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18.10.2013

Weltweit erste Testserie zur automatischen Magnetfeld-Messung

Weltweit erste Testserie zur automatischen Magnetfeld-Messung

©ZAMG

Im Conrad-Observatorium der ZAMG am Trafelberg (NÖ) starten derzeit die weltweit ersten Echtzeit-Tests zur automatischen Absolut-Messung des Erdmagnetfeldes. Ziel ist, das manuell betriebene Messnetz in Zukunft durch automatische Stationen zu ergänzen, besonders in entlegenen Regionen wie in den Polargebieten. Daten des Erdmagnetfeldes werden neben der Grundlagenforschung auch für praktische Anwendungen benötigt, zum Beispiel in den Bereichen Navigations- und Kommunikationsinfrastruktur. Bei der Bohrung nach Bodenschätzen wird mit Magnetfeld-Daten die exakte Bohrrichtung bestimmt.

Mehr als zwei Kilometer Stollen und Schächte durchziehen den Trafelberg in der Gemeinde Pernitz in Niederösterreich. Hier befindet sich eines der modernsten geophysikalischen Observatorien der Welt, das Conrad-Observatorium der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG).

Automatische Messungen für ein dichteres Magnetfeld-Messnetz

Derzeit wird am Conrad-Observatorium der Prototyp eines Gerätes zur automatischen Messung des Erdmagnetfeldes installiert, das AUTODIF. Die Abkürzung AUTODIF steht für automatische Messung der Deklination, Inklination und Feldstärke. Roman Leonhardt Geomagnetik-Experte der ZAMG und Leiter des Conrad-Observatoriums erklärt das Ziel der Tests: „Die Absolut-Messung der Richtung des Erdmagnetfeldes ist sehr schwierig und wird daher weltweit immer noch manuell in Observatorien durchgeführt. Das ist teuer, es gibt Messungen nur zu bestimmten Zeiten und wir haben sehr große räumliche Lücken im Messnetz. Mit dem AUTODIF hoffen wir, erstmals automatisch Magnetfeld-Messungen zu jeder Zeit und an jedem beliebigen Ort der Erde durchführen zu können, zum Beispiel auch am Grund der Ozeane und in den Polarregionen. Das wäre eine Revolution in der Magnetfeld-Messung, die nicht nur für die Grundlagenforschung sondern auch für zahlreiche praktische Anwendungen wichtig ist.“

Anwendungen für Navigation, Kommunikation, Bohrungen

Das Magnetfeld der Erde und seine Schwankungen wirken sich unter anderem auf die moderne Infrastruktur aus, etwa auf die weltweite Navigation und Kommunikation. In einigen Bereichen ist die exakte Messung des Erdmagnetfelds sogar die Basis für technische Anwendungen, erklärt Roman Leonhardt: „Zum Beispiel wird bei der Bohrung nach Bodenschätzen die Bohrrichtung oft über das Magnetfeld der Erde bestimmt. Dabei wird zunächst vertikal nach unten gebohrt und anschließend die Bohrung mittels Magnetkompass in unterschiedlichen Winkel durch das Gestein gesteuert. Hier haben bereits kleine Ungenauigkeiten in der Magnetfeld-Messung große Auswirkungen auf die Bohrgenauigkeit. GPS-Navigation ist so tief in der Erde nicht möglich.“

Tests im 413 Meter langen Hauptstollen des Conrad-Observatoriums

Das Gerät zur automatischen Messung des Erdmagnetfeldes (AUTODIF) wurde vom L’Institut Royal Météorologique (IRM) in Belgien entwickelt. Die Echtzeit-Tests werden in Kooperation mit der ZAMG am Conrad-Observatorium in Niederösterreich durchgeführt. Hier kann die Qualität der automatischen Messungen unter optimalen Bedingungen direkt mit den manuellen Messungen verglichen werden. Die abgeschiedene unterirdische Lage des Observatoriums garantiert Messungen ohne Störungen durch menschliche Einflüsse oder Temperaturschwankungen. Das AUTODIF wird derzeit im 413 Meter langen Hauptstollen des geomagnetischen Teils getestet und soll ab 2014 operationell laufen.

Conrad-Observatorium: Bis zu 200 Meter tief in der Erde

Das Conrad-Observatorium der ZAMG stellt mit seiner Bandbreite an unterstützten Messverfahren, der Instrumentierung und dem Layout der Messstollen eine weltweit führenden Forschungs- und Entwicklungsstandort für Erdwissenschaften. Das Observatorium dient der Messung und Erforschung von Erdbeben, Erdschwere, Erdmasse, Magnetfeld, geodätischen Parametern, atmosphärischen Wellen und meteorologischen Daten.

Das Conrad-Observatorium befindet sich rund 50 Kilometer südwestlich von Wien in einem Naturschutzgebiet auf dem Trafelberg in Niederösterreich. Es ist fast zur Gänze unterirdisch angelegt, mit mehr als zwei Kilometer Stollen und Schächten und garantiert damit Messungen abseits von menschlichen und natürlichen Einflüssen wie zum Beispiel Verkehr und Temperaturschwankungen. Der seismisch-gravimetrische Teil ist seit 2002 in Betrieb, der geomagnetische Teil wird 2014 eröffnet. Benannt ist das Observatorium nach dem österreichischen Geophysiker Victor Conrad (1876-1962), der viele Jahre an der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) arbeitete.

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Web-Links

Conrad-Observatorium:
www.zamg.at/cms/de/geophysik/conrad-observatorium
www.conrad-observatory.at
www.facebook.com/ConradObservatory

Video AUTODIF IRM Belgien (englisch):
http://dourbes.meteo.be/en/products-services/products/autodif

ZAMG allgemein:
www.zamg.at und www.facebook.com/zamg.at

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Abbildungen

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Erste Tests zur automatischen Absolut-Messung des Erdmagnetfeldes: Der Prototyp des AUTODIF wird derzeit am Conrad-Observatorium in Niederösterreich eingerichtet. Die Tests werden von der österreichischen ZAMG und dem belgischen IRM durchgeführt. Im Bild Alexandre Gonsette vom IRM (L’Institut Royal Météorologique). Quelle ZAMG.


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Erste Tests im Herzen des Conrad-Observatoriums (NÖ): Der Prototyp (AUTODIF, blaues Gerät am Sockel) ermöglicht erstmals eine automatische Absolut-Messung des Erdmagnetfeldes. Das Gerät steht im 413 Meter langen Hauptstollen des Conrad-Observatoriums der ZAMG im Trafelberg (NÖ). Ziel ist, das magnetische Messnetz in den nächsten Jahren auszubauen. Magnetische Messungen sind weltweit eine Grundlage für Anwendungen in Navigation und Kommunikation sowie bei der Bohrung nach Bodenschätzen. Quelle ZAMG.

VOLLE AUFLÖSUNG im Medien-Download:
www.zamg.at/cms/de/topmenu/ueber-uns/download/conrad

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