Anhang 8. Haldenkapazitätserweiterung II Werk Zielitz (HKE II) Georadarmessungen Bestimmung der Ausdehnung der Bunkeranlage Dornberg

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1 3493 Band 5 - Fachgutachten Baugrund - HKE II Anhang 8 Haldenkapazitätserweiterung II Werk Zielitz (HKE II) Georadarmessungen Bestimmung der Ausdehnung der Bunkeranlage Dornberg K+S KALI GmbH, Werk Zielitz BIUG GmbH

2 3494 Haldenkapazitätserweiterung II Werk Zielitz (HKE II) Georadarmessungen Bestimmung der Ausdehnung der Bunkeranlage Dornberg September 2014 Bearbeiter: Einheit Geologie der K+S Aktiengesellschaft Enrico Kalb K+S Aktiengesellschaft Kassel

3 3495 Haldenkapazitätserweiterung II (HKE II), Georadarmessung 2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Georadarmessungen Interpretation der Georadarergebnisse Ergebnisse und Zusammenfassung... 6 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Radargramm Profil Abbildung 2: Radargramm Profil Abbildung 3: Panoramabild aus Eingang 2 in Blickrichtung Norden... 7 Abbildung 4: Panoramabild aus Eingang 2 in Blickrichtung Südwesten... 7 Anlagenverzeichnis Anlage 1: Übersichtsplan Georadarmessungen Anlage 2: Darstellung der Bunkeranlage Dornberg Anlage 3: Blickrichtung Fotodokumentaion

4 3496 Haldenkapazitätserweiterung II (HKE II), Georadarmessung 3 1 Einleitung Für die Weiterführung des Werkes Zielitz ist eine Haldenkapazitätserweiterung ll (HKE II) geplant. Die Fa. BIUG GmbH wurde von der K+S KALI GmbH, Werk Zielitz beauftragt, ein Fachgutachten Baugrund für die geplante Aufstandsfläche der HKE II zu erarbeiten. Im Rahmen des Gutachtens sollen die Tragfähigkeit des Untergrundes eingeschätzt und Berechnungen zu dessen auflastbedingten Deformationsverhalten ausgeführt werden. Dadurch wird Kenntnis über die vorhabenbedingt ortsbezogen eintretenden Setzungen erhalten. Diese Kenntnis über die Setzungen ist eine Voraussetzung für die fachgerechte technische Planung. Sie garantiert, dass die Funktionsfähigkeit des Systems Basisabdichtung (Band 7) auch nach den durch die Auflast verursachten Setzungen im Untergrund des Haldenkörpers gegeben ist. Im Bereich der geplanten Aufstandsfläche der HKE ll befindet sich eine ehemalig militärisch genutzte Bunkeranlage Dornberg, welche heute von Fledermäusen als Quartier genutzt wird. Ein Betreten der Bunkeranlage Dornberg ist nicht möglich. Die geophysikalische Erkundung soll Aufklärungen über flächige Ausdehnung des Fledermausquartiers ( Bunkeranlage Dornberg ) geben. Für die geophysikalischen Untersuchungen wurde die elektromagnetische Reflexionsmessung (Georadar) ausgewählt. Der Vorteil des Verfahrens liegt bei geeigneten Untergrundverhältnissen in der zerstörungsfreien Anwendung mit einer extrem hohen horizontalen und vertikalen Auflösung. Georadarmessungen lassen sich vor allem bei hochohmigem Untergrund wie trockenen Sanden mit geringem Tonanteil erfolgreich einsetzen. Die Untersuchungen wurden durch die Einheit Geology Central Expertise (T-GC) der K+S Aktiengesellschaft durchgeführt. 2 Georadarmessungen Am wurde eine Testmessung durchgeführt. Für die Aufgabenstellung wurde das Georadargerät K2 der Firma IDS mit einer abgeschirmten Antenne, dessen Messfrequenz 200 MHz (Megahertz) beträgt, eingesetzt. Zur Kalibrierung sowie zur Sicherstellung der Ergebnisse wurden auf dem Untersuchungsgebiet mittels einer Bodensonde mehrere Abstandsmessungen zwischen Geländeoberkannte (GOK) und Bunkeroberfläche durchgeführt.

5 3497 Haldenkapazitätserweiterung II (HKE II), Georadarmessung 4 Es wurden zwei Messprofile zur Radargrammerstellung aufgezeichnet (Profil und ). Für die Kalibrierung wurden mehrere Abstandsmessungen mit der Bodensonde entlang der Profile realisiert. Die Lage der Profile und die Ausdehnung des Bunkers Dornberg wurden mit einem handelsüblichen GPS-Gerät (Garmin etrex Vista HCx) eingemessen. Die Genauigkeit der gemessenen Punkte, die durch das Gerät selbst sowie durch die Dämpfung des empfangenen GPS-Signals durch den Waldbestand beeinflusst wurden, weichen zu stark vom tatsächlichen Messpunkt ab. In der Folge trat eine Abweichung von bis zu fünf Metern pro Messpunkt auf. Aus diesem Grund wurden zusätzliche Messungen mit einem Maßband durchgeführt. Als Ausgangspunkt wurde immer der östliche Bunkereingang mit Treppe und Stahlgitter genommen. Am erfolgte eine zweite Messkampagne (Profil bis ). Die Messungen wurden wieder mit dem Georadargerät K2 der Firma IDS durchgeführt, allerdings diesmal mit einer 900 MHz Antenne. Der Wechsel der Frequenz wurde aus den Testmessungen vom abgeleitet. Die Bodenverhältnisse sind so geschaffen, dass mit der 900 MHz Antenne der Nahbereich (ab 15 cm unter GOK) erkundet werden kann. Parallel zu den Georadarmessungen wurden mit der Bodensonde Abstandsmessungen zur Kalibrierung der Georadarmessungen sowie zur Erkundung der Außenkante des Bunkers vorgenommen. Die Auswertung (dataprocessing) und Interpretation der Messdaten erfolgte mit der Software Reflex der Firma Sandmeier. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Wellen konnte anhand der Referenzwerte der Bodensonde ermittelt werden. Mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit von v = 0,08 m/ns für den anstehenden Boden aus Sand und Schluff wurden die Radarsignale in den Radargrammen migriert. 3 Interpretation der Georadarergebnisse Das Profil 1 entspricht von seiner Lage dem Profil 4. Das Profil 1 wurde mit einer Frequenz von 200 MHz und das Profil 4 mit 900 MHz gemessen (s. Anlage 1). Durch den geringen Abstand (ca. 10 cm) zwischen der Betonoberkante des Bunkers zur Geländeoberkante ist die Aussage zum Profil 1 nicht eindeutig. Aufgrund der gewählten Frequenz von 200 MHz kann die Bunkeroberfläche erst ab einer Bodenüberdeckung ab 30 cm detektiert werden.

6 3498 Haldenkapazitätserweiterung II (HKE II), Georadarmessung 5 Abb. 1: Radargramm Profil 4 Das Profil 4 hingegen weist eine bessere Auflösung im Nahbereich der Geländeoberkante auf. Hier ist im Radargramm zwischen den Profilpunkten 12 m und 25 m eine Reflexion messbar (s. Abb. 1). Sie befindet sich zwischen 15 cm und 30 cm unterhalb der Geländeoberkante und kann mit der Korrelation der Bohrstockdaten als Bunkeroberkante ausgewiesen werden. Ein Durchdringen der Stahlbetondecke mit dem Georadar ist in diesem Profil nicht möglich, wodurch die Mächtigkeit der Stahlbetondecke nicht definiert werden kann. Die Profile 2 und 3 (Anlage 1) unterliegen den gleichen Messbedingungen wie die Profile 1 und 4. Hier kann ebenfalls die Oberfläche der Bunkeranlage von dem Profilpunkt 7 m bis zum Profilpunkt 17 m in einer Teufe zwischen 30 cm und 45 cm nachgewiesen werden.

7 3499 Haldenkapazitätserweiterung II (HKE II), Georadarmessung 6 Abb. 2: Radargramm Profil 5 Das Profil 5 im westlichen Bereich der Bunkeranlage lässt weitere Rückschlüsse bei der Interpretation zu. Nach einer ca. 30 cm mächtigen Stahlbetondecke zwischen den Profilpunkten 11 m und 22 m (s. Abb. 2) kann der Fußboden des Bunkers detektiert werden. Rechnet man für den Bereich zwischen Decke und Fußboden des Bunkers mit einer Ausbreitungsgeschwindigkeit der elektromagnetischen Welle in der Luft von c ~ 0,3 m/ns, dann erhält man eine Raumhöhe des Bunkers von etwa 3 m. 4 Ergebnisse und Zusammenfassung Die Ergebnisse der Georadarmessungen in Verbindung mit den gewonnenen Erkenntnissen im Feld (Abstandsmessungen mit Bodensonde, Einblicke in Bunkeranlage durch die zwei Eingänge (s. Abb. 3 und 4) und Vegetationsverhältnisse) zeigen, dass das Areal des Bunkers Dornberg um ein 10-faches größer ist, als in der Erstbewertung der Altlastenverdachtsflächen (ALVF TÜP Heinrichshöhe, Band 1) angenommen wurde. Die aus der Erstbewertung hervorgehende Annahme von drei Räumen und Schleusen muss sich auf den östlichen Teil (in der Anlage 2 als Objekt 1 bezeichnet) der Bunkeranlage beziehen. Eine Ausweitung der Anlage in westlicher Richtung konnte durch die Radarmessung im Profil 5 sowie durch ein Loch in der Stahlbetondecke (Eingang 2) nachgewiesen werden.

8 3500 Haldenkapazitätserweiterung II (HKE II), Georadarmessung 7 Abb. 3: Panoramabild aus Eingang 2 in Blickrichtung Norden Abb. 4: Panoramabild aus Eingang 2 in Blickrichtung Südwesten

9 3501 Haldenkapazitätserweiterung II (HKE II), Georadarmessung 8 Die Bilddokumentation aus dem Eingang 2 zeigt einen intakten Innenraum, der Schleusenzugänge aus östlicher und westlicher Richtung hat. Dieser Teilbereich wird in der Anlage 2 als Objekt 2 bezeichnet und weist eine Fläche von ca. 500 m² auf. Wie in den Abb. 3 und 4 zu erkennen ist, muss bei diesem Objekt mit mehreren Räumlichkeiten bzw. Zwischenwänden gerechnet werden. Betrachtet man das Objekt 3 der Anlage 2 im Gelände, so weist diese Fläche ebenso wie die Flächen über den Objekten 1 und 2 nur spärlichen Bewuchs auf. Der oberflächige Bauschutt weißt nicht zwingend auf eine Fortsetzung des Bunkers hin. Die Abb. 4 mit der Schleuse in westlicher Richtung zeigt aber, dass sich das Bauwerk weiter fortsetzt. Die Gesamtausdehnung der Objekte 1 bis 3 ist mit einer Fläche von m² einzuschätzen. Bei einer angenommenen Raumhöhe (3,0 m), Betondecke bzw. Betonboden (je 0,3 m) von insgesamt 3,6 m, würde das Volumen der Anlage m³ betragen. Kassel, K+S Aktiengesellschaft Kalb

10 3502 Profil 2 und 3 Profil 1 und 4 1. Eingang Graben 2. Eingang (Loch) Zaun Objekt 2 Objekt 1 Zaun Profil K+S Aktiengesellschaft K+S Kali GmbH Werk ZI HKE II, Bunker Dornberg Georadarmessung Anlage 1 1 : 500 GEOLOGIE Kassel, Nr.: Bearb.: Kalb CAD: Kalb

11 Zaun 3503 Profil 2 und 3 Profil 1 und 4 1. Eingang Graben Objekt 3 ~300m² 2. Eingang (Loch) Objekt 2 ~470 m² Objekt 1 ~450 m² Zaun Profil K+S Aktiengesellschaft K+S Kali GmbH Werk ZI HKE II, Bunker Dornberg Georadarmessung Anlage 2 1 : 500 GEOLOGIE Kassel, Nr.: Bearb.: Kalb CAD: Kalb

12 3504 Profil 2 und 3 Profil 1 und 4 1. Eingang Graben Zaun Objekt 2 Objekt 1 Zaun Profil Tür K+S Aktiengesellschaft K+S Kali GmbH Werk ZI HKE II, Bunker Dornberg Blickrichtung Fotodokumentation Anlage 3 1 : 500 GEOLOGIE Kassel, Nr.: Bearb.: Kalb CAD: Kalb Blickrichtung Abb. 3 Blickrichtung Abb. 4 Objekt 3 Tür Tür Fenster 2. Eingang (Loch)