Geologische Landesaufnahme

Meist wissen wir nur wenig über den steinernen Untergrund, auf dem wir leben. Dabei ist es im wahrsten Sinn des Wortes entscheidend, ob man festen Boden unter den Füßen oder auf Sand gebaut hat. Das Bayerische Landesamt für Umwelt (LfU) erstellt geologische Karten als wichtige Grundlage für landesplanerische Aktivitäten, vor allem in den Bereichen Grundwassersicherung, Schutz vor Naturgefahren und Sicherung von Rohstoffen, wie Sand und Kies. Im Gelände sammelt der Geologe dazu Daten über Gesteine, misst mit dem Kompass die Lagerung der Schichten und entnimmt Proben für Untersuchungen. In wenig "aufgeschlossenen" Gebieten werden die Arbeiten durch Bohrungen, Schürfe und geophysikalische Untersuchungen ergänzt.

Beispiel einer geologischen Karte Bild vergrössern Beispiel einer geologischen Karte

Die geologische Kartierung ist die Hauptaufgabe der geologischen Landesaufnahme. Sie erfasst bayernweit die verschiedenen Gesteine nach ihrer Beschaffenheit, räumlichen Verbreitung und Lagerung. Neben der Dokumentation von Gesteinseigenschaften dienen diese Beobachtungen der Ableitung der Entstehungsbedingungen und des erdgeschichtlichen Alters der verschiedenen Gesteinseinheiten. Anders als früher, als die Arbeit eines Geologen in der Landesaufnahme nahezu alle geowissenschaftlichen Fachgebiete umfassen musste, ist die moderne Landesaufnahme geprägt von der Zusammenarbeit von Fachleuten aus vielerlei geowissenschaftlichen Disziplinen mit jeweils stark differenziertem Fachwissen. In Aufschlüssen wie Steinbrüchen, Kies- und Sandgruben, Straßenanschnitten, Gräben - überall dort, wo Gesteine "anstehen" - sammelt der Geologe Daten zu ihrer Beschaffenheit, misst mit dem Kompass die Lagerung der Schichten und entnimmt Proben für weiterführende Untersuchungen im Labor. In nicht aufgeschlossenen Bereichen oder zur Erforschung des tieferen Untergrunds werden Bohrungen oder geophysikalische Untersuchungsmethoden eingesetzt. Zusätzlich werden ständig bayernweit neue Aufschlüsse und Bohrungen im Bodeninformationssystem (BIS) erfasst.

LfU-Mitarbeiter mit Feldcomputer Geologe bei der Arbeit im Gelände mit Feldcomputer

Alle Beobachtungen werden bereits volldigital erfasst mit Geräten, wie Feldcomputer und GPS-Navigation zum Einsatz. Damit hat der Geologe bereits im Gelände eine Fülle unterschiedlichster Daten, wie historische Karten, Bohrungsdaten und Luftbilder zur Hand bzw. im Display. Allein die notwendige Begehung des Gesamtgebietes eines Kartenblatts, mit mehr als 100 km2 Fläche und sogar im Flachland oft lebhaft ausgeprägtem Relief, erfordert einen mehrjährigen Zeitaufwand.

Vorgehen nach Regionen

Neuerdings wird verstärkt eine ganzheitliche Vorgehensweise bei der flächendeckenden Bearbeitung von Planungsregionen angewandt, wobei Kräfte gebündelt und Synergieeffekte genutzt werden. Ganzheitlich bedeutet, dass die Regionen gleichzeitig geologisch, bodenkundlich, hydrogeologisch, geochemisch, rohstoffkundlich und ingenieurgeologisch bearbeitet werden, wobei auch der Geophysik und der dreidimensionalen Betrachtung des Untergrundes Beachtung zukommt.

Auszug aus einer digitalen Karte Bild vergrössern Ergebnisse der geologischen Landesaufnahme, dargestellt als digitale Karte

Um die erforderlichen Unterlagen in vergleichsweise kurzer Zeit zur Verfügung stellen zu können, werden zwei Strategien verfolgt. In geeigneten Gebieten werden unter Anleitung der erfahrenen Regionalgeologen des Amtes auch externe Partner mit Spezialkartierungen betraut. Für Gebiete mit größeren Kartierungslücken werden in einem ersten Schritt Übersichtsbegehungen durchgeführt und ältere Kartierergebnisse zusammengestellt.

Der Blick in die Tiefe: Bohrungen

Bohrungen bieten neben geophysikalischen Untersuchungen die beste Möglichkeit, Einblicke in die Beschaffenheit und den Aufbau des tieferen Untergrundes zu erhalten. Sie haben daher nicht nur für die geologische Landesaufnahme große Bedeutung; so werden geologische Forschungsbohrungen oftmals in Zusammenarbeit mit der Wasserwirtschaftsverwaltung zu Grundwassermessstellen ausgebaut.

Personengruppe gruppiert sich um einen Tisch mit Bohrkernen Bild vergrössern Bohrkerne einer Forschungsbohrung im Zentralen Bohrprobenarchiv des LfU

Forschungsbohrungen für die geologische Landesaufnahme werden vorwiegend als Kernbohrungen ausgeführt, um aus dem gewonnenen Bohrgut möglichst vollständige Informationen über das durchteufte Material und sein Gefüge erhalten zu können. Bohrkerne belegen die Gesteinsfolgen im Untergrund und eröffnen die Möglichkeit zur Untersuchung sonst unzugänglicher Gesteinsbereiche. Die sachgerechte Aufbewahrung der Bohrkerne in entsprechenden Archiven erlaubt spätere Bearbeitungen, z. B. bei veränderten Fragestellungen oder von anderem Fachpersonal (sowohl intern als auch extern), und stellt die Wirtschaftlichkeit der teueren Bohrinvestitionen sicher.

Der Blick aus der Luft: Luftbildauswertung

Die geomorphologische Unterscheidung und Korrelation von quartären Flussterrassen mit Hilfe der Luftbildkartierung erlaubt die geologische Differenzierung von Talbereichen. Die Luftbildkartierung wird mit einer speziellen Auswerte-Software an digitalen Luftbildern durchgeführt. Eine Spezialbrille ermöglicht bei diesem Verfahren die stereoskopische Betrachtung der Bilder auf einem Computerbildschirm und die unmittelbare, verzerrungsfreie Übertragung von Strukturen auf eine digitale Karte. Die erste Adaption des Systems und die Vorbereitung der Bilddatensätze erfordern zwar einen erhöhten Aufwand, die Bearbeitung von morphologisch gut gegliederten Gebieten kann dagegen zügig und mit großer Präzision durchgeführt werden. Mit den gewonnenen Erkenntnissen zu Arbeitsabläufen stellt diese Form der Luftbildauswertung eine wertvolle Grundlage zur Vorbereitung und Ergänzung von Geländeaufnahmen in morphologisch gut zu gliedernden Gebieten dar.

Digitale Luftbildauswertung am Bildschirm mit Spezialbrille Bild vergrössern Digitale Luftbildauswertung am Bildschirm mit Spezialbrille