Was haben Münchens Untergrund und eine Betonbrücke gemeinsam? Man kann sie mit Wellen erkunden.
Gerade rollen in und um München die Vibro-Trucks. Die Landseismik-Kampagne zur Erkundung der tiefen Geothermie schickt Schallwellen mehrere Kilometer in den Untergrund, um Gesteinsabfolgen im Molassebecken sichtbar zu machen.
Bei uns im Büro machen wir im Prinzip dasselbe, nur eben im Maßstab von Zentimetern bis Metern: Wir „durchleuchten“ Beton mit Ultraschall und Radar.
Das Prinzip ist identisch:
Eine Welle läuft in ein Medium, trifft auf eine Grenzfläche, wird teilweise reflektiert, und aus der Laufzeit lässt sich die Tiefe berechnen.
Je größer der Kontrast der Materialeigenschaften, desto stärker das Echo.
In der Geologie ist es der Übergang von verschiedenen Gesteinen.
Im Bauwerk ist es der Übergang von Beton zu Luft, z.B. ein Riss oder ein Kiesnest, oder der Übergang von Beton zu Stahl, eine Delamination oder ein Hohlraum im Hüllrohr.
Auch die Grenzen teilen sich beide Welten:
Hohe Frequenzen liefern feine Auflösung, werden aber stärker gedämpft. Niedrige Frequenzen dringen tief ein, sehen aber nur Grobes (deswegen sind die Vibro-Trucks so groß und ein Ultraschallgerät für Beton kann man bequem tragen).
Die Seismik arbeitet mit 10 bis 100 Hz für Kilometer, wir mit 50 kHz und mehr für Dezimeter. Die Wellenlänge bestimmt, was man noch sehen kann.
Und selbst die Datenverarbeitung ähnelt sich: Migration, Stapelung und Geschwindigkeitsanalyse kommen aus der Seismik und finden sich in der Bauwerksdiagnostik in Verfahren wie SAFT wieder.
Ob Geothermie-Reservoir in 4.000 m Tiefe oder Spannglied in 20 cm Tiefe: Wir lesen aus Echos die Geschichte dessen, was wir nicht direkt sehen können.