Schalltomographie

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Körperschall im Holz ist abhängig von der Rohdichte und dem Elastizitätsmodul (Rust et al. 2002, Rinn 2003). Bestimmte Stammdefekte, wie Risse oder Nasskerne, sind für Schallwellen ein nicht bzw. schwieriger durchdringbares Hindernis. Der Schall gelangt dann über einen Umweg zu den Empfangssensoren. Da der Weg des Schalls durch den Holzkörper unbekannt ist, wird anhand des eingemessenen Abstandes der Sensoren eine „scheinbare“ Schallgeschwindigkeit berechnet (Rust & Weihs 2007). Wenn der Schall über einen Umweg zum Empfangssensor gelangt, ergibt sich eine geringere scheinbare Schallgeschwindigkeit. Daher kann bei Feststellung verringerter scheinbarer Schallgeschwindigkeiten auf mögliche Fäulen, Höhlungen oder Risse geschlossen werden.

Da bei jedem Klopfen alle Sensoren in die Schallmessung einbezogen werden, entsteht ein dichtes Netz von Schallgeschwindigkeitsdaten. Die verschiedenen berechneten Schallgeschwindigkeiten werden im Tomogramm mit verschiedener Farbgebung angezeigt.

Die Dichte und das Elastizitätsmodul von intaktem Holz unterscheiden sich zwischen verschiedenen Baumarten und auch bei Bäumen der gleichen Art kann die Holzdichte abhängig von Alter und Umweltbedingungen variieren (Rinn 2004). Aus diesem Grund wird die höchste Geschwindigkeit als Referenzwert für intaktes Holz herangezogen und die Farbgebung abweichender Schallgeschwindigkeiten im Tomogramm wird daran bemessen. Es handelt sich also um relative Schallgeschwindigkeiten. Bei der Interpretation der Tomogramme muss daher auch die Größenordnung der Farbskala beachtet werden.

Im Gegensatz zur elektrischen Widerstandstomographie (ERT) lässt ein Schalltomogramm (SoT) für sich betrachtet bereits eine Einschätzung der Tragfähigkeit des Holzes zu. Da bestimmte Schallbarrieren, wie z.B. Risse oder Nasskerne, im Schalltomogramm jedoch nicht von einer Fäule zu unterscheiden sind, kann die zusätzliche Anwendung eines ERTs Fehlinterpretationen verhindern (Clasmeier & Rust 2012).

 

Quellen:

Clasmeier, O. & Rust, S. 2012: Möglichkeiten der kombinierten Anwendung von elektrischer Widerstandstomographie und Schalltomographie am Beispiel von Rosskastanien, Jahrbuch der Baumpflege, Hrsg.: Dujesiefken, D., Thalacker Medien. Braunschweig, S. 251-258

Rinn, F. 2003: Technische Grundlagen der Impuls-Tomographie, Baumzeitung 8, S. 29-31

Rinn, F. 2004: Holzanatomische Grundlagen der Schalltomographie an Bäumen, Neue Landschaft 7, S. 44–47

Rust S., Franz S., Minke M., Schumann I., Roloff A. 2002: Schalltomographie zur Erkennung von Fäulen und Höhlungen an stehenden Bäumen. Stadt Grün 6, S.50–52

Rust, S & Weihs, U. 2007: Geräte und Verfahren zur eingehenden Baumuntersuchung, In: Jahrbuch der Baumpflege, Hrsg.: Dujesiefken, D., Thalacker Medien. Braunschweig, S. 215-229