Einblicke in Labor und seismische Messstation: wechselseitiger Besuch der PTB und der BGR

Im Rahmen des europäisch geförderten Projektes Infra-AUV kooperieren die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) und die PTB u.a. auf dem Gebiet der Kalibrierung von Seismometern. Diese Schwingungsmessgeräte werden von der BGR eingesetzt, um innerhalb eines internationalen Netzes die Einhaltung des Kernwaffenteststoppvertrages zu überwachen.

Im Fachbereich 1.7 der PTB werden für diese Sensoren neue erweiterte Kalibrierverfahren entwickelt, die letztlich eine messtechnische Rückführung der Messstationen ermöglichen sollen. Im Sommer dieses Jahres war es nun möglich, dass sich die Mitarbeiter aus den beteiligten Gruppen erstmalig gegenseitig besuchen konnten, um jeweils Einblicke in die Arbeit zu erhalten, Wissen und technische Informationen auszutauschen und um Probleme und weitere Ideen vor Ort zu diskutieren. 

Im Juli haben die Kollegen der BGR die Labore der AG 1.71 der PTB besucht, um sich die primäre Kalibrierung der vertikalen und 3-komponenten Seismometer näher erläutern zu lassen. Die Seismometer waren zuvor von der BGR für die Entwicklung von entsprechenden Methoden zur Verfügung gestellt worden.

Fig. 1: Seismometer bei der Primärkalibrierung in der PTB. a) Vertikales Einkomponentenseismometer auf der Mehrkomponentenkalibriereinrichtung b) Dreikomponentenseismometer bei der Kalibrierung auf einem horizontalen Schwingerreger. 

Ende August besuchten Mitarbeiter aus der AG 1.71 der PTB die von der BGR im Bayerischen Wald betriebene, seismische Station PS19. Dort wurden die zuvor erstmals primär kalibrierten Seismometer als Referenzsensoren wieder in ihre ursprüngliche Position eingesetzt. Ziel ist es nun weitere, benachbart installierte Seismometer dieser Station durch Vergleich mit den Referenzsensoren vor Ort zu kalibrieren („on-site calibration“). Im Gegensatz zur Laborsituation, wo elektrodynamische Schwingerreger für eine definierte Bewegung der zu kalibrierenden Sensoren sorgen, müssen hier im Bayerischen Wald allerdings verschiedene natürlich oder anthropogen erzeugte Bodenschwingungen, beispielsweise von Erdbeben oder Sprengungen in Steinbrüchen, als Quelle genutzt werden.

Fig. 2: PTB Besuch der seismischen Messstation PS19 der BGR im Bayerischen Wald. a) Kollegen von BGR und PTB am Eingang einer Messkammer b) Blick in die Messkammer c) installierte vertikale Referenz neben einem Prüfling. d) dreikomponentige Referenz in der benachbarten Kammer.

Die PTB-Kollegen konnten durch den Besuch und die gemeinsame Installation einen realen Einblick in den Betrieb der Station und die Messbedingungen der Seismometer erhalten, die in weitere Verfeinerungen der Kalibriermethoden einfließen werden. 

Die Übertragung der Kalibrierfähigkeit vom Labor ins Außengelände ist ein bedeutender Meilenstein in diesem Projekt. Es spiegelt einen Eckpfeiler in dem EMPIR Programm wider und zeigt, dass Innovationen in der Metrologie für reale Anwendungen bereit sind.

Links:

EMPIR-Projekt Infra-AUV Link

Ansprechpartner:

Thomas Bruns, FB 1.7, E-Mail: thomas.bruns(at)ptb.de

Leonard Klaus, FB 1.7, E-Mail: leonard.klaus(at)ptb.de