Aufbau eines untertägigen Prüffelds für terrestrische Laserscanner

Die Bundesgesellschaft für Endlagerung (BGE) ist mit der Schachtanlage Asse II, den Endlagern Morsleben und Konrad sowie mit dem ehemaligen Erkundungsbergwerk Gorleben Betreiberin verschiedenster Bergwerke, wodurch sie mit den unterschiedlichsten markscheiderischen Herausforderungen konfrontiert ist. Dazu werden die verschiedenen Fragestellungen über alle Betriebe hinweg mit demselben markscheiderischen Werkzeugkasten bearbeitet, zu dem auch das terrestrische Laserscanning (TLS) gezählt wird. Um den fortdauernd wachsenden Ansprüchen an die Qualität der Messergebnisse gerecht zu werden, lässt die BGE regelmäßige Kalibrierungen ihrer Messinstrumente durchführen. Um sich zusätzlich in praxisgerechtem Umfang zu vergewissern, ob das Instrumentarium Messergebnisse im Rahmen der angegebenen Messgenauigkeit liefern kann, lassen sich Feldprüfungen nach standardisierten Verfahren durchführen. Für TLS wurde ein solches Verfahren erstmals im DVW-Merkblatt 7-2014 festgehalten, welches inzwischen Eingang in die ISO-Norm 17123-9 gefunden hat. Ziel des konkreten Verfahrens ist es, eine Aussage über die Einsatzfähigkeit des Laserscanners zu ermitteln. Darüber hinaus ist das Prüfverfahren darauf ausgelegt, in einer halben Schicht (ca. 4 Stunden) durchgeführt zu werden. Orientiert an den beiden Normen hat die BGE in Zusammenarbeit mit dem Institut für Geodäsie und Photogrammetrie der TU Braunschweig ein untertägiges Prüffeld für Laserscanner im Endlager für radioaktive Abfälle Morsleben (ERAM) eingerichtet. Das ERAM bietet hierfür mit seinen großen, aber standfesten Grubenräumen die idealen Bedingungen. Durch die Bestimmung der Sollkoordinaten der fest installierten Zielmarken mit übergeordneter Genauigkeit lassen sich nicht nur die systematischen Fehler in der Distanz- und Winkelmessung, sondern auch Abweichungen beim Instrumentenmaßstab aufdecken. In diesem Beitrag wird im ersten Teil auf die theoretischen Grundlagen des TLS-Prüffelds herausgearbeitet. Nach einem kurzen Abriss über das ERAM wird auf die untertägige Adaption des Prüffelds eingegangen. Schlussendlich werden Herausforderungen aus den ersten Erfahrungen der praktischen Anwendung vorgestellt.

The Federal Company for Radioactive Waste Disposal (BGE) operates a wide variety of mines, including the Asse II mine, the Morsleben and Konrad repositories, and the former Gorleben exploration mine, which means it faces a wide range of surveying challenges. To this end, the various issues across all operations are addressed using the same mining surveying toolkit, which also includes terrestrial laser scanning (TLS). In order to meet the ever-increasing demands on the quality of measurement results, the BGE has its measuring instruments calibrated on a regular basis. In order to additionally verify in a practical manner whether the instruments can deliver measurement results within the specified measurement accuracy, field tests are carried out according to standardized procedures. For TLS, such a procedure was first laid down in DVW-Merkblatt 7-2014, which has since been incorporated into the ISO 17123-9. The aim of the specific procedure is to determine the usability of the laser scanner. In addition, the test procedure is designed to be carried out in half a shift (approx. 4 hours). Based on these two standards, the BGE, in cooperation with the Institute of Geodesy and Photogrammetry at the Technical University of Braunschweig, has set up an underground test field for laser scanners at the Morsleben Radioactive Waste Repository (ERAM). With its large but stable mine chambers, ERAM offers ideal conditions for this purpose. By determining the target coordinates of the permanently installed target markers with superior accuracy, it is possible to detect not only systematic errors in distance and angle measurement, but also deviations in the instrument scale. The first part of this article outlines the theoretical principles of the TLS test field. After a brief overview of ERAM, the underground adaptation of the test field is discussed. Finally, challenges from initial practical experience are presented.