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Eisdickenmessung

Ansprechpartner: Dr. U. Barjenbruch

Operationelles Eisdickenmessgerät

Zusammen mit der Firma Vega, der Fachstelle der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung für Verkehrstechniken und dem Wasser- und Schifffahrtsamt Nürnberg entwickelt die BfG (Referat M1) ein Eisdickenmessgerät auf der Basis eines kommerziellen Radar-Füllstandsensors.

Das BMBF-Forschungsprojekt "Seegangsmessung mit Radar" hat gezeigt, dass die Bestimmung von Eisdicken mit einem kommerziellen Radar-Füllstandssensor möglich ist. In der nachfolgenden Abbildung ist deutlich die Eisdicke zu erkennen. Der rote Pfeil im Signal- und Hüllkurvenverlauf kennzeichnet den Beginn der Reflexion von der Luft/Eis-Grenzfläche. Der zeitlich nachfolgende Laufzeitreflex bestimmt die Eis-Wasser-Grenzfläche.

Laufzeitspektren von zwei unterschiedlichen Radarsensoren von einer EisflächeLaufzeitspektren von zwei unterschiedlichen Radarsensoren von einer Eisfläche

Am Main-Donau-Kanal, in der Nähe der Ortschaft Hipoltstein, ist an einer Brücke ein Messstand mit vier Radar-Sensoren aufgebaut worden. Jeweils zwei speziell konfigurierte, und hinsichtlich der ausgesandten Radarstrahlung optimierte Radarsensoren, sollen in der Mitte und im Randbereich des Kanals die Eisdicke messen. Einer der Radarsensoren soll hierbei die Eis-Wasser-Grenzfläche, und der zweite die Eis-Luft-Grenzfläche detektieren. Die Differenz der beiden Messwerte ist ein Maß für die Eisdicke.

Die ersten Ergebnisse sind vielversprechend. Sowohl in den Bildern der unter der Brücke installierten Kamera, als auch in den Messsignalen der Radarsensoren lassen sich die unterschiedlichen Eisbildungen deutlich erkennen.

In einem späteren Versuch ist geplant, dass nur noch ein Radarsensor die komplette Aufgabe der Eisdickenmessung erledigen soll. Hierfür müsste er dann jeweils mit unterschiedlichen Geräte-Parametersätzen die untere und obere Grenzfläche der Eisdicke messen. Weiterhin ist geplant, die Sensoren örtlich in den Schleusenvorhafenbereich zu verlagern, da hier üblicherweise im Winter ein stärkerer Eisgang herrscht, und somit auch dickere Eisschichten gemessen werden bzw. die messtechnischen Grenzen des Verfahrens ausgelotet werden können.

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