In der Arbeitsgruppe Angewandte Geophysik werden Methoden entwickelt, mit denen man die elektrischen und magnetischen Eigenschaften des Bodens und der tieferen Gesteinsschichten bis einige 100 m Tiefe bestimmen kann. Die elektrischen und magnetischen Eigenschaften kann man z.B. nutzen, um Grundwasser zu finden, Erze zu charakterisieren, oder Bombenblindgänger aufzuspüren.
Wir interessieren uns besonders für Verfahren, die für die Suche nach Grundwasser und die Abschätzung der Gefährdung des Grundwassers durch Kontaminationen nützlich sind. Außerdem entwickeln wir neue Methoden, mit denen man feststellen kann, ob der Boden gefroren ist, oder nicht. Solche Methoden sind wichtig, da in Folge des Klimawandels weltweit immer mehr Permafrostboden beschädigt wird.
Die Forschungsarbeiten beinhalten meist Messungen und Experimente im Gelände und im Labor, sowie theoretische Untersuchungen mit Hilfe von Computersimulationen.
Das Foto zeigt eine geoelektrische Messung im Gelände. Man erkennt den Metallspieß, der in den Boden gesteckt wird, und mit einer Krokodilklemme mit einem Kabel verbunden ist. Mit solchen Messungen bestimmt man die elektrische Leitfähigkeit des Untergrundes, aus der man z.B. schließen kann, wo sich Grundwasser befindet, und wie salzhaltig es ist. Wir entwickeln diese Methoden weiter, um auch die Frequenzabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit ausnutzen zu können.
Das Foto zeigt einen unbemannten, ferngesteuerten Helikopter, an den 2 Sensoren gehängt wurden, die das Erdmagnetfeld messen. Mit solchen Magnetfeldmessungen kann man Metallkörper im Untergrund, wie z.B. Bombenblindgänger finden. Wir haben die speziellen Sonden und Software entwickelt, um die Messungen so genau wie möglich zu machen.
Auf diesem Bild sieht man, wie unsere Ausrüstung im Hochgebirge des Tibet von Einheimischen mit Pferden transportiert wird. Wir haben die elektrischen Eigenschaften untersucht, um herauszufinden, wo sich in der Region Permafrost befindet, also Boden, der das ganze Jahr über gefroren ist.
Dreikomponentige Bohrlochmagnetik in der COSC-2 Bohrung
Geophysikalische Erkundung von Seen
Modellierung elektrischer Gesteinseigenschaften
Spektral induzierte Polarisation
| Professor*innen |
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| Prof. Dr. Matthias Bücker |
| Prof. Dr. Andreas Hördt |
| Gastwissenschaftler*innen |
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| Johannes Hoppenbrock (Julius Kühn-Institut) |
| Wissenschaftliche Mitarbeiter*innen |
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| Dennis Kreith |
| Malte Lührs |
| Neda Resay |
| Madhuri Sugand |
| Felix Keiser |
Dieses Foto zeigt eine geophysikalische Messung am Boden eines ausgetrockneten Sees im mexikanischen Bundesstaat Chiapas. Wir haben dort mithilfe geoelektrischer und seismischer Verfahren den Untergrund untersucht, um der Ursache der Austrocknung buchstäblich auf den Grund zu gehen. Es deutete alles darauf hin, dass das Wasser zuvor innerhalb eines verhältnismäßig kurzen Zeitraumes durch unterirdische Karsthöhlen abgeflossen sein musste.
Dieses Bild zeigt eine geoelektrische Messung in den Alpen. Wir entwickeln Methoden, mit denen man auch unter schwierigen Bedingungen die elektrischen Eigenschaften des Untergrundes bestimmen und gefrorenen Boden charakterisieren kann.
Auf diesem Bild sieht man eine Messzelle, wie wir sie im Labor zur Vermessung der elektrischen Eigenschaften von Böden, Sandstein oder Erzgesteinen verwenden. Das Material wird in den Plastikzylinder eingebracht; oben und unten (A und B) wird elektrischer Strom eingespeist, und in der Mitte (M und N ) wir die elektrische Spannung gemessen. Socle Labormessungen sind wichtig, um die im Gelände erhaltenen Ergebnisse richtig deuten zu können.
Dieses Bild zeigt ein digitales Modell, welches zur numerischen Simulation von elektrischen Eigenschaften verwendet wird. Man sieht eine Halbkugel, welche ein Mineralkorn im Salzwasser darstellt, und sehr viele Linien, die den Raum in viele kleine Volumenelemente zerlegen. Die Linien werden in der Nähe der Grenzfläche immer dichter, weil sich dort die spannenden physikalischen Prozesse abspielen.