Detection D ivision Möglichkeiten der Durch
Detection D ivision Möglichkeiten der Durch
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Zerstörungsfreie Identifizierung<br />
des Inhaltes von Granaten auf <strong>der</strong><br />
Basis <strong>der</strong> Neutronenanalytik<br />
Bernd Nötzold<br />
TPA Sachsen-Anhalt<br />
Dr. Gerd Arnold<br />
IUT GmbH Berlin<br />
TPA Sachsen-Anhalt / IUT GmbH Berlin<br />
Institut für<br />
Umwelttechnologien<br />
GmbH
<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Schwerpunktaufgaben<br />
KBD Sachsen-Anhalt<br />
Sachsen Anhalt<br />
• Unterstützung <strong>der</strong> Bundeswehr bei <strong>der</strong><br />
Entmunitionierung seiner Liegenschaften (TÜP<br />
Altmark, TÜP Altengrabow etc.)<br />
• Dafür bessere Ausstattung und Ausrüstung<br />
erfor<strong>der</strong>lich<br />
• Vereinbarung BMVg / LSA von 1998, wonach<br />
<strong>der</strong> Bund dem Land geeignete und dem Stand<br />
<strong>der</strong> Technik entsprechende Anlagen bereitstellt<br />
• Aufgrund Fundaufkommen seit 1996<br />
Räumbeginn TÜP Altmark) war u.a. Errichtung,<br />
Ausbau und Ausstattung des Lagers „Blaue<br />
Kuhle“ in Planken erfor<strong>der</strong>lich<br />
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Umwelttechnologien<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Anlagen / Einrichtungen<br />
MLZB Hottendorf<br />
• Anlage zur thermischen Vernichtung von Fundmunition<br />
(ATVF) – einzige seiner Art zur kontinuierlichen<br />
Beschickung und Entsorgung von Fundmunition bis 2,4<br />
kg Nettoexplosivstoffmasse (TNT) im Einzelstück<br />
verdämmt<br />
• Sägeanlagen mit Arbeitsgebäude (6 Metallbandsägen<br />
mit Leitstand (Bildschirmüberwachung)<br />
• Ausbrennplatz- zur Vernichtung von Infanteriemunition<br />
im offenen Abbrand<br />
• Sprengplatz -zugelassen bis 10 t Nettoexplosivstoffmasse<br />
/Jahr<br />
• Munitionslagergebäude -3 erdüberdeckte Bunker<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Thermische Vernichtung<br />
(ATVF) im MLZB Hottendorf<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Säge ge- und Arbeitsgebäude<br />
Arbeitsgeb ude<br />
im MLZB Hottendorf<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Sägeanlagen geanlagen des MLZB<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Lagerbestände Lagerbest nde Fundmunition<br />
im Land Sachsen-Anhalt<br />
Sachsen Anhalt<br />
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• Insgesamt <strong>der</strong>zeit ca. 6.000 t Fundmunition im<br />
LSA<br />
• Davon ca.1000 t im MLZB Hottendorf und<br />
ca.5.000 t in ZL Planken (nur aus TÜP Altmark)<br />
• D.h. Anteil BW/ TÜP Altmark am<br />
Gesamtaufkommen LSA von ca. 83 %
<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Auszüge Ausz ge aus den Lagerbeständen<br />
Lagerbest nden<br />
Stand: Januar 2009<br />
• 2 cm Granaten 532.115 Stück<br />
• 3,7 cm Granaten 228.747 Stück<br />
• 5 cm Granaten 44.445 Stück<br />
• 8,8 cm Granaten 45.297 Stück<br />
• 10,5 cm Granaten 94.888 Stück<br />
• 15 cm Granaten 30.755 Stück<br />
• Diverse Bomben über 2.100 Stück<br />
• Munitionsteile 860.633 kg<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Zwischenlager Planken<br />
Teilansicht Kammer Bunker 1<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Zwischenlager Planken<br />
Gangbereich Bunker 1<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Herkunft <strong>der</strong> Munition<br />
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• Großteil <strong>der</strong> zu entsorgenden Munition des KBD<br />
Sachsen-Anhalt stammt aus <strong>der</strong> Colbitz-<br />
Letzlinger-Heide (TÜP Altmark)<br />
• TÜP Altmark war zu Zeiten des Dritten Reiches<br />
Heeresversuchsanstalt für Artilleriewaffen<br />
• Es wurden dort viele Versuche mit<br />
verschiedener Munition mit unterschiedlichen<br />
Inhaltstoffen durchgeführt, darunter Spreng-,<br />
Brand- und Inertstoffe
<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Beson<strong>der</strong>heiten <strong>der</strong> Munition<br />
vom TÜP T P Altmark<br />
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• Die geborgene Munition ist in einem sehr hohen<br />
Maße inert<br />
• Ein Großteil <strong>der</strong> Munition wurde zu<br />
Versuchszwecken verschossen<br />
- d.h. für ballistische Versuche<br />
- es wurden aber auch neuartige Geschosse<br />
getestet, für die in <strong>der</strong> Regel keine Unterlagen<br />
vorhanden sind
<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Entsorgung <strong>der</strong> Munition über ber<br />
die thermische Vernichtung<br />
(ATVF)<br />
• Verpacken <strong>der</strong> scharfen Munition bis Kaliber<br />
10,5 cm in einem Stück (Spreng- und<br />
Panzersprenggranaten) und Vernichtung über<br />
den Wan<strong>der</strong>bettschachtofen (WBS)<br />
• Öffnen von inerter Munition mittels Sägen und<br />
Ausbrennen über die Ausglüheinheiten<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Probleme bei dieser<br />
Entsorgung<br />
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• Inerte Munition zeigt keine Signale <strong>der</strong><br />
Umsetzung auf dem Prozeßleitrechner,<br />
dadurch werden zusätzliche Sicherheitsstopps<br />
notwendig<br />
• Die Munition kommt geschlossen aus dem<br />
WBS und muss zur Kontrolle zusätzlich<br />
gesägt und ausgeglüht werden<br />
• Die Entsorgung ist somit absolut ineffektiv
<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Probleme beim Sägen S gen von<br />
Brandmunition<br />
• Flammenbildung und starke Rauchentwicklung<br />
beim versehentlichen Öffnen von Brandmunition,<br />
dadurch notwendige visuelle<br />
Überwachung nur noch bedingt möglich<br />
• Sägebän<strong>der</strong> sind vielfach gerissen<br />
• <strong>Durch</strong> den Abbrand auf <strong>der</strong> Maschine besteht<br />
die Gefahr von Maschinenschäden<br />
• Es besteht die Befürchtung, dass evtl.<br />
vorhandene Kammerhülsenladung gezündet<br />
wird<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Sägen gen von Kampfmitteln<br />
mit Sprengstoffinhalt<br />
• Eintrag von mechanischer Energie auf das Kampfmittel<br />
stellt immer eine Gefahrenerhöhung dar<br />
• Sägen ist bei unserem Entsorgungskonzept eigentlich<br />
nur bei Hohlladungsgeschossen und bei Granaten<br />
oberhalb <strong>der</strong> Kaliber 10,5 cm notwendig<br />
• Munition vom TÜP Altmark stellt ein zusätzliches<br />
Gefahrenpotential dar, da sie oft im Aufbau verän<strong>der</strong>t<br />
wurde (zusätzliche Innenzün<strong>der</strong>, Gemische aus Inertund<br />
Sprengstoffen)<br />
• Sprengstoffe werden in die Kühlemulsion ausgetragen<br />
(aufwendige Entsorgung, evtl. Aufsalzung, dadurch<br />
zusätzliche Gefährdungsmöglichkeit<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Fazit / fachliche Vorgabe<br />
Die Inhaltsstoffe und die Art des<br />
Kampfmittels bestimmen den<br />
Entsorgungsweg, deswegen ist <strong>der</strong>en<br />
Kenntnis wichtig.<br />
- Die Art <strong>der</strong> Kampfmittel kann durch die<br />
Form und die Abmessungen verifiziert<br />
werden<br />
- Die Inhaltsstoffe sollten zerstörungsfrei<br />
und ohne Eintrag von zusätzlichen<br />
Gefahrenpotenzialen bestimmt und<br />
vernichtet werden<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
<strong>Möglichkeiten</strong> glichkeiten <strong>der</strong> Verifi-<br />
zierung <strong>der</strong> Inhaltsstoffe<br />
• <strong>Durch</strong>strahlung und Auswertung <strong>der</strong><br />
reflektierten Spektren<br />
• Öffnen <strong>der</strong> Munition durch Sägen o<strong>der</strong><br />
Aufschrauben<br />
- Beide Verfahren erhöhen das Risiko von<br />
Unfällen erheblich und benötigen viel Zeit<br />
- Es könnte hierbei versehentlich auch Munition<br />
z.B. mit Brandmitteln geöffnet werden<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
<strong>Möglichkeiten</strong> glichkeiten <strong>der</strong> <strong>Durch</strong>-<br />
dringung von Kampfmitteln<br />
• Mittels Röntgenstrahlen<br />
• Mittels Gammastrahlen<br />
• Mittels elektromagnetische Wellen<br />
• Mittels Neutronenstrahlen<br />
- am besten geeignet zur Messung von<br />
Kampf- und Sprengstoffen in<br />
umschlossenen Behältern<br />
- im Verhältnis relativ kostengünstig<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Zusammenarbeit mit <strong>der</strong><br />
Fa. I.U.T. Berlin<br />
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• Hat ein Gerät namens „GINA“ – Granaten Identifizierung<br />
mittels Neutronen Analytik entwickelt<br />
- Vortrag Prof. Dr. Leonhardt zur<br />
Fachtagung Dresden 2008<br />
• Gerät arbeitet auf dem Prinzip <strong>der</strong> Neutronenrückstreuung<br />
• Man kann damit Wasserstoff beinhaltende Stoffe in<br />
umschlossenen Behältern bestimmen, d.h. Spreng- und<br />
Kampfstoffe<br />
• Viel versprechende Testreihen wurden bereits mit 95 %<br />
Genauigkeit/ Übereinstimmung durchgeführt
<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Bisheriges Resümee Res mee<br />
und Ausblick<br />
• Die Anlage würde eine gefahrlosere und effektivere<br />
Entsorgung von Fundmunition gestatten, d.h.<br />
- es ist eine bessere und eindeutigere Klassifizierung <strong>der</strong><br />
Munition möglich – mehr Sicherheit<br />
- ATVF/ WBS muss ausschließlich nur noch mit scharfer<br />
Munition beschickt werden – höherer <strong>Durch</strong>satz<br />
- auf den Sägen können auch Mehrfachspannvorrichtungen<br />
eingesetzt werden – Erhöhung Sicherheit und<br />
<strong>Durch</strong>satz<br />
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• Es ist <strong>der</strong>zeit ein ausführlicher Praxistest in<br />
Vorbereitung, mit dem Ziel diese Anlage bei<br />
nachgewiesener Eignung künftig zur Inhaltsprüfung<br />
<strong>der</strong> zu vernichtenden Munition im LSA einzusetzen
<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Anlage GINA im MLZB<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Messprinzip von GINA<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Alpha<br />
Electron<br />
X-Ray<br />
Neutron<br />
Warum Neutronen?<br />
Neutronen<br />
paper<br />
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wood<br />
Lead/Steal<br />
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explosives
<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Granaten mit diversen<br />
Füllungen llungen<br />
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Sensorblock von GINA<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Einführung Einf hrung einer<br />
Sprenggranate<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Detailansicht des<br />
Sensors<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Rückansicht ckansicht <strong>der</strong><br />
Sensoreinheit<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Granatenauflage<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Steuerblock, Elektronikeinheit<br />
und Transportmechanismus<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Signaleinheit<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Detail <strong>der</strong> Signaleinheit<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Elektronikeinheit<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Elektronikeinheit mit<br />
Flachakku<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Steuerrechner<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Graphische Darstellung<br />
<strong>der</strong> Ergebnisse<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Erste Ergebnisse mit<br />
Granaten, Kal. 8,8 cm<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Erfassung <strong>der</strong> Mess-<br />
ergebnisse mit dem PC<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Parameter <strong>der</strong> Anlage<br />
GINA<br />
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• Quelle: Am/Be-241 Neutronenquelle<br />
Typ: ZC 9769<br />
36,5 GBq mit 2,2 x 106 ns-1<br />
• Eingesetzte Zählrohre: 4 Stück 3 He, 2“ x 4“<br />
Typ RS – P4 – 1604 – 217<br />
• Messung an zwei Positionen (Lichtschranken)<br />
• Messzyklus < 5 min<br />
• Untergrundabzug und Totzeitkorrektur<br />
• Granaten-Dmr. : 50 … 105 mm<br />
• Erkennung und Klassifizierung über Hauptkomponentenanalyse<br />
anhand einer Lern-Datenbank
<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Forschung<br />
Verfahren zur Detektion von<br />
Kampfstoffen,<br />
Industriegiften,<br />
Sprengstoffen und Drogen<br />
Produktion<br />
• Isotope (C-14, H-3)<br />
• Kr-85 Anreicherung<br />
• Analytische Geräte<br />
I.U.T. Geschäftsbereiche<br />
Gesch ftsbereiche<br />
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GmbH<br />
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Entwicklung<br />
• IMS-Geräte<br />
• Geräte zur<br />
Neutronendetektion<br />
• Geräte zur<br />
Gammastrahlendetektion<br />
Service<br />
• Umweltanalytik<br />
• Isotopenanalytik<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Granaten<br />
IMS im Sägebunker gebunker<br />
Granatensäge<br />
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IMS<br />
Einsatz des Mini-IMS im MLZB des TPA in Hottendorf<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
IMS in <strong>der</strong><br />
Verbrennungsanlage<br />
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Umwelttechnologien<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
IMS zur Kampf-<br />
stoffdetektion<br />
TPA Sachsen-Anhalt / IUT GmbH Berlin<br />
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Umwelttechnologien<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Portables IMS-Mini IMS Mini<br />
mit Zubehör Zubeh<br />
TPA Sachsen-Anhalt / IUT GmbH Berlin<br />
� Luftfrachtbox<br />
� Taschenrechner als<br />
Größenvergleich<br />
� Handgriff<br />
� Tragegurt<br />
� Filter<br />
� Filterwerkzeug<br />
� Imbus-Schlüssel<br />
� Kalibrationsset<br />
� Teleskop-Sniffer (2m)<br />
� Ladegerät<br />
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Umwelttechnologien<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
IMS im Feldeinsatz<br />
TPA Sachsen-Anhalt / IUT GmbH Berlin<br />
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Umwelttechnologien<br />
GmbH
<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
IMS zur Sprengstoff-<br />
detektion<br />
TPA Sachsen-Anhalt / IUT GmbH Berlin<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Bottle Scanner<br />
TPA Sachsen-Anhalt / IUT GmbH Berlin<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
TPA Sachsen-Anhalt / IUT GmbH Berlin<br />
Institut für<br />
Umwelttechnologien<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Versuchsstand im Labor<br />
TPA Sachsen-Anhalt / IUT GmbH Berlin<br />
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Umwelttechnologien<br />
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<strong>Detection</strong> D<strong>ivision</strong><br />
Versuchsstand im Labor<br />
TPA Sachsen-Anhalt / IUT GmbH Berlin<br />
Institut für<br />
Umwelttechnologien<br />
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Change language