Bodenradar oder Georadar – sehen, wohin zuvor kein Mensch gesehen hat

Schweden hat weit mehr zu bieten, als rostfreien Stahl, Kiefernmöbel zum Selberbauen und stabile Lastwagen. Schon seit den frühen 20er-Jahren des letzten Jahrhunderts ersannen schwedische Unternehmen zum Beispiel neue Methoden, um den Boden mittels elektromagnetischer Impulse zu untersuchen.

Die Firmen Aktiebolaget Elektrisk Malmletning (ABEM) und Sveriges Geologiska Undersökningar (SGU), aus der später die Malå GeoScience AB wurde, entstanden zunächst als unabhängige Unternehmen. Sie erlangten bald weltweite Bekanntheit durch ihre bahnbrechenden Entwicklungen, unter anderem den ersten Detektor für Metalle und Erze.

Zu dieser Zeit stand bei der Entwicklung dieser Geräte die Suche nach Bodenschätzen im Fokus. Vor allem die Ölindustrie war stark an den Produkten und der Technologie interessiert. Erst viel später, im Jahr 1990 konsolidierte sich der Markt für geologische Messverfahren, und aus ABEM und Malå entstand die Guideline Geo AB. Damit wurde auch die hauptsächliche Anwendung dieser Technologie eine andere.

Zahlreiche Einsatzmöglichkeiten statt der Suche nach Bodenschätzen

Die Unternehmen existieren heute noch, und die Technologie wurde stetig weiterentwickelt. Doch die Märkte haben sich verändert. Bodenschätze lassen sich einfacher aus Satelliten oder Fluggeräten suchen, während die Messgeräte am Boden für andere Zwecke eingesetzt werden. Wir sehen uns heute das Prinzip des Bodenradars an, im Fachjargon „Ground Penetrating Radar (GPR)“ genannt. Für diese Technologie existiert eine ganze Reihe von Interessenten.

Ganz oben auf der Anwenderliste steht das Baugewerbe. Bevor der erste Bagger anrückt, muss sichergestellt werden, dass im Boden keine Hindernisse lauern. Rohre, Kabel, Abwasserkanäle, Fundamente von Gebäuden aus vergangenen Tagen – zahlreiche Formen von Infrastruktur können den Bau behindern. Dabei steht stets im Vordergrund, keine wichtigen oder wertvollen Einrichtungen zu beschädigen.

Tatsächliche Gefahr für das Bauteam lauert vor allem, wenn im Boden Blindgänger aus den Kriegstagen verborgen liegen. Auch diese werden vom GPR zuverlässig erkannt.

Auch wenn nicht gebaut wird, sind GPRs im Einsatz

Die Vermessungsämter haben immer ein Interesse daran, dass auch der Untergrund kartografiert wird. Das betrifft wiederum altes Gemäuer, Rohre oder Abwasserkanäle – aber auch die generelle Beschaffenheit des Untergrundes. In Eigenregie oder durch ein beauftragtes Vermessungsbüro können detaillierte Karten des Untergrundes eines Areals erstellt werden.

Die Technologie ist ferner für die Archäologie interessant, da es möglich wird, den Boden nach potentiellen Funden zu untersuchen, bevor überhaupt die Grabungen beginnen. Geologen nutzen GPRs, um im Boden verborgene Felsen, Risse, Grundwasser oder Eis ausfindig zu machen. In der Verbrechensbekämpfung werden Radargeräte verwendet, um verscharrte Leichen oder Waffen ausfindig zu machen.

Die letzte große Gruppe der Anwender sind die Spezialisten für Kampfmittelräumung. Aufgrund der bestehenden Gefahr der Auslösung einer Sprengung ist das Interesse besonders groß, einen Einblick in mögliche verborgene Gefahren zu erhalten, bevor das Areal mechanisch bearbeitet wird.

Grobe Funktionsübersicht der GPRs

Das Grundprinzip beim Bodenradar ist für alle Einsatzgebiete gleich. Es werden elektromagnetische Impulse an den Boden abgegeben, um Informationen über den Untergrund zu erhalten. Die Energie wird abwärtsgerichtet in den Boden abgestrahlt und von Unregelmäßigkeiten im Untergrund zurück zum Empfänger reflektiert. Daraufhin werden die reflektierten Wellen analysiert.

Damit hören die Gemeinsamkeiten der verschiedenen Technologien allerdings auch schon auf, die für die verschiedenen Einsatzzwecke ersonnen wurden.

Die Messmethoden unterscheiden sich aufgrund der verwendeten Sendeimpulse

    • Unterschiedliche Frequenzen für die jeweiligen Anwendungsgebiete
    • An die Anwendung angepasste Stärke der Sendeimpulse
    • Unterscheidung in einzelne Impulse oder Dauerstrahlung (Dauerstrichradarverfahren)

Die zweite Unterscheidung ist in der Interpretation der reflektierten Wellen zu sehen

    • Ausbreitung und Direktion der reflektierten Signale
    • Veränderungen bei den empfangenen Frequenzen
    • Stärke der reflektierten Wellen
    • Verschiebungen der Phase zwischen Sende- und Empfangssignal
    • Zeitmessung bis zum Eingang der Signale am Empfänger

Moderne Messgeräte verfügen über eine große Bandbreite bei den verwendeten Frequenzen, die im laufenden Betrieb verändert und angepasst werden. Damit kann eine bestehende Schwierigkeit bei Radarmessungen im Allgemeinen umgangen werden: Höhere Frequenzen ergeben ein detaillierteres Bild, jedoch auf Kosten der erreichbaren Messtiefe. Werden hingegen mehrere Verfahren kombiniert, entsteht ein vollständiges Bild.

Schließlich muss auch die Beschaffenheit des Untergrunds in die Messung einbezogen werden. Während trockenes Material wie Sand, Sandstein, Fels oder Beton gute Ergebnisse bis zu einer Tiefe von 15 Metern erlaubt, bieten Böden mit hoher elektrischer Leitfähigkeit eine echte Herausforderung. Dies ist bei nassen und lehmhaltigen Böden der Fall.

Bodenradargeräte von Guideline Geo AB bei messprofiservice

Wir freuen uns, als Vertriebspartner der Guideline Geo AB zwei herausragende Geräte anbieten zu können, die bereits den größten Teil der Anwendungen abdecken. Die Bodenradargeräte Malå Easy Locator Core und Malå Mira Compact sind mobile GPRs, die von einem einzigen Arbeiter bedient werden können.

Malå Easy Locator Core

Der Malå Easy Locator Core ist mit Blick auf einfache Bedienung entworfen worden. Bevor das Bauteam anrückt, und die erste Baggerschaufel niedergeht, muss der Boden untersucht werden. Mit dem Malå Easy Locator Core kann dies durch einen Mitarbeiter des Teams erledigt werden. Der Vorteil: Es müssen nicht erst kostenintensive Spezialisten für die Ortung von Versorgungseinrichtungen beauftragt werden.

Der Malå Easy Locator Core ist besonders leicht und flexibel, so dass die Untersuchung des Untergrundes fast schon nebenher durchgeführt werden kann. Das Gerät ist so nutzerfreundlich, dass der Bediener direkt angezeigt bekommt, was das Team beim Aushub erwartet. Die künstliche Intelligenz „Malå AI“ übernimmt alle Berechnungen, die für eine akkurate Interpretation der Daten notwendig sind.

Die gewonnenen Daten können mit GPS-Daten verknüpft und an andere mobile Geräte gesendet werden. Eine Speicherung in der Cloud ist ebenfalls möglich. Die Daten können auch mit geeigneten Totalstationen aus unserem Programm ausgetauscht und ergänzt werden. Aus den gesammelten Daten ergibt sich ein vollständiges Bild des Untergrundes, das dem Bauteam stets zur Verfügung steht.

Der Malå Easy Locator Core war das erste Gerät am Markt, das in dieser Form eine Echtzeit-Verarbeitung aller gesammelter Daten aus verschiedenen Quellen ermöglicht.

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Die Malå AI

Die künstliche Intelligenz des Malå Easy Locator Core ist einzigartig am Markt. Beim Mapping des Untergrundes werden für den Easy Locator Core Marker definiert, die vom Gerät in die jeweils lokal gültigen Farbcodes übersetzt werden. So sind die Daten auch für Laien verständlich und in Echtzeit verwendbar.

Die Malå Controller App ist ein auf dem Betriebssystem Android basierendes Softwareprogramm für die Ortung von Versorgungsleitungen mit dem Malå Easy Locator Core. In Verbindung mit der Malå AI wird die Interpretation der Daten bis hin zum vollständigen Bild des Untergrundes zum einfachen Unterfangen. Sobald Gain und Kontrast eingestellt, und die Rauschunterdrückung aktiviert sind, können die Marker für das Objekt und die Oberfläche gesetzt werden. Den Rest erledigt die Software.

Die gewonnenen Daten können in Google Maps oder in OpenLayers geladen werden oder in Verbindung mit Satellitenkarten bzw. StreetView-Daten betrachtet werden. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Ergebnisse in verschiedene Dateiformate zu exportieren. Verfügbare Formate: Ausgedruckte Karten, dxf oder kmz.

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Malå Mira Compact

Das mobile GPR-Gerät Malå Mira Compact verschafft dem Bediener ein detailgenaues 3D-Bild des Untergrundes in mittlerer bis geringer Tiefe. Der Mira Compact ist eine absolute Neuigkeit, und seit Oktober 2023 verfügbar.

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Der Malå Mira Compact verwendet einen Array verschiedener Frequenzen, um eine bisher nicht für machbar gehaltene Detailgetreue darzustellen. Das alleine ist schon bemerkenswert, doch erst die Softwarelösungen „Mira Controller“ und „Malå Vision Desktop“ machen den Malå Mira Compact zum Game-Changer. Waren früher noch umfangreiche Kenntnisse des Bedieners notwendig, um die Signale zu interpretieren, wird die Arbeit durch die hauseigene künstliche Intelligenz (Malå AI) vereinfacht.

Der Mitarbeiter bekommt auf dem Display ein Bild dessen angezeigt, was sich tatsächlich im Untergrund befindet. Dabei werden Störsignale durch Rauschunterdrückung entfernt. Die Arbeit mit dem Gerät wird erheblich vereinfacht und damit auch beschleunigt, was insbesondere bei großen Arealen zu spürbarer Zeitersparnis führt.

Malin Siberg, CEO bei Guideline Geo AB, sagt nicht ohne Stolz: „Die Ortung von Versorgungseinrichtungen und andere Bodenuntersuchungen sind schnell wachsende Märkte. Unsere Kunden wünschten sich einen handlichen und bedienerfreundlichen 3D-Radar-Scanner, der für flächendeckende Untersuchungen geeignet ist. Wir haben die Workflows weiter vereinfacht. Die Qualität der Daten und die Algorithmen für die Interpretation sind nach wie vor führend am Markt. Ich kann mit Überzeugung sagen, dass der Malå Mira Compact die Lösung ist, auf die unsere Kunden gewartet haben!“.

Konnten wir Dein Interesse wecken? Dann besorge Dir in unserem Shop weitergehende Informationen, oder vereinbare gleich ein Gespräch mit einem unserer fähigen Mitarbeiter.

Zusammenfassung

Die technologischen Entwicklungen für den Bausektor und andere, mit ähnlichen Problemen konfrontierte Branchen, sind atemberaubend. Mit den beiden Geräten des Weltmarktführers Guideline Geo AB, Malå Mira Compact und Malå Easy Locator Core, bieten wir Dir und Deinem Team die Unterstützung, die euch in Zukunft viel Zeit – und vor allem viel Ärger ersparen wird.

Wenn wir Dein Interesse geweckt haben, dann nimm gleich Kontakt mit uns auf. Wir beraten Dich gerne und bieten Dir ein interessantes Gesamtpaket mit anderen Geräten aus unserem Sortiment.