Gravimetrie

Die Bestimmung des Schwerefeldes der Erde gehört zu den fundamentalen Aufgaben der Geodäsie und ist für eine Reihe von Fachgebieten wie der Geophysik, der Fundamentalphysik und der Metrologie von größter Bedeutung.

In Österreich hält das BEV das nationale Normal für die Schwere bereit, dieses wird durch regelmäßige internationale Vergleiche validiert und bestätigt. Das BEV bietet die Rückverfolgbarkeit der Absolutgravimetriemessungen auf das SI (Meter und Sekunde) mit einer Messunsicherheit von ca. 3•10^-8 m/s² an, je nach Stabilität des Standortes.

Die gravimetrischen Arbeiten des BEV haben zum Ziel, einen präzisen und einheitlichen Schwerestandard für Österreich zu realisieren und aufrecht zu erhalten sowie Basisdaten für die Berechnung von Schwereanomalien und Geoidmodellen und metrologische Zwecke bereitzustellen.

Die gravimetrischen Messungen werden mit einem transportablen Absolutgravimeter und einem relativen Federgravimeter durchgeführt. Regelmäßige Überwachungsmessungen mit dem Absolutgravimeter werden auf den Stationen des österreichischen Schweregrundnetzes (ÖSGN) und an den Stationen zur Einbindung in das europäische Referenzsystem durchgeführt.

Zusätzlich werden im Gravimetrielabor des Conrad Observatoriums der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik regelmäßig Kontrollmessungen und Justierungen zur Überprüfung der technisch einwandfreien Funktion des Absolutgravimeters durchgeführt. Eine wesentliche Aufgabe des BEV am Conrad Observatorium ist die regelmäßige Kalibration des supraleitenden Gravimeters.
Mit dem Absolutgravimeter des BEV wurden auch Absolutschweremessungen in vielen europäischen Ländern durchgeführt.

Beim Absolutgravimeter wird der freie Fall einer Testmasse in einer Vakuumkammer mit hoher Genauigkeit aufgezeichnet. Die absolute Bestimmung der Schwerebeschleunigung ergibt sich aus der Verwendung von physikalischen Standards höchster Genauigkeit: einem Rubidium-Normal für die Zeitmessung und einem jod-stabilisiertem Laser für die Wegmessung.
Die Absolutschweremessungen erfolgten bis 2009 mit dem Absolutgravimeter JILAg-6 und werden ab 2010 mit dem neuen Absolutgravimeter FG5 (Hersteller Micro-g Solutions Inc., USA) fortgesetzt.

Mit dem Federgravimeter werden relative Schwereunterschiede gemessen und damit werden vorwiegend Höhenpunkte des Nivellements an das Absolutschwerenetz angeschlossen um damit physikalische Höhen berechnen zu können. Im BEV wurden in der Vergangenheit hauptsächlich Relativgravimeter der Type LaCoste-Romberg eingesetzt. Seit 2010 wird das Relativgravimeter Scintrex CG-5 verwendet, um zusätzlich hochgenaue Relativanschlüsse an die Messungen mit dem Absolutgravimeter sicherzustellen. Das Relativgravimeter des BEV wird regelmäßig an der Hockar-Kalibrationslinie kalibriert.