SIP-Messzelle

Entwicklung einer Messzelle für Festgesteine zur Bestimmung komplexer elektrischer Eigenschaften

Die Untersuchung komplexer elektrischer Eigenschaften von natürlichen Fest- und Lockergesteinen mit der Methode der Spektralen Induzierten Polarisation (SIP) ist von großem Forschungsinteresse für alle porenraum bzw. Grenzflächenspezifischen Prozesse und Eigenschaften zwischen der mineralischen Matrix und dem Porenfluid. Von besonderem und aktuellem Forschungsinteresse sind dabei die Ableitung von hydraulischen und strukturellen Gesteinseigenschaften sowie die Korrelation der SIP-Daten mit Ergebnissen und Parametern aus der klassischen Gesteinsphysik. In den vergangenen Jahren hat dabei insbesondere die Entwicklung der Messtechnik zu einer deutlichen Verbesserung der Ergebnisqualität geführt. Gleichwohl gibt es allerdings keine einheitlichen Standards für passende Labor-Messzellen. Weiterhin sind viele der verwendeten Zellen weder für Messungen an unterschiedlichen Materialien (Fest- & Lockergestein), noch an Materialien unterschiedlicher Geometrie (Durchmesser, Länge, Querschnittsform) ausgelegt. Im Rahmen der Arbeiten der Sektion 5 (Gesteinsphysik & Bohrlochgeophysik) des Leibniz-Instituts für Angewandte Geophysik (LIAG), wurde eine Messzelle für SIP-Labormessungen entwickelt, die flexibel und mit hoher Funktionalität den oben genannten Ansprüchen angepasst werden kann. Darüber hinaus zeichnet sich die neue Messzelle durch ein besonders geringes „Eigenrauschen“ aus, wodurch auch Probenmaterialien, die besonders geringe Phaseneffekte erwarten lassen (z.B. Fontainebleau oder Nivelsteiner Sandstein), mit hoher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit untersucht werden können. Die Zelle ist zum Patent angemeldet und kann auch von interessierten Arbeitsgruppen käuflich erworben werden.

Ansprechpartner

Dr. Matthias Halisch
+49 511-6432331

Sarah Hupfer
+49 511-6433338

Förderer

Haushaltsprojekt