TY - THES

T1 - Oberflächennahe Gasdetektion mittels geophysikalischer Messverfahren

AU - Niederl, Thomas Herbert

N1 - gesperrt bis null

PY - 2016

Y1 - 2016

N2 - Das Ziel dieser Masterarbeit ist die Untersuchung der verschiedenen geophysikalischen Messmethoden auf ihre Eignung, oberflächennahe Gasleckagen zu orten. Zu diesem Zweck wurden folgende Messverfahren eingesetzt. Magnetik, Suszeptibilität, Elektromagnetik, Eigenpotential und Geoelektrik. Der größte Vorteil der geophysikalischen Messverfahren gegenüber jenen der derzeit üblichen Lokalisation ist, dass sie entweder komplett invasionsfrei oder immerhin viel weniger invasiv sind. Bei der Lokalisation ist es immer notwendig Sondenlöcher in den Boden zu schlagen und das Gas abzusaugen. Dieser Prozess geht immer mit einer Veränderung der Gaskonzentration im Untergrund einher, und so kann nie von einem ungestörten Boden im Zusammenhang mit der Lokalisation der Leckage gesprochen werden. Das Hauptziel dieser Arbeit ist es daher, neue Ansätze für die Detektion von oberflächennahen Gasleckagen zu finden, oder zumindest die Vorgänge, welche bei einer Gasleckage passieren besser zu verstehen. Die Messungen wurden auf dem EVN-Testgelände in Tulln durchgeführt, um die Reproduzierbarkeit der Versuche zu garantieren. Das Testgelände der EVN war hierfür ideal, da sowohl die Leckmenge als auch der Niederschlag gesteuert werden konnten. Die Feldmessungen beinhalten einen Vergleich der verschiedenen geophysikalischen Messverfahren. Der praktische Teil dieser Arbeit umfasst dabei das Sammeln und Interpretieren der geophysikalischen Messdaten in Verbindung mit zusätzlichen Informationen aus den Gasmessungen und der Oberfläche. Die Ergebnisse zeigen, dass in dieser Versuchsanordnung lediglich die Eigenpotential-Methode geeignet ist um Gaslecks nahe der Oberfläche direkt zu erfassen. Aus diesem Grund könnte dieses Messverfahren in gewissen Bereichen eine gute und kostengünstige Alternative zur konventionellen Gasdetektion sein. Ohne Stahlbeton wären vielleicht auch andere geophysikalische Messverfahren, wie Elektromagnetik oder Magnetik geeignet gewesen. Mit der Multielektroden-Geoelektrik war eine direkte Ortung, also ohne einen vorangegangenen Niederschlag, der Leckage nicht möglich. Die Erkenntnisse aus diesen Messungen führten dafür zu einem völlig neuen Verständnis über den Einfluss von Niederschlägen. Die Ergebnisse der Feldversuche in Verbindung mit vorangegangen Studien können dazu beitragen, Fehlmessungen zu vermeiden und die Gaslecksuche effizienter zu gestalten.

AB - Das Ziel dieser Masterarbeit ist die Untersuchung der verschiedenen geophysikalischen Messmethoden auf ihre Eignung, oberflächennahe Gasleckagen zu orten. Zu diesem Zweck wurden folgende Messverfahren eingesetzt. Magnetik, Suszeptibilität, Elektromagnetik, Eigenpotential und Geoelektrik. Der größte Vorteil der geophysikalischen Messverfahren gegenüber jenen der derzeit üblichen Lokalisation ist, dass sie entweder komplett invasionsfrei oder immerhin viel weniger invasiv sind. Bei der Lokalisation ist es immer notwendig Sondenlöcher in den Boden zu schlagen und das Gas abzusaugen. Dieser Prozess geht immer mit einer Veränderung der Gaskonzentration im Untergrund einher, und so kann nie von einem ungestörten Boden im Zusammenhang mit der Lokalisation der Leckage gesprochen werden. Das Hauptziel dieser Arbeit ist es daher, neue Ansätze für die Detektion von oberflächennahen Gasleckagen zu finden, oder zumindest die Vorgänge, welche bei einer Gasleckage passieren besser zu verstehen. Die Messungen wurden auf dem EVN-Testgelände in Tulln durchgeführt, um die Reproduzierbarkeit der Versuche zu garantieren. Das Testgelände der EVN war hierfür ideal, da sowohl die Leckmenge als auch der Niederschlag gesteuert werden konnten. Die Feldmessungen beinhalten einen Vergleich der verschiedenen geophysikalischen Messverfahren. Der praktische Teil dieser Arbeit umfasst dabei das Sammeln und Interpretieren der geophysikalischen Messdaten in Verbindung mit zusätzlichen Informationen aus den Gasmessungen und der Oberfläche. Die Ergebnisse zeigen, dass in dieser Versuchsanordnung lediglich die Eigenpotential-Methode geeignet ist um Gaslecks nahe der Oberfläche direkt zu erfassen. Aus diesem Grund könnte dieses Messverfahren in gewissen Bereichen eine gute und kostengünstige Alternative zur konventionellen Gasdetektion sein. Ohne Stahlbeton wären vielleicht auch andere geophysikalische Messverfahren, wie Elektromagnetik oder Magnetik geeignet gewesen. Mit der Multielektroden-Geoelektrik war eine direkte Ortung, also ohne einen vorangegangenen Niederschlag, der Leckage nicht möglich. Die Erkenntnisse aus diesen Messungen führten dafür zu einem völlig neuen Verständnis über den Einfluss von Niederschlägen. Die Ergebnisse der Feldversuche in Verbindung mit vorangegangen Studien können dazu beitragen, Fehlmessungen zu vermeiden und die Gaslecksuche effizienter zu gestalten.

KW - oberflächennahe Geophysik

KW - Gaslecksuche

KW - elektrische Widerstands-Tomographie

KW - Eigenpotential

KW - near surface geophysics

KW - gas leak detection

KW - electrical resistivity tomography

KW - self-potential

M3 - Masterarbeit

ER -