine zuverlässige Detektion nur in den nahe liegenden Bohrlöchern, woraus folgt, dass generell die 300-MHz-Antenne zu bevorzugen ist.
In der Begutachtung von Schmoldt, J.P./Tauber Geo-Consult 2023 wurde das seltener eingesetzte und anspruchsvolle Verfahren der Bohrloch-Georadar-Tomographie bzw. der Transmissionsmessung getestet. Hierbei befinden sich, im Gegensatz zur Reflexionsmessung, Sender und Empfänger in unterschiedlichen Bohrlöchern.
Die Methode ist sehr aufwendig, es wurden 56 Bohrlochkombinationen mit insgesamt 728 vertikalen Profilen und 13 Schusspunkten pro Bohrloch aufgezeichnet. Das Prinzip der Methode basiert darauf, dass ein metallisches Objekt, das sich zwischen Sender- und Empfängerantenne befindet, die Radarwellen vollständig reflektiert und die Empfängerantenne für diesen Bereich dann keine Signale erfasst. An der Ober- und Unterkante des Objekts werden die Signale hingegen als Hyperbeln registriert. Anhand der dazwischen liegenden, abgeschatteten Zone kann idealerweise die Lage und Ausdehnung des Objekts bestimmt werden. In der Praxis muss hierfür aus den Messungen in einem aufwendigen Verfahren eine sehr große Anzahl an Strahlwegen für verschiedene Senderpositionen abgeleitet und klassifiziert werden. Hieraus wird ein Kernbereich gebildet, aus welchem die Lage und Abmessung des gesuchten Objekts bestimmt werden kann.
Der Test an diesem Standort hat gezeigt, dass die vertikale Ausdehnung des Objekts relativ sicher detektiert werden konnte, während die Bestimmung der horizontalen Abmessung weniger sicher ist. Bei erfolgreicher Detektion können mit dieser Methode Aussagen über das Kaliber des Objekts getroffen werden. Grundsätzlich ist festzuhalten, dass die Testreihe in einem ausgesprochen günstigen Untergrund durchgeführt wurde. Bei Bodenverhältnissen, die anspruchsvoller für das Georadar sind, wären auch ungenauere Ergebnisse zu erwarten.
Die beiden, hier zur Verfügung gestellten Gutachten geben einen guten Einblick in die Methodik und die Möglichkeiten der Erkundung mit dem Bohrlochgeoradar.