SIMPeL

Um Aussagen über die Tragfähigkeit des Untergrundes und über das Risiko von Versagensszenarien z.B. einer Böschungsrutschung treffen zu können, bedarf es einer Bodenerkundung. Neben der Durchführung von Bohrungen und Sondierungen werden zunehmend geophysikalische Verfahren als zerstörungsfreie Methoden eingesetzt. Bei seismischen Explorationen werden mithilfe von Schwinggebern die Bodenwellen analysiert, welche durch äußere Anregungen wie z.B. Erdbeben erzeugt werden. Mithilfe dieser Informationen können konkret Aussagen zum Bodenzustand und der Risikogefährdung getroffen werden. Im Projekt wird für diesen Zweck hochsensitive MEMS-Technologie erprobt. Im Vergleich zu etablierten System können zeitgleich mehrere Parameter ermittelt und die Möglichkeiten des Datenprocessing deutlich erweitert werden. Angestrebt wird ein Einsatz in der Renaturierung von Altbergbauflächen. Die dortigen Strukturen gelten extrem versagensgefährdet und erfordern großflächige Überwachungsmaßnahmen.

Während der Projektlaufzeit werden die Sensoren zusammen mit Geophonen, dem aktuell etablierten Standard bei der seismischen Erkundung, in mehreren Modellversuchen in der Bodenversuchsanlage am Forschungszentrum Eilenburger Straße vergleichend getestet. Ziel ist hier der Nachweis eines gesteigerten Funktionsumfangs der neuen Technologie bei gleichzeitig geringeren Kosten. Mithilfe künstlich erzeugter oder natürlicher Bodenwellen sollen Anomalien im Untergrund lokalisiert und Bodenkennwerte für Berechnungen ermittelt werden.

Die Forschungs- und Transfergruppe GEONETIC ist spezialisiert auf die Entwicklung neuartiger Messtechnik im geotechnischen Kontext. Mitarbeitende aus dem Schwerpunkt Energie- und Informationstechnik entwickeln die dafür notwendigen Sensorbausteine. Die notwendige geophysikalische Expertise liefert der kooperierende Unternehmenspartner GGL Geophysik und Geotechnik Leipzig GmbH.

Erste Versuche im geotechnischen Umfeld belegen die Eignung von hochsensitiven Beschleunigungssensoren für die Detektion von Untergrundwellen. Eine besondere Herausforderung besteht aktuell noch in der autarken Energieversorgung und der gleichzeitigen Datenerfassung und -verarbeitung der hunderttausenden Daten pro Sekunde. Die dafür notwendigen Testversuche werden aktuell schrittweise in Hinblick auf Sensoranzahl und Zustandsstandsszenarien erweitert.

Weitere Informationen auf der Projektwebseite.