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  | 26.07.2016

Geoelektrische Untersuchungen: Einfache Messanordnung, aber gewichtige Ergebnisse

Letzte Woche begleitete Jürg Grau, Präsident der Regionalkonferenz Zürich Nordost, Nagra-Projektleiter Tobias Vogt zu den geoelektrischen Messungen, die zurzeit im Gebiet Isenbuck / Berg durchgeführt werden. Es war kurz vor Mittag und über 30 ° C, als sich drei Journalisten über die Untersuchungen informierten.

Die Messungen werden durchgeführt, weil die Regionalkonferenz sie beantragt hat. «Von der Fachgruppe Oberflächenanlage wurde hinterfragt, ob Wasser aus einer späteren Oberflächenanlage für geologische Tiefenlager in strategische Grundwasservorräte fliessen könnte», erklärt Jürg Grau den Hintergrund. Das als strategisches Interessengebiet Grundwasser des Kantons Zürich ausgewiesene Gebiet liegt in räumlicher Nähe des im Rahmen der regionalen Partizipation bezeichneten Standortareals für eine mögliche Oberflächenanlage eines geologischen Tiefenlagers. Nun gilt es detailliert abzuklären, wie Fliessrichtung und Fliessgeschwindigkeit des Grundwassers in diesem Gebiet sind. «Bisher war die Datengrundlage zur detaillierten Betrachtung der Grundwassersituation noch nicht ausreichend», erklärt Hydrogeologe Tobias Vogt.

Lutz Capeller von der Firma Terratec mit einer ca. 50 cm langen Elektrode sowie Nagra-Projektleiter Tobias Vogt und Jürg Grau, Präsident der Regionalkonferenz Zürich Nordost (von links nach rechts). Bild: Nagra
Lutz Capeller von der Firma Terratec mit einer ca. 50 cm langen Elektrode sowie Nagra-Projektleiter Tobias Vogt und Jürg Grau, Präsident der Regionalkonferenz Zürich Nordost (von links nach rechts). Bild: Nagra

Gemessen wird meist im Wald und entlang von Feldwegen. «Wir messen im Gebiet 21 Linien zwischen 200 und 800 Metern Länge», sagt Vogt. Ein Messband gibt die genaue Position der Elektroden an, die alle fünf Meter in den Boden geschlagen werden. Die Elektroden sehen aus wie kräftige, etwa 50 cm lange Nägel. Sie werden mit einem Hammer 20 bis 25 cm tief in den Boden geschlagen und dann mittels Kabel und Klemme an das Messkabel angeschlossen. «Die Elektroden müssen einen guten Kontakt zum Boden haben», erklärt Vogt weiter. Denn nur dann kann man mit diesem so einfach anmutenden Arrangement den nahen Untergrund zuverlässig erkunden: «Wir sind an der Tiefe bis ca. 50 Meter interessiert und möchten sehen, in welcher Tiefe der Molassefels beginnt und wie die darauf lagernden sogenannten Lockergesteine, im Untersuchungsgebiet sind das Moränen und Schotter, aufgebaut sind.»

Gemessen wird der elektrische Widerstand. Dafür wird eine Spannung an zwei Elektroden angelegt und an anderen Elektroden der Strom gemessen. Aus dem Verhältnis von Spannung zu Strom lässt sich der elektrische Widerstand im flachen Untergrund bestimmen. Hoher elektrischer Widerstand steht im Untersuchungsgebiet für sandigen Kies und Schotter, also ein wasserdurchlässiges Lockergestein, in dem Grundwasser Dezimeter bis mehrere Meter am Tag fliessen kann. Im Gegensatz dazu deuten niedrige elektrische Widerstände im Untergrund auf Moränen oder Molassefels hin, die schlechte Wasserleiter sind und in denen das Wasser pro Tag nur Strecken bis maximal im Millimeterbereich zurücklegt. Die Messungen werden noch bis Anfang August andauern und bis Ende September, schätzt Vogt, werden die Ergebnisse vorliegen.

An einem schattigen Plätzchen am Waldrand erklärt Lutz Capeller von der ausführenden Firma Terratec das Multielektrodenmessgerät. Mit Computerprogrammen werden später die gemessenen elektrischen Widerstände in eine Tomografie umgewandelt. Das Messgerät ist äusserst robust gebaut, tragbar und schon in der halben Welt herum gekommen, sagt Capeller. «Meistens geht es bei unseren Untersuchungen um Rohstofferkundung», erklärt Cappeller. Mal um die Gewinnung von Mineralwasser, mal um den Abbau von Basalt. Oder wie jetzt um Daten für Grundwasseruntersuchungen.

Im Gebiet Isenbuck / Berg werden zurzeit geoelektrische Messungen durchgeführt. Topografische Karte: © Bundesamt für Landestopografie
Im Gebiet Isenbuck / Berg werden zurzeit geoelektrische Messungen durchgeführt. Topografische Karte: © Bundesamt für Landestopografie

Im nächsten Schritt werden im Herbst noch piezometrische Untersuchungen mit Hilfe von Grundwassermessstellen zur Klärung der Grundwassersituation durchgeführt. Die Ergebnisse beider Untersuchungen werden nach Beendigung der Auswertung an die Regionalkonferenz und den Kanton Zürich gegeben. Wie sich die gewonnenen Daten auf das weitere Verfahren auswirken, ist im Moment noch nicht relevant, «Jetzt geht es erst einmal darum, die Datengrundlage zu verbessern», erklärt Vogt.

(Titelbild: Nagra)

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