Aktive Seismik

Im Rahmen der Machbarkeitsstudie für das Einstein-Teleskop wird im Januar die Forschungskampagne „aktive Seismik“ beginnen. Im belgischen und niederländischen Teil des Suchgebiets werden dann für kurze Zeit Vibrationen in den Boden gesendet. Die Art und Weise, wie diese Schwingungen reflektiert werden, wird Aufschluss über die tieferen Bodenschichten geben. Diese Informationen werden mit den Ergebnissen der zuvor durchgeführten Bohrkampagne verknüpft. Mit der  der aktiven Seismik wird also sozusagen ein Abbild der Bodeninformationen zwischen den Bohrpunkten erzeugt. Die Untersuchung wird auf zwei Arten durchgeführt.

Streckenvermessung

Im Hauptteil der Untersuchung fährt ein kleines, elektrisch angetriebenes Fahrzeug (Manitou) mit einem seismischen, elektrisch betriebenen Messausrüstung (E-Vibe) eine Strecke entlang und sendet Schwingungen in den Boden, die in einem niedrigen (Hertz-)Frequenzbereich liegen.

Die Reflexion einer solchen Schwingung, oft auch Vibration genannt wird von Geophonen registriert. Dabei handelt es sich um Sensoren, die vorübergehend entlang der Strecke installiert und nach der Messung wieder entfernt werden. Auf einigen Strecken wird ein dieselbetriebener Manitou eingesetzt. Die Dieselversion macht zwar mehr Lärm als das Elektrofahrzeug, aber wiederum viel weniger als ein durchschnittlicher Lkw.

Vertikale Vermessung in der Nähe von Bohrstellen (VSP)

Der andere Teil der seismischen Untersuchung findet in unmittelbarer Nähe von Stellen statt, an denen zuvor Bodenbohrungen stattgefunden haben. Hier wird das so genannte Vertical Seismic Profiling, abgekürzt VSP, durchgeführt. Das Verfahren ist fast dasselbe wie bei der Streckenuntersuchung. Der Unterschied: Um noch detailliertere Informationen zu erhalten, werden die erzeugten Schwingungen nicht nur mit Geophonen aufgezeichnet. Auch Glasfaserkabel, die in den Bohrlöchern bis in großer Tiefe verlegt sind erfassen diese Schwingungen. Die Informationen, die sowohl über die Glasfaserkabel als auch über die Geophone gewonnen werden, liefern ein noch detaillierteres Abbild des Untergrunds rund um die Bohrstellen.

Wann und wo?

Die Kampagne beginnt in der zweiten Januarhälfte und wird voraussichtlich bis Ende April andauern. Der überwiegende Teil der Bohrungen wird auf öffentlichen Straßen durchgeführt. Diesbezüglich wurden Vereinbarungen mit den Gemeinden und anderen Stellen getroffen. Bei der VSP-Erhebung (siehe oben) wird der Boden intensiver untersucht als anderswo. Wo die Vermessungsroute über Privatgrundstücke führt, werden oder wurden Vereinbarungen mit den Eigentümern getroffen. 

Wann und wo: Streckenvermessungen

Zu diesem Zweck werden die Geophone tagsüber manuell installiert. Das Fahrzeug (Manitou) mit der Ausrüstung (E-Vibe) führt dann die Messungen in der Nacht durch. Dabei macht das Fahrzeug kurze Stopps, um die Schwingungen in den Boden einzubringen. Ein solcher Halt dauert im Durchschnitt 1 Minute. Dann fährt der Manitou etwa 4 Meter weiter zum nächsten Halt.

Jede Strecke ist als Teil der Gesamtvermessungsroute im mehrere Kilometer lang, wobei alle 4 Meter ein Geophon die Reflexion der Schwingung aufzeichnet. Diese Geophone werden nach jeder Teilstreckeeingesammelt, ausgelesen und gereinigt, um beim nächsten Strecketeil wieder eingesetzt zu werden. Insgesamt umfasst die Messkampagne eine Gesamtstrecke von fast 100 Kilometern.

Dieser Teil der Forschung wird im gesamten Suchgebiet für das Einstein-Teleskop durchgeführt. Das heißt, in Teilen der Gemeinden Voeren (Flandern), Plombières, Aubel, Welkenraedt, Thimister-Clermont, Herve und Dalhem (Wallonien), Lontzen, Kelmis (deutschsprachiges Belgien) und auf niederländischer Seite in Vaals und Gulpen-Wittem. Dieser Zeitplan kann sich noch geringfügig ändern.

Wann und wo: Vertikale Vermessungen

Die VSP konzentrieren sich auf die unmittelbare Umgebung früherer Bohrstandorte. Dazu gehören in der Planung die Bohrstellen in Obsinnich und Teuven (Gemeinde Voeren), Vijlen und Cottessen (Gemeinde Vaals), Henri-Chapelle (Gemeinde Welkenraedt) und Herbesthal (Gemeinde Lontzen). Diese Messungenwerden tagsüber durchgeführt.

Was werden die Anwohner bemerken?

Das Elektrofahrzeug (Manitou) ist praktisch geräuschlos. Die Geophone erzeugen keinen Lärm. Die Vibrationen sind aus der Ferne weder zu hören noch zu spüren. Nur in unmittelbarer Nähe des Fahrzeugs, wenn das Gerät in Betrieb ist, sind die Vibrationen am Boden kurzzeitig zu spüren.

Der dieselbetriebene Manitou macht ein etwas lauteres  Geräusch, aber ist deutlich leiser als ein durchschnittlicher Lkw. Es wurden Tests durchgeführt, die zeigen, dass der Geräuschpegel weit unter den zulässigen Normen liegt.

Der Verkehr wird durch diese Messkampagne nur wenig oder gar nicht beeinträchtigt. Soweit erforderlich, wurden mit den betroffenen Gemeinden Vereinbarungen über Verkehrsmaßnahmen getroffen. Während der nächtlichen Messungen wird der Verkehr durch Signale und ein Blinklicht, das auf dem Manitou oder auf den beiden Begleitfahrzeugen angebracht ist, zusätzlich gewarnt.

Die Anwohner der Strecke erhalten durchschnittlich zehn Tage vor der Messung ein Informationsschreiben/einen Folder.

Wer führt diese Arbeiten durch?

Auftraggeber für diese Aktion ist das Projektbüro Einstein Telescope EMR. Ausführendes Unternehmen ist die Firma Faraday Geophysics aus Veldhoven (NL) in Zusammenarbeit mit TNO und Antea Group.

Warum ist diese Kampagne notwendig?

Diese Kampagne liefert geologische Informationen über das Gebiet zwischen den Standorten, an denen kürzlich und vor einigen Jahren Erkundungsbohrungen durchgeführt wurden. Mit den Informationen, die jetzt durch diese aktive Seismik und die Ergebnisse der Bohrungen gesammelt werden, werden wir erfahren, wie der Boden im Suchgebiet aufgebaut ist. Diese Informationen werden benötigt, um   Lokationen für die Eckpunkte des Einstein-Teleskops bestimmen zu können.