Aktives EM Array

• Fachliche Zuordnung: Geophysik und Geodäsie
• Förderung: Förderung in 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 420426679

Erkundungstiefen von über 1000 m mit guter lateraler Abdeckung werden für Fragestellungen in der modernen Erzexploration, der tiefen Grundwassererkundung und der geothermischen Exploration zunehmend wichtiger. Diese Erkundungsziele sind von großer gesellschaftlicher Bedeutung im Kontext von Rohstoffknappheit, Energiewende und Klimawandel. Ein zentrales Ziel der durch die DFG finanzierten Heisenbergprofessur "Elektromagnetische Tiefenexploration" besteht in der Entwicklung von semi-airborne elektromagnetischen Induktionsverfahren, die eine deutliche größere Eindringtiefe als klassische luftgestützte Erkundungsverfahren erzielen können. Dabei werden am Boden installierte Starkstromquellen mit einer hubschraubergeschleppten Sonde überflogen, in der Registrierungen mit breitbandigen Vektormagnetometern die in der leitfähigen Erde induzierten Wirbelströme abbilden. Durch bildgebende Inversionsverfahren kann aus derartigen Messungen die Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit rekonstruiert werden. Zur Verbesserung des Auflösungsvermögens sollen die Befliegungen mit bodengestützten Messungen der induzierten elektrischen und magnetischen Felder auf einem groben Gitter kombiniert werden. Mit diesem Antrag wird um die Finanzierung eines aktiven EM Arrays, bestehend aus bodengestützten Starkstromsender und aus Bodenempfängern, gebeten. Das aktive EM Array wird für die Durchführung von semi-airborne Experimenten benötigt. Prototypen einer Hubschrauber-Flugsonde wurden im Rahmen eines BMBF-Verbundprojektes entwickelt und stehen für zukünftige Kooperationsprojekte zur Verfügung. Mittelfristig ist der Einsatz von Drohnen anstelle von großen Helikoptern geplant. Da sich die Drohnentechnologie rasant entwickelt, ist es derzeit noch nicht sinnvoll, Drohnen mit großer Traglast zu beschaffen. Für Tests werden anstatt dessen preiswerte Drohnen mit Traglasten von bis zu 5 kg verwendet. Magnetometer und preisgünstige Drohnen stehen ebenfalls zur Verfügung. Insgesamt besteht noch erheblicher Forschungs- und Entwicklungsbedarf, bis die Methode per Hubschrauber oder Drohne routinemäßig zum Einsatz gebracht werden kann. Voraussetzung für diese Entwicklungen ist die Verfügbarkeit des beantragten aktiven EM Arrays. Vor allem hinsichtlich des Starkstromsenders muss geschultes Personal eingesetzt werden; solche Geräte können aus Sicherheits- und Haftungsgründen auch nicht ohne Operator aus Gerätepools ausgeliehen werden. Für Entwicklungsarbeiten als auch für größere Experimente ist es deshalb erforderlich, eigenes Gerät und mit dem Gerät vertrautes Personal einsetzen zu können. Das beantragte Gerät wird darüber hinaus in den anderen Forschungsgebieten der Arbeitsgruppe, vor allem in der magnetotellurischen Lithosphärenforschung eingesetzt werden. Die Experimente, die mit dem beantragten Gerät durchgeführt werden können, werden die notwendigen Daten sowohl für methodische Entwicklungen als auch für die Behandlung geologischer bzw. geowissenschaftliche Probleme liefern.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Aktives EM Array
• Gerätegruppe: 6620 Funkanlagen (außer Konferenz- und Saal-Sprechanlagen)
• Antragstellende Institution: Universität Münster
• Leiter: Professor Dr. Michael Becken