INFO: Leitwerte und Bodenmineralisierung

Immer wieder stolpert man hier und auf ungezählten anderen Webseiten und Shops über den Begriff Leitwert, Leitwerte, Leitwertanalyse und nicht zuletzt Leitwertanzeige.
Eine Erklärung, was man sich unter diesen Schlagworten vorstellen kann und welche Bedeutung sie haben, findet man indes selten oder nur rudimentär.
Ich möchte im folgenden versuchen dazu eine verständliche Aufklärung zu betreiben.

Grundsätzlich hat jeder Stoff- der elektrisch leitend ist- einen spezifischen Leitwert.

Das können alle Arten von Metall und Metalllegierungen sein, aber auch nichtmetallische Stoffe und Stoffgruppen. Ebenso kann der Boden in dem wir suchen wollen, auch verschiedene Leitwerte besitzen und nicht zu vergessen salziges Meerwasser.

In der Schule haben wir mal was von elektrischer Leitfähigkeit gehört, wo es auch eine entsprechende Auflistung in einer Tabelle gibt. [Wikipedia-Infolink] Anhand dieser Tabelle kann man sich die Leitwerte „reiner“ Stoffe ansehen, also keine Legierungen. In der Metalldetektion spreche ich hingegen von elektromagnetischen Leitwerten (wobei diese Definition auf ein Denkmodell basiert).

Mein Denkmodell bezieht sich auf die Tatsache, dass Metalldetektoren ein elektromagnetisches Feld aussenden und geänderte elektromagnetische Felder von der Suchspule wieder empfangen und ausgewertet werden. Demnach muss ein Objekt, welches mit einem Metalldetektor geortet wird, auch eine elektromagnetische Leitfähigkeit besitzen, welches nicht zwingend einen positiven Index besitzen muss wie es bei der klassischen elektrischen Leitfähigkeit von Metall der Fall ist – daher meine eigene Definition von Leitfähigkeit und Leitwert.

Im Vergleichsdiagramm habe ich einmal bildlich dargestellt wie sich die elektrische Leitfähigkeit mit seinen festen Konstanten (blaue Schrift und Zahlen) von den angedachten elektromagnetischen Leitwerten- wie wir sie zum Beispiel bei der Leitwertanzeige des XP-Deus  in Annäherung wiederfinden- unterscheidet.

Bitte beachten: Jeder Hersteller kocht sein eigenes Leitwert-Anzeige-Süppchen. Schon aus diesem Grund gibt es keine genormten Leitwertanzeigen oder gar standardisierte Materialzuordnungstabellen!

Das Beispieldiagramm zeigt, dass sich die elektromagnetischen Leitwerte über einen breiten bis sehr breiten Bereich bewegen (z.B. Gold, Silber und Aluminium). Das kommt daher, weil alle Metalle nicht in Reinform sondern im Regelfall als Legierung vorkommen.

Bei Gold ist das noch am einfachsten, da Gold- zum Beispiel als Schmuck verarbeitet- weitgehend konstante Legierungen besitzt, zumindest in der Neuzeit. Daher wird man einen 333er Goldring mit einem hohen Kupferanteil immer im oberen Leitwertbereich und einen 750er Goldring mit geringeren Legierungsanteilen  im unteren Leitwertbereich angezeigt bekommen.  Das bedeutet – um so reiner das Gold ist um so kleiner wird der Leitwert sein. Aber auch hier kann es Ausnahmen geben, wenn zum Beispiel dem Gold ein höherer Anteil an Silber beigemengt wurde.

De Facto kann man sich nur dann auf einen gesuchten Leitwert verlassen wenn dieser vorher zweifelsfrei bekannt ist

und – dazu komme ich gleich noch – sich das Objekt an der Erdoberfläche oder besser noch, im Medium Luft befindet!

Im Leitwertbereich von Messing und Kupfer befindet sich außerdem noch Bronze, welches aus einer Kupfer-Zinn Legierung besteht im Vergleich zu Messing mit Kupfer-Zink Legierung, selbstverständlich jeweils mit sehr unterschiedlichen Mischungen.

Bei Eisen sieht das nicht besser aus. Hier gibt es ebenso unzählige Legierungen und Zusammensetzungen. Silber- und Aluminiumlegierungen, die über einen sehr breiten Leitwertbereich gehen, machen darüber hinaus eine Zuordnung quasi unmöglich! Ein praxisnahes Beispiel ist hier dünne Alufolie die leicht für eine kleine oder dünne Silbermünze (laut Leitwertanzeige) gehalten werden kann. Wer bisher ein „Glaubensbruder seiner Leitwertanzeige“ ist sollte hier langsam anfangen seine Scheuklappen zu lüften… Aber spätestens im nächsten Absatz werde ich ihn bekehren ;-)

Als wenn das alles nicht schon verwirrend genug wäre, kommt jetzt der Hauptschuldige des Leitwertzuordnungsdilemmas  zur Sprache – der Boden.

Der Boden hat den größten Einfluss auf alle physikalischen Zusammenhänge in der Metalldetektion!

Starke Worte – und dazu für die meisten unbekannt oder besser völlig unterschätzt!
Der Boden auf dem wir suchen und in dem wir unsere Metallobjekte suchen, ist allgegenwärtig und so gesehen uns ständig vor Augen, bzw. unter der Spule. Was aber viele nicht wissen ist, dass der Boden den Löwenanteil von Missweisungen bei der Messung von Leitwerten hat.

Man kann sich den Boden als Filter vorstellen, der je nach Zusammensetzung mehr oder weniger Leitwert-Informationen filtert oder besser gesagt verschleiert. Wir sprechen in dem Zusammenhang dann auch von mehr oder weniger Mineralisierung.  Darüber hinaus kann ein mineralisierter Boden den Leitwert des Metallobjektes (eines leitenden Objektes generell) verschieben – welches sich in ihm befindet. Die Verschiebung der Leitwerte erfolgt grundsätzlich (mit wenigen Ausnahmen) nach unten. Im oberen Vergleichsdiagramm  als „Bodenleitwerte“ bezeichnet.

Das bedeutet, dass ein Metallobjekt, welches sich in einem Boden mit negativen Leitwert befindet, leicht in einen Leitwertbereich rücken kann, der auf dem Metalldetektor zum Beispiel als „Schrottbereich“ deklariert ist. Hierunter fällt unter anderem Eisen oder (Alu)-Folie, aber auch Kronkorken und Dosenabziehlaschen (engl. Pull-Tab)

Aber es geht noch weiter!
Wer meint – das wäre es jetzt gewesen – irrt (leider)….
Die Legierungen und die negativen Bodenleitwerte machen zwar den Hauptteil bei der Leitwertanalyse und korrekten Leitwertanzeige aus, aber es gibt noch andere Faktoren, die uns mächtig in die Suppe spucken..

Einige noch weitere wichtige Parameter , die ebenfalls einen direkten Einfluss auf die Leitwertanalyse und damit der Leitwertanzeige haben:

• Bodenfeuchtigkeit und Bodentemperatur
• Luftfeuchtigkeit und Lufttemperatur
• Bodendichte (gewachsener oder lockerer Boden)
• Objektlage und Geometrie
• Objekttiefe
• Verweildauer des Objektes im Boden (ohne Bewegung)

Außerdem nicht zu vergessen:

• Frequenz des Detektors
• mit oder ohne Bodenabgleich
• Sendeleistung des Detektors
• Art und Form der Suchspule

Alle vorangehend aufgeführten Punkte zusammengenommen ergeben so viele Variablen, dass selbst dem ältesten Hasen klar werden muss, dass seine Leitwertanzeige sich lediglich als Tendenzanzeige eignet – unabhängig davon, was einem der Händler oder Hersteller eines Metalldetektors glauben machen will…

Als durchaus praxisnahes Beispiel sei hier einmal die Detektion einer kleinen römischen Bronzemünze – einem so genannten Folis – angeführt. Der Folis hat im Medium Luft einen Leitwert von 73 (Beispiel XP DEUS / Programm 2 / Frequenz 18 KHz) Die Erde, in dem sich der Folis in gut 15 cm Tiefe befindet,besteht aus dem Boden wie wir ihn im südlichen Schwarzwald finden könnten und der einen negativen Bodenleitwert von 48 hat. Die Bodenfeuchtigkeit liegt bei 60%, die Bodentemperatur bei 15 Grad, die Luftfeuchtigkeit beträgt 50% und die Lufttemperatur 23 C°. Der Boden ist gewachsen (Waldboden) und die Münze liegt seit ca. 150 Jahren (unbewegt) im Winkel von 15 Grad zum ebenen Boden.

Nur  mit einer spezifizierten Detektoreinstellung (der Frequenz) und bei weitem nicht allen äußeren Einflüssen wage ich jetzt schon zu behaupten, dass der Folis mit einem Leitwert von unter 25 im Display eines XP-Deus angezeigt wird- tendenziell aber sehr wahrscheinlich noch weniger.

Unterm Strich bleibt nur noch zu sagen, das es keine wirklich verlässliche Leitwertanzeige bei einem Metalldetektor gibt – egal was der kostet!

Ebenso sei aber auch gesagt, da je weniger mineralisch, dass heißt je geringer der negative (oder auch positive)  Leitwert des Bodens ist, je „verlässlicher“ ist die Leitwertanalyse und Anzeige.

Das bedeutet aber auch, dass man jede Art von Metalldetektorentest, jeder „Ingo- und Belgien-Test“ und nahezu alle „wie-stell-ich-meinen-Metalldetektor-für-die-XY Suche-am-besten-ein“ – Tipps in den Internetforen getrost in die Tonne treten kann, wenn man sich der Tragweite der physikalischen Zusammenhänge bei der Metalldetektion klar geworden ist!!

Damit man mich nicht falsch versteht –  Berechtigungen haben Leitwertanzeigen bei der Metalldetektion durchaus, aber man sollte der Anzeige bzw. den Aussagen die solche Leitwertanzeigen machen mit Skepsis, aber vor allem mit dem Wissen um das Warum und Wieso begegnen!

Soweit so klar – aaaaaber…
Welcher Detektor ist dann empfehlenswert für mich??

Hierzu gehen wir zur nächsten Seite- wo zunächst ein paar „Hausaufgaben“ zu lösen sind…. :-)

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Ich verdiene meinen Lebensunterhalt in erster Linie mit dem Verkauf von Metalldetektoren und Zubehör. Mein Ziel ist es jedoch auch, möglichst umfassende Informationen für Sondengänger und Sondengänger-Anfänger zu geben und auch die angebotenen Produkte so transparent wie möglich darzustellen und damit fundierte Informationen jenseits von Werbeversprechen und rein technischen Informationen zu bieten. Wenn Ihr meine Arbeit auch für zukünftige Projekte unterstützen möchtet, freue ich mich über Euren Einkauf im Shop.