Technischer Bericht zu Georadar Messungen auf der Insel Borkum, August/September 2009 J. Igel, D. Epping, R. Holland & D. Vogel Mai, 2010

groundwater table due to 80 + 200 MHz GPR measurements

GWT [mNHN] 4.5

5943500 4

5943000 3.5 5942500 UTM north

3

5942000 2.5

5941500 2 5941000 1.5 5940500

348000

348500

349000

349500 350000 UTM east

350500

351000

351500

1

Leibniz-Institut für Angewandte Geophysik Stilleweg 2 30655 Hannover www.liag-hannover.de

Bericht: Jan Igel

Messteam 31.08.−04.09.2009: Dieter Epping Raphael Holland Jan Igel Detlef Vogel

Messgebiet Die Insel Borkum ist mit einer Größe von knapp 31 km2 die größte der Ostfriesischen Inseln. Die Geländehöhen betragen in den Dünengürteln bis zu max. 24 m +NN, die meisten Dünen sind allerdings deutlich niedriger. Außerhalb der Dünengebiete liegen die Geländehöhen selten über 4 m +NN. In den Flachgebieten der Insel befindet sich eine Anzahl von Kleingewässern, Gräben und ehemaligen Prielen (Winter, 2008). Der Tiefere Untergrund der Ostfriesischen Inseln ist von salzhaltigem Grundwasser erfüllt, welches vom überlagernden Süßwasser von einer mehr oder weniger scharfen Grenze, der sog. Salz-Süßwassergrenze überlagert ist. Auf den Inseln versickert ein Teil der Niederschläge und füllt insbesondere unter den Dünen die Grundwasserreservoire mit Süßwasser auf (Streif, 1990). Da das Süßwasser eine geringere Dichte als das Salzwasser besitzt, schwimmt es oben auf und bildet, ähnlich einem schwimmenden Eisberg, eine Süßwasserlinse. Der isostatische Ausgleich in der Tiefe mit dem auflagernden Süßwasser bedingt die Ausbildung der Salz/Süßwassergrenze in Form einer Linse. Der Zusammenhang zwischen auflastendem Süßwasser und verdrängtem Salzwasser wird durch die GhijbenHerzberg Beziehung (Herzberg, 1901) beschrieben. Das süße Grundwasser fließt zum Rand des Süßwasserkörpers hin ab, welcher auf das Tidemittelwasser eingestellt ist. Auf Borkum bildet das Grundwasser aufgrund der Morphologie der Insel zwei getrennte Süßwasserlinsen, die sich ausschließlich durch Niederschlagswasser speisen. bzw. regenerieren. Die nutzbaren Süßwasservorkommen sind an die Dünengürtel gebunden, die morphologisch die höchsten Erhebungen der Insel darstellen. Bei einer Höhe der Gundwasseroberfläche von bis zu 3,5 m über NN erreicht die Süßwasserlinse eine Mächtigkeit von maximal etwa 60 m. Die Dünengürtel fungieren als Wasserspeicher und Wasserscheiden gleichermaßen. In den Außenbereichen ist der Grundwasserstrom seewärts gerichtet, zwischen den Dünenkämmen fließt das Grundwasser in die Bereiche niedrigerer Geländehöhen (Winter, 2008). Zum geologischen Aufbau von Borkum sei auf Streif (1990) verwiesen.

Ziel der Untersuchung Im Rahmen des EU Projektes CLIWAT (climate and water) wird für die Nordseeinsel Borkum ein Grundwassermodell erstellt. Hierfür ist detaillierte Kenntnis des geologischen bzw. hydrogeologischen Aufbaus der Insel sowie der Interaktion zwischen Grundwasser und oberirdischem Wasser notwendig. Der Grundwasserspiegel der Insel ist aufgrund der Form der Süßwasserlinse und teilweise durch die Absenktrichter der Trinkwassergewinnung recht komplex ausgeprägt. Um neben den einzelnen Grundwassermessstellen zusätzliche, flächendeckende Informationen zwischen den Messstellen zu erhalten, wurden GeoradarMessungen auf zahlreichen Profilen durchgeführt. Aufgrund der häufig dichten Vegetation auf der Insel war dabei die Platzierung der Profile auf vorhandene Strassen und Wege beschränkt. Die Untersuchungen konzentrierten sich auf den Bereich zwischen dem Flughafen und dem Ostland. Neben der Kartierung des Grundwasserspiegels sollten auch Schichtgrenzen im Untergrund kartiert werden, wie z.B. Torf oder Schluff, die als Grundwasserstauer wirken können.

1

Messverfahren Das Georadar (englisch: ground penetrating radar (GPR), auch elektromagnetisches Reflexionsverfahren (EMR) genannt), arbeitet wie das klassische Radar (Radio Detection and Ranging) in der Luftfahrt nach dem Echo-Prinzip: Mit einer Sendeantenne wird eine hochfrequente elektromagnetische Welle ausgesendet. Trifft diese im Untergrund auf eine Grenzschicht oder ein Objekt, an der sich die elektromagnetischen Eigenschaften ändern, wird ein Teil der Energie reflektiert und kann mit einer Empfangsantenne registriert werden. Solche Grenzschichten sind beispielsweise der Grundwasserspiegel oder Torf- und Schluffeinlagerungen im Sand. Aus der Laufzeit zwischen Senden und Empfangen der Welle wird die Entfernung zum Objekt ermittelt. Für Georadarmessungen werden Sender und Empfänger meist in einem kurzen, konstanten Abstand zueinander auf Profilen über den Boden gezogen („constant offset“ Messung: CO). Die Amplituden der reflektierten Welle werden in Abhängigkeit der Laufzeit der Welle und der Position der Antennen auf dem Profil als Radargramm zusammengefasst. Kennt man die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Untergrund (je nach Material und Wassergehalt zwischen 0,06 - 0,17 m/ns), so lassen sich die Laufzeiten in Tiefen umrechnen und man erhält einen Vertikalschnitt durch den Untergrund. Die Geschwindigkeiten im Untergrund wurden an ausgesuchten Lokationen im Messgebiet mit sog. CMP („common midpoint“) Messungen bestimmt, bei denen Sende- und Empfangsantenne von einem gemeinsamen Mittelpunkt entfernt werden. Es wurde ein Radarsystem SIR 3000 der Fa. GSSI mit 2 unterschiedlichen Antennensystemen verwendet: 80 MHz ungeschirmt und 200 MHz geschirmt. Parallel zu den Radarmessungen wurde die Position und Höhe der Antennen mittels Differential GPS aufgezeichnet und die Lagekoordinaten bei der Auswertung mit den Radardaten verschnitten. Die Messungen fanden im Zeitraum 31.08.-4.09.2009 statt.

Einschränkungen des Messverfahrens Aus folgenden Gründen konnte auf einem Teil der Messprofile der Grundwasserspiegel nicht kartiert werden: • Abschattung durch Bäume/Sträucher bzw. stark eingeschnittene Topographie: Kein GPS Empfang und damit keine Höhenkorrektur möglich • Teilweise hohe elektrische Leitfähigkeit des Untergrunds und damit geringe Eindringtiefe der Radarwellen, z.B. durch Versalzung oder hohen Tonanteil im Untergrund • Durch technische Bauten verursachte Störungen (z.B. Armiereisen der Betonstraßen, armierte Holzbohlen auf den Wegen zum Strand und Leitungen/Rohre oder Schrott und Stahlbeton entlang der ehem. Gleistrasse oder Bunkeranlagen) • Grundwasserspiegel zu tief: unter den hohen Dünen (> 10 m) reichte die Eindringtiefe des Georadars nicht aus, um den Grundwasserspiegel eindeutig kartieren zu können.

2

Lage der Messprofile In Abbildung 2 ist die Lage der CMP-Messungen, in Abbildung 2 die der 80 MHz Messprofile und in Abbildung 1 die der 200 MHz Messprofile dargestellt. Sämtliche Messdateien sind im Anhang in Tabelle 1 aufgelistet. Die Profilnamen setzen sich zusammen aus Art der Messung, Antennensystem, ggf. Profilcharakteristik (z.B. R für Radweg), Profilrichtung bzw. nächstgelegener Bohrung und einer Nummer.

CMP80NS3OD23 CMP200NS3OD23 CMP80WE1OD22 CMP80SB8

CMP200NS2SB8

CMP200OD20

Abbildung 1: Lage der CMP-Messungen: Die beiden CMPs an Bohrung OD23 sind auf einer Düne gemessen worden, die anderen in einem Dünental.

3

5943400 5943200 5943000 5942800 5942600 5942400 5942200

CO80SN2_

CO80SN32 CO80NS3_

CO80BWE3 CO80BWE4

CO80BWE1

CO80BWE5

CO80SN31 CO80NS2B

5942000 5941800 5941600 349500

350000

350500

351000

351500

Abbildung 2: Lage der 80 MHz Profile (Kreis = Profilanfang, Stern = Profilende).

4

5943500

5943000 CO200D23

CO200SN21

CO200NS31

CO200SN4

CO200BEW3

5942500

CO200WE12

CO200NS1

CO200WE11

CO200BWE5

CO200BEW5 CO200EW1

CO200NS22

CO200NS32

CO200BWE7 CO200BEW2 CO200WE42

5942000

CO200EW22

CO200BUWE

CO200EW21 CO200NS33

CO200NS5

CO200REW31

CO200HWE2

CO200EW41

CO200REW32 CO200REW33

5941500 CO200HWE1

CO200REW34

5941000 CO200REW35

5940500 348000

348500

349000

349500

350000

350500

351000

351500

352000

Abbildung 3: Lage der 200 MHz Profile (Kreis = Profilanfang, Stern = Profilende).

Geschwindigkeitsanalyse An ausgesuchten Stellen wurden CMP-Messungen durchgeführt, um die Geschwindigkeitsverteilung der Radarwellen im Untergrund zu bestimmen. Es wurden Lokationen auf den Dünen und in Dünentälern ausgewählt. Abbildung 4 zeigt eine CMPMessung an der Pegelbohrung OD23 auf einer Düne und Abbildung 5 am Pegel SB8 in einem Dünental. Es ist ein deutlicher Geschwindigkeitssprung zwischen den ungesättigten Sanden oberhalb des Grundwasserspiegels und den gesättigten Sanden unterhalb zu erkennen. Zusätzlich wurden in einigen CO-Profilen Diffraktionshyperbeln angepasst, woraus ebenfalls die Geschwindigkeit abgeschätzt werden kann. Abbildung 6 zeigt ein Beispiel mit zahlreichen Diffraktionshyperbeln innerhalb des ungesättigten Bereichs. Die Reflexion des Grundwasserspiegels verläuft hier schräg von links oben (60 ns) nach rechts unten (150 ns), da die Topographie noch nicht korrigiert wurde. Insgesamt ergeben sich an den unterschiedlichen Lokationen recht ähnliche Geschwindigkeiten mit 0,06 m/ns ±10% für den grundwassergesättigten Bereich und 0,125 m/ns ±10% für den ungesättigten Bereich. Diese Geschwindigkeiten werden im Folgenden für die topographische Korrektur und die Umrechnung der Laufzeiten der unterschiedlichen Reflexionen in Tiefen verwendet.

5

Abbildung 4: CMP-Messung an Pegel OD23, 80 MHz. Geschwindigkeitsmodell (links), Radargramm (Mitte) und Semblance-Analyse (rechts). Der Grundwasserspiegel liegt in ca. 5 m Tiefe.

Abbildung 5: CMP Messung an Pegel SB8, 80 MHz. Geschwindigkeitsmodell (links), Radargramm (Mitte) und Semblance-Analyse (rechts). Der Grundwasserspiegel liegt in ca. 2 m Tiefe.

6

Abbildung 6: CO-Radargramm, 200 MHz und angepasste Diffraktionshyperbeln aus der ungesättigten Zone (der Zahlenwert gibt die Geschwindigkeit in m/ns an).

CO-Messungen, 200 MHz Auf zahlreichen Profilen entlang von Straßen, Wegen und Pfaden wurden CO-Messungen durchgeführt, um den Grundwasserspiegel sowie weitere Strukturen im Untergrund zu kartieren. Dabei kamen Antennen mit 200 MHz und 80 MHz Nominalfrequenz zum Einsatz, wobei letztere aufgrund ihrer Größe nicht auf den schmalen Pfaden eingesetzt werden konnte. Der Antennenoffset betrug 0,3 bzw. 2 m. Als Preprocessing wurden folgende Schritte durchgeführt: • remove header gain • static correction • divergence compensation • topographic correction (v = 0,125 m/ns). Aufgrund der im Allgemeinen guten Datenqualität wurde auf eine Filterung verzichtet. Da die abzubildenden Strukturen wie Grundwasserspiegel und Tonschicht horizontal verlaufen, ist eine Migration nicht notwendig. Abbildung 7 zeigt exemplarisch ein Radargramm entlang des Radwegs (CO200REW32) mit einer Mittenfrequenz von 200 MHz. Zu erkennen ist der Grundwasserspiegel (GWS) bei ca. 40 ns sowie zahlreiche weitere Reflexionen, die durch die Schichtung des Sandkörpers oder eingelagerte Schluff/Ton- oder Torfschichten hervorgerufen werden. Der Verlauf der Geländeoberkante, des GWS und eines starken, sich über das gesamte Radargramm durchziehenden Reflektors wurden gepickt. Bei letzterem handelt es sich vermutlich um eine Ton/Schluffschicht, welche als Grundwasserstauer fungiert und in vielen Bohrungen angetroffen wurde. Die Reflektoren sind in Abbildung 7 (unten) entsprechend der Ausbreitungsgeschwindigkeiten der jeweiligen Schichten in Tiefe gewandelt dargestellt. Bei Profilkoordinate x = 342 m wurde im Frühjahr 2010 eine Handbohrung abgeteuft. Da die Radarmessungen im September 2009 durchgeführt wurden, wurde der in der Bohrung abgelesene Grundwasserstand entsprechend des mittleren Anstiegs des GWS während der Wintermonate in diesem Bereich der Insel korrigiert, so dass er dem GWS Ende des Sommers 2009 entspricht. Der Flurabstand betrug demnach damals 0,93 m und ist als blaue Säule im Radargramm eingeblendet. Aus den Radarmessungen ergibt sich ein etwas höherer GWS. Dies liegt daran, dass mit dem GPR der Übergang von der teilgesättigten zur gesättigten Zone 7

als Reflektor sichtbar wird, da sich dort die dielektrischen Eigenschaften am stärksten ändern. In Pegelbohrungen wird jedoch die Höhe des frei ausspiegelnden Grundwassers gemessen. Die Differenz von ca. 20 cm zwischen Radar- und Pegelmessung entspricht dem geschlossenen Kapillarsaum, der sich über dem GWS ausbildet und entspricht der kapillaren Steighöhe der vorherrschenden Fein- und Mittelsande von 10-20 cm (Ad-hoc-Arbeitsgruppe Boden, 2005). Die gepickten Grundwasserspiegel aus den Radargrammen wurden bei der weiteren Interpretation daher um 20 cm nach unten korrigiert und stimmen damit mit dem frei ausspiegelnden Grundwasserspiegel überein.

Abbildung 7: Oben: Profil CO200REW32, 200 MHz CO-Radargramm entlang des Radwegs von Café Bauernstube nach Bushaltestelle „FKK Strand“ (von E nach W, E ist links in der Abbildung). Handbohrung bei x = 342 m, GW-Flurabstand korrigiert auf September 2009: 0,93 m. Unten: ZeitTiefen-gewandelte Reflektoren: grün: Geländeoberkante, blau: Grundwasserspiegel, magenta: Reflektor, vermutlich Ton/Schluff. Die Tiefenachse zeigt die Abstände in m unter max. Geländehöhe und nicht NHN-Werte.

Abbildung 8 zeigt ein stark gestörtes Radargramm, welches auf dem Radweg entlang des Flughafengeländes gemessen wurde und die Verlängerung des Profils aus Abb. 7 nach W hin darstellt. Das starke „Ringing“ wird vermutlich durch eine hohe elektrische Leitfähigkeit im Untergrund verursacht. Vermutlich ist der Untergrund versalzen oder stark schluffig-tonig, da das Profil am Rande einer Niederung verlief. Einige Messungen wurden jedoch auch durch Metallschrott, Armiereisen und Leitungen im Untergrund gestört. Bei stark gestörten Radargrammen können keine Aussagen über Schichtungen im Untergrund oder den Grundwasserspiegel getroffen werden.

8

Abbildung 8: 200 MHz CO-Radargramm auf Radweg entlang des Flughafens (CO200REW33) mit starken Störungen (Ringing).

CO-Messungen, 80 MHz Abbildung 9 zeigt das Radargramm eines Profils über einer Düne (CO80NS3, links: Nordsee, rechts: Inselinneres). Deutlich zu erkennen sind zahlreiche Strukturen innerhalb der Düne und der Grundwasserspiegel, der lediglich am höchsten Punkt der Düne aufgrund der großen Überdeckung kurz aussetzt. Die zahlreichen Reflektoren innerhalb der Düne spiegeln den inneren sedimentologischen Aufbau der Dünen wider. Oberhalb des Meeresspiegels zeigt sich im Allgemeinen eine Schrägschichtung, während unterhalb desselben horizontale Schichtung überwiegt, was hier auf den äolischen, respektive marinen Ursprung der Sedimente hinweist. Die Feinstrukturen werden von den höherfrequenten 200 MHz-Messungen noch besser aufgelöst, was jedoch nicht das Ziel der Untersuchungen war und deshalb nicht weiter interpretiert wurde.

9

Abbildung 9: Profil CO80NS3, 80 MHz CO-Radargramm über eine Düne (oben) und Zeit-Tiefengewandelte Reflektoren (unten). Die Tiefenachse zeigt die Abstände in m unter max. Geländehöhe und nicht NHN-Werte.

Kartierung des Grundwasserspiegels Der Grundwasserspiegel wurde, sofern eindeutig identifizierbar, in den Radargrammen gepickt und die Laufzeiten in Tiefen umgerechnet und entsprechend der Topographie der Geländeoberkante korrigiert (s. Abbildung 7 und 9). Des Weiteren wurde die kapillare Steighöhe berücksichtigt sodass sich die absoluten Höhen des frei ausspiegelnden Grundwasserspiegels über NHN (Normalhöhennull) ergeben (s. Abbildung 10−12). An den Stossstellen zwischen den Einzelprofilen stimmen die Grundwasserstände gut überein. Ebenso verhält es sich mit den Ergebnissen der beiden verschiedenen Messfrequenzen (80 und 200 MHz). In Abbildung 13 sind die Grundwasserstände in den Pegeln im Messgebiet Stand Juni/Juli 2009 dargestellt, die Georadarmessungen wurden Anfang September durchgeführt. Es ergibt sich eine recht gute Übereinstimmung. Leichte Abweichungen ergeben sich daraus, dass die Pegel zum Teil einige Meter von den Radarprofilen entfernt liegen. Da die meisten Radar-Reflektoren manuell gepickt werden mussten, ergeben sich daraus naturgemäß auch Ungenauigkeiten. Des Weiteren ergeben sich Fehler durch das angenommene Geschwindigkeits-Tiefen-Modell, welches nur für einige repräsentative Punkte exemplarisch bestimmt wurde. Ändert sich die Textur und der Wassergehalt entlang der Profile, so ergeben sich Variationen der Radar-Geschwindigkeiten und damit Abweichungen in der berechneten Tiefe des Grundwasserspiegels. Je größer der Flurabstand des Grundwasserspiegels, desto größer ist auch der Fehler durch ein abweichendes Geschwindigkeitsmodell. Die abgeschätzte Genauigkeit der Radarmessungen liegt bei etwa 10% des Flurabstands. Gleichwohl ergeben die Radarmessungen trotz der möglichen Ungenauigkeiten ein schlüssiges Bild der Aufwölbung der Süßwasserlinse.

10

In Abbildung 12, die das Gesamtergebnis zeigt, ist deutlich die Aufwölbung der Süßwasserlinse um bis ca. 4 m über NHN im zentralen Bereich nahe der „Aussichtsdüne“ zu erkennen. Zur Nordsee hin fällt der Grundwasserspiegel schnell ab. Nach Osten hin entlang der Gleistrasse befindet sich der GWS durchgehend unter 2,5 m. Auffallend ist der niedrige Grundwasserstand an der Kreuzung Radweg/Profil NS3 (bei Pegel OD22, s. Abb. 1 CMP80WE1OD22), der von höheren Ständen umgeben ist und somit eine Senke darstellt. Entgegen des ursprünglichen Grundwassergleichenmodells von Anfang 2009 (Winter, 2008), das noch auf einer geringeren Datenbasis beruhte als die neueren Modelle, erstreckt sich die Süßwasserlinse über den Radweg (CO200REW32) hinaus weiter nach Süden in den Bereich der Ostdünen hinein. GWT [mNHN] 4.5

groundwater table due to 80 MHz GPR measurements 5943500

4

UTM north

5943000

3.5 3

5942500

2.5 5942000

2 1.5

5941500

349500

350000

350500 UTM east

351000

351500

1

Abbildung 10: Grundwasserspiegel über NHN, abgeleitet aus 80 MHz Georadar-Messungen.

11

groundwater table due to 200 MHz GPR measurements

5943000

4 3.5

5942500

UTM north

GWT [mNHN] 4.5

3 5942000

2.5 2

5941500

1.5 5941000

348000

348500

349000 UTM east

349500

350000

1

Abbildung 11: Grundwasserspiegel über NHN, abgeleitet aus 200 MHz Georadar-Messungen.

12

groundwater table due to 80 + 200 MHz GPR measurements

GWT [mNHN] 4.5

OD22

5943500

4

Aussichtsdüne 5943000 3.5 5942500 UTM north

3

5942000 2.5

5941500 2 5941000 1.5 5940500

348000

348500

349000

349500 350000 UTM east

350500

351000

351500

1

Abbildung 12: Grundwasserspiegel abgeleitet aus allen Radarergebnissen (80 MHz und 200 MHz).

13

1.69 2.90 3.43

1.44

2.38 1.75

1.24

1.53

3.23

1.78

Abbildung 13: Pegelstände über NN Juni/Juli 2009.

Kartierung von sedimentologischen Trennschichten Primäres Ziel der Untersuchungen war die Kartierung des Grundwasserspiegels. Neben diesem sind in den Radargrammen zahlreiche Reflexionen von geologischen Schichtgrenzen zu erkennen. Bei den meisten Bohrungen auf Borkum wurde ab einer Tiefe von ca. 6-8 m unter GOK eine Schluff/Tonschicht angetroffen, die hydrologisch wirksam ist und als Grundwasserstauer fungiert und das obere vom zweiten Grundwasserstockwerk trennt. Allerdings scheint diese Trennschicht nicht gleichmäßig ausgeprägt zu sein, da sie nicht in allen Bohrungen angetroffen wurde. Zum Teil ist diese Schicht deutlich als Reflektor in den Radargrammen sichtbar (s. Abb. 7) und wurde neben dem Grundwasserspiegel als weiterer Einsatz gepickt, in Tiefen umgewandelt und in Abb. 14 dargestellt. Das Ausbleiben des Reflektors bedeutet jedoch nicht zwangsweise, dass die Schicht dort nicht existiert. Die Radarwellen werden partiell, insbesondere in tiefen Geländelagen stärker gedämpft, was vermutlich an einer Versalzung des Untergrunds liegt oder an einem höheren Ton/Schluffgehalt im Sand, sodass diese Gebiete nicht erkundet werden können. Dasselbe gilt für die höchsten Dünenerhebungen, bei denen die Überdeckung oberhalb der Tonschicht zu groß ist. Die Tonschicht liegt im Mittel auf Meereshöhenniveau und schwankt zwischen -1 m und +1,5 m über NHN, wobei sie von SW nach NE anzusteigen scheint. Im Bereich der alten Gleistrasse Richtung Ostland kann sie in den Radargrammen nicht identifiziert werden, was aber auch an der schlechten Datenqualität liegen kann.

14

UTM north

clay layer due to 200 MHz GPR measurements

depth [mNHN]

5942600

1.5

5942400

1

5942200

0.5

5942000

0

5941800

-0.5

5941600 -1 348600

348800

349000 349200 UTM east

349400

349600

Abbildung 14: Verlauf des Reflektors der 200 MHz Daten, der als Oberkante der Ton/Schluffschicht interpretiert wurde.

15

Literatur AD-HOC-ARBEITSGRUPPE BODEN (2005): Bodenkundliche Kartieranleitung, Schweizerbart, Stuttgart. HERZBERG, B. (1901): Die Wasserversorgung einiger Nordseebäder, Journal für Gasbeleuchtung und Wasserversorgung, 44: 815-819 S., Berlin. STREIF, H., 1990: Sammlung geologischer Führer (57): Das ostfriesische Küstengebiet, Gebr. Bornträger, Stuttgart, Berlin. WINTER, S., 2008: Hydrogeologisches Gutachten zum Wasserrechtsantrag, Ingenieurbüro für Hydrogeologie Sebastian Winter, unveröffentlichter Bericht.

16

Anhang Tabelle 1: Auflistung aller Messprofile und CMP-Messungen; grün: gute GPR-Datenqualität, gelb: schlechte GPR-Datenqualität, grau: nicht brauchbar (z.B. keine GPS-Daten vorhanden). Eine detaillierte Tabelle sowie die Daten und Ergebnisse sind auf der beigefügten CD zu finden. (x0 = minimaler Offset, dx = Offsetintervall, xe = maximaler Offset) File

Originalfile Datum

CO200SN2

_001

CMP200OD20

CO80SN2

Bemerkung

GPS Datei, Trimble -

_002

31.08.2009 ohne GPS CMP neben Pegel OD20, x0=1m, dx=0.5m, xe=26m, keine 31.08.2009 Eindringtiefe, versalzen?

_003

31.08.2009 test

-

_004

31.08.2009 test

_005

OD20 zum Strand, am Anfang Betonplatten, später teilweise 31.08.2009 Antennen angehoben

t > 14:59:54 fehlen, Basisstation ausgefallen, Datenlücke bis zum letzten GPS-Punkt ok

-

CO80NS2b

_006

31.08.2009 von NS2 abgebogen über Aussichtspunkt

CMP80SB8

_007

01.09.2009 CMP auf NS2 Kreuzung Reitweg, x0=1m, dx=0.5m, xe=30m

CO80SN31

_008

01.09.2009 Strasse bis Kreuzung Reitweg, teilweise schlechter PDOP

ok

CO80SN32

_009

01.09.2009 Reitweg bis Strand, erster GPS-Punkt (009A nach ca. 15 m)

ok

CO80NS3

_010

01.09.2009 Strand bis Kreuzung Reitweg (retour von _009)

ok

CO80BWE1

_011

CO80BWE2

_012

01.09.2009 Reitweg nach E ab Kreuzung NS3 ok? Reitweg nach E ab Kreuzung NS3, erstes Stück ohne GPS, da 01.09.2009 Wald. Profil doppel gemessen? s.o. -

CO80BWE3

_013

01.09.2009 Reitweg/Bahnstrasse, weiter nach E

ok?

CO80BWE4

_014

ok?

CO80BWE5

_015

CO200BEW1

_016

CO200BEW2

_017

01.09.2009 Bahnstrasse, weiter nach E Bahnstrasse, weiter nach E. Gegen Ende Probleme mit GPS 01.09.2009 Basis Bahnstrasse 1km vor Ostbake nach E, Probleme mit GPR 01.09.2009 Basis Bahnstrasse, schlechte Verbindung zur GPS Basis, Profilende 01.09.2009 = Startpunkt _014

CO200BEW3

_018

01.09.2009 spiegelverkehrt zu _013, 2.5 m zu weit gefahren

ok

CO200BEW4

_019

01.09.2009 Reitweg bis Kreuzung NS3

CO200BEW5

_020

01.09.2009 entspricht file _011 gespiegelt. anfangs keine Satelliten

CO200EW1

_021

01.09.2009 bis Kreuzung Reitweg/NS2

GPS file passt nicht? anfangs keine Daten, teils Datenlücken interp. ok

_022

Datenverlust

_023

Datenverlust

_024

ok? einige Sprünge in GPS Daten

Datenverlust Kreuzung Wasserwerke bis Anfang Radweg bei Cafe 02.09.2009 Bauernstube ok Cafe Bauernstube auf Radweg bis Kreuzung FKK Haltestelle, 02.09.2009 Trafohäuschen ok

CO200REW31

_025

CO200REW32

_026

CO200REW33

_027

CO200REW34

_028

02.09.2009 Radweg, FKK bis kurz vor Flughafen ok Radweg bis Flughafen, schlechter GPS Empfang. Dieter: GPS 02.09.2009 26B ist in Wirklichkeit 27A Datenlücken

CO200REW35

_029

02.09.2009 Radweg Flughafen nach W bis kein GPS Empfang mehr

ok

CO200HWE1

_030

ok

CO200HWE2

_031

02.09.2009 Hauptstrasse von Flughafen nach W bis Dünenhotel Hauptstrasse von Dünenhotel Abzweig Rundweg Waterdelle 02.09.2009 bis 100 m vor FKK Haltestelle

_032

02.09.2009 Datenverlust auf Flash

CO200NS1

B_002

02.09.2009 NS1 Strand bis Haltestelle FKK

CO200SN1

B_003

02.09.2009 NS1 von Haltestelle FKK bis Abzweig Reitweg

fehlt

CO200WE11

B_004

02.09.2009 Reitweg von Kreuzung NS1 bis Bunker

ok

CO200WE12

B_005

02.09.2009 Reitweg von Bunker bis Kreuzung NS2

Datenlücke interpoliert

CO200NS22

B_006

02.09.2009 NS2 von Kreuzung mit Reitweg bis Parkplatz Aussichtsdüne

anfangs Datenlücke iterp.

CO200SN21

B_007

02.09.2009 NS2 von Kreuzung Reitweg zum Strand

ok

CO200D23

B_008

02.09.2009 Am Strand, Dünenfuß entlang von NS2 bis NS3

ok

CO200NS31

B_009

02.09.2009 NS3 von Strand bis kurz vor Reitweg

ok

CO200NS32

B_010

02.09.2009 NS3 kurz vor Reitweg bis zur Strasse bei Wasserwerk

gegen Ende teils Sprünge in

ok ok, ggf. GPS-Fehler auf Düne???

17

Höhe, 1m interp. CO200NS33

B_011

CO200EW21

B_012

CO200EW22

B_013

Sprung am Anfang, Datenpunkt gelöscht Sprung am Anfang, Datenpunkt gelöscht, Cafe Bauernstube auf Hauptstrasse bis Parkplatz teilweise Datenlücken 02.09.2009 Aussichtsdüne interpoliert Parkplatz Aussichtsdüne entlang Hauptstrasse bis Haltestelle Sprung am Schluss, 2 Punkte 02.09.2009 FKK, Trafohäuschen auf Radweg gelöscht

B_014

03.09.2009 Datenverlust

B_015

03.09.2009 Datenverlust

CO200SN4

Kreuzung Strasse bei Wasserwerk bis Anfang Radweg Cafe 02.09.2009 Bauernstube

B_014

03.09.2009 NS4 von Reitweg bis Strand

B_15

03.09.2009 Datenverlust auf Flash

B_16

03.09.2009 Datenverlust auf Flash

B_17

03.09.2009 Datenverlust auf Flash

B_18

03.09.2009 Datenverlust auf Flash

CO200BWE5

C_001

03.09.2009 Bahnstrasse nach E

CO200BWE6

C_002

03.09.2009 Bahnstrasse bis kurz vor Ostbake

CO200BWE7

C_003

03.09.2009 Bahnstrasse bis Ostbake

CO200NS5

C_004

03.09.2009 Ostbake bis Deich, am Ende schlechte GPR Verbindung

C_005

03.09.2009 Datenlogger GPS lief nicht mit

CO200BUWE

C_005

03.09.2009 Wendeplatz entlang Bunker nach E bis Gleistrasse

kein TMF file! Meldung bei GPS synchro

CO200EW41

C_006

03.09.2009 Von Gleistrasse durch Wald nach W, teilweise kein GPS

Datenlücke interp.

CO200WE42 CMP200WE1OD 22 CMP80WE1OD2 2 CMP80NS3OD2 3 CMP200NS3OD 23

C_007

ok

_012

03.09.2009 von Gleistrasse durch die Dünen nach E CMP auf Reitweg bei Kreuzung NS3, x0=1m, dx=0.5m, 04.09.2009 xe=30m CMP auf Reitweg bei Kreuzung NS3, x0=1m, dx=0.5m, 04.09.2009 xe=30m

_013

04.09.2009 CMP auf NS3 auf Düne, c0=1m, dx=0.5m, xe=40m

_014

04.09.2009 CMP auf NS3 auf Düne, c0=1m, dx=0.5m, xe=39m

C_008

CMP200NS2SB8 _015

18

04.09.2009 CMP auf NS2 Kreuzung Reitweg, x0=1m, dx=0.5m, xe=30m

ok

ok kein TMF file! Sprung am Schluss, 1 Punkt gelöscht kein TMF file! ok, kleine Lücke am Anfang kein TMF file! Sprung am Schluss, 1 Punkt gelöscht, z.T. Datenlücken interp.

Inhalt der Daten-DVD • • • • • • • • • •

Tabelle mit Übersicht der Radardaten (Radarfiles_Borkum200909.xls) Rohdaten im GSSI-Format (\RadarRohfiles\...\*.DZT) GPS Koordinaten des mitgeführten Datenloggers (\GPSlog) GPS Koordinaten des Trimble Rovers (\TCU\*UTC.txt) Radar Rohdaten verschnitten mit GPS Daten im Reflexw-Format (\ROHDATA\*.dat) Prozessierte Radardaten im Reflexw-Format (\PROCDATA) Gepickte Einsatzzeiten der Radar-Reflektoren (\LINEDATA\*.pck) Tiefengewandelte gepickte Reflektoren, Layershow (\LINEDATA\*.lay und \ASCII\*.rep) Matlab Skripte zur Konvertierung und Bearbeitung der Daten Bericht in digitaler Form

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