Verfahren: Die Marine Elektromagnetik (EM) kann auf verschiedenen Größenskalen Potentialfeldanomalien im Meeresboden erfassen, die sich u.a. auf Kohlenwasserstoff- und Minerallagerstätten, Süßwasseraustritte oder Schmelzzonen zurückführen lassen. Mit dem am MARUM entwickelten EM Profiler Neridis III kartieren wir die magnetische Suszeptibilität und elektrische Leitfähigkeit des Meeresbodens, um daraus auf Zusammensetzung, Porosität, Stratifizierung und Bildungsbedingungen der Oberflächensedimente zu schließen.
Marines CSEM induziert und misst sekundäre magnetische und elektrische Felder im Meeresboden
System: MARUM NERIDIS III ist ein geschlossener, wasserdurchströmter Benthosschlitten aus Epoxy-GFK, der in direktem Grundkontakt hinter Schiffen sehr variabler Größe mit etwa 3-4 kn Fahrt geschleppt wird.
Auf diese Weise können sowohl Bodenwassereigenschaften über eine integrierte CTD mit Trübesensor gemessen werden, wie auch Messgeräte zum Einsatz kommen, die einen geringen und sehr konstanten Grundabstand benötigen. Dies ist sowohl für den verwendeten elektromagnetischen mehrfrequenz Spulensensor, wie auch für die neu integrierte hochauflösende optische Meeresbodenfotografie mit 0.1 ms Belichtungszeit elementar.
Im Gegensatz zu ROVs und Unterwasserfahrzeugen ist dieser Geräteträger für Profillängen bis zu 100 sm pro Einsatztag (bei 24h Betrieb) und damit auch für großflächige Kartierarbeiten geeignet. Die Systemkomponenten sind für Arbeitstiefen von etwa 10 m (Sublittoral) bis 1000 m (Oberer Hang) ausgelegt.
Das Systemgewicht mit EM-Ausrüstung beträgt etwa 900 kg in Luft und 200 kg im Wasser. Durch Verwendung von Li-Ionenakkus werden Einsatzzeiten ?12 h erzielt. Das Li-Ionen Batteriemodul, der Navigations- und Telemetrie-Rechner und die EM-Elektronik sind in POM-Druckgehäusen im vordersten Rumpfelement untergebracht. Zahlreiche Sicherheitsmaßnahmen sollen das Verlustrisiko erheblich minimieren. Kommt es zu einer Kollision am Meeresboden, löst sich NERIDIS III vom Zugkabel und zwei Auftriebsluftsäcke in Bug und Heck füllen sich autonom und lassen das System auftreiben. Eine Sorgleine mit Funkboje und ein interner akustischer Transponder vervollständigen dieses Konzept.
Neridis III startklar zum Einsatz in der Bay of Plenty
System: „Controlled Source Electromagnetic (CSEM) Imaging“ ist vom physikalischen Ansatz her ideal zur Erfassung elektrisch leitfähiger und/oder magnetisch kontrastierender mariner Erzvorkommen geeignet
Massiv-Sulfiden (SMS), Manganknollen, Phosphoriten und Schwermineralseifen. Die CSEM Methodik erfordert aber ausreichend große, räumlich stabile, operationell robuste und hochmobile Sensorgeometrien, welches bislang eingesetzte Systeme, insbesondere im Tiefseeeinsatz, nicht realisieren. Die im Auftrag der Bundesanstalt für Geowissenschaften (BGR) durch unser Fachgebiet erfolgte Entwicklung und Realisierung der robusten CSEM Fiberglas-Plattform "GoldenEye" zeichnet sich durch eine EM Sendespule von 3.5 m Durchmesser aus. Sie ist für vielfältige Zwecke sowohl im Flachmeer ab 10 m Tiefe und in der Tiefsee in bis zu 5000 m Tiefe einsetzbar. Das System ermöglicht zudem ein Videomonitoring des umgebenden Ökosystems und damit eine Schadenprognose im Falle eines späteren Erzabbaus. Es ist bisher erfolgreich auf zwei BGR Expeditionen mit FS Sonne eingesetzt worden.
