Schalltomographie mit Picus

Mittels eines Schalltomogramms lassen sich die tragfähigen Stammbereiche eines Baumes bestimmen. Kombiniert mit einer Windlastanalyse und den Erkenntnissen der Baumstatik kann nun die Bruchsicherheit des Baumes zuverlässig eruiert werden.

Die Schallgeschwindigkeit verändert sich, je nachdem wie groß die Dichte des Mediums ist, durch welches man den Schall schickt.
So kann man durch das Messen der Schallgeschwindigkeit mittels Sensoren Rückschlüsse auf die Dichte von Holzfasern ziehen. Viele der Schäden, die die Bruchsicherheit eines Baumes beeinträchtigen (Höhlungen, Fäulen und Risse sowie ihre Ausdehnung) können mit großer Genauigkeit erfasst werden.

Aufbau:

Im Stammumfang werden Schallsensoren platziert. Da der Übergang von der Rinde zum Splintholz die Messung verfälscht, muss der Sensor mit dem Splintholz in direkten Kontakt gebracht werden. Hierzu ist es notwendig, Nägel durch die Borke in das Splintholz zu schlagen. Am Kopf des Nagels wird der Sensor mittels Magneten angekoppelt.

Die Verteilung der Sensoren und damit die Querschnittsgeometrie des Stammes muss sehr genau ermittelt werden. Sie hat großen Einfluss auf die Genauigkeit der Ergebnisse.

Ebenso wichtig ist die korrekte Wahl der Messebene. Misst man zu hoch oder zu tief, repräsentiert das erhaltene Ergebnis nicht die größte Schwachstelle des Baumes.

Messung:

Ein Nagelkopf wird vom Sensor befreit; mit einem Hammer wird ein Klopfimpuls erzeugt. Die restlichen Sensoren messen die Dauer, bis der Schall ankommt. Das Prinzip wird nun reihum wiederholt, bis jeder Sensor auch Impulsgeber war. Aus dem Netz aller Schallgeschwindigkeiten im Querschnitt errechnet ein spezielles Computerprogramm ein Bild, welches den Zustand des Baumstammes sichtbar werden lässt.