GEOTECHNIK
PFORZHEIM
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Seismische Tomographie in Pforzheim: Baugrund transparent gemacht

Geotechnik mit regionalem Urteilsvermögen.

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Ein Ingenieurbüro plante eine Tiefgarage in der Pforzheimer Nordstadt, direkt am Hang zum Nagoldtal. Die ersten Rammkernbohrungen zeigten ein völlig uneinheitliches Bild: massiver Muschelkalk wechselte sich mit zersetzten Gesteinszonen ab. Die Planung stand. Dann setzten wir die seismische Tomographie ein. Mit einem Messprofil von 115 Metern Länge konnten wir die Felsoberkante und die internen Verwitterungsgrade lückenlos abbilden. Das ist der entscheidende Vorteil: Statt punktueller Bohrlochinformationen erhalten Sie ein durchgehendes Untergrundmodell. Gerade in Pforzheim, wo die Talaue der Enz auf die steilen Hänge des Schwarzwalds trifft, ist die Variabilität des Baugrunds extrem. Die seismische Refraktion liefert hier die notwendige Datendichte für eine belastbare Ausschreibung.

Mit einer seismischen Tomographie erfassen wir den Schichtverlauf auf 100 Metern Profillänge – und das ganz ohne einen einzigen Bohrmeter im Vorfeld.

Unsere Leistungsbereiche

Unser Ansatz

Im Brötzingener Talkessel dominiert oft tiefgründiger Verwitterungslehm über dem Buntsandstein. Anders in der Dillweissensteiner Hanglage: dort steht der Obere Muschelkalk oft direkt an der Oberfläche an. Mit der seismischen Tomographie sehen Sie diese Unterschiede in einem einzigen Messprofil. Wir setzen ein 24-Kanal-Seismiksystem mit Vertikalgeophonen ein. Die Anregung erfolgt mit einem beschleunigten Fallgewicht von 80 kg. Die Auswertung der Laufzeitkurven erfolgt nach der Plus-Minus-Methode sowie mittels Raytracing. So modellieren wir sowohl die Kompressionswellen- als auch die Scherwellengeschwindigkeit. Kombinieren wir die Ergebnisse mit einem MASW-Profil, erhalten Sie zusätzlich dynamische Bodenkennwerte für die Erdbebenbemessung – ein Thema, das in der Erdbebenzone 1 des Oberrheingrabens nicht unterschätzt werden darf.
Seismische Tomographie in Pforzheim: Baugrund transparent gemacht
Technische Referenz — Pforzheim

Lokale Besonderheiten

Die DIN EN 1998-1 (Eurocode 8) klassifiziert Pforzheim in die Erdbebenzone 1 mit Untergrundklassen, die je nach Stadtteil zwischen B (mäßig fest) und C (tiefgründig verwittert) schwanken können. Ein falsch eingestuftes Baugrundmodell führt hier zu einem falschen Antwortspektrum. Im schlimmsten Fall wird die Erdbebenersatzlast um den Faktor 1,4 unterschätzt. Die seismische Tomographie liefert die Scherwellengeschwindigkeit Vs,30 als direktes Klassifizierungsmerkmal. Besonders kritisch wird es an den steilen Talflanken: dort können alte Rutschmassen mit geringer Impedanz als kompakter Fels fehlinterpretiert werden. Ein refraktionstomographisches Profil quer zum Hang zeigt solche Inhomogenitäten sofort auf. Auch für die Planung von Stützmauern in Hanglage ist diese Information unverzichtbar, da sie die korrekte Tiefe der Einbindung definiert.

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Maßgebliche Normen

DIN EN 1998-1/NA (Eurocode 8): Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben – Nationaler Anhang Deutschland, DIN EN 1997-2 (Eurocode 7): Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Felduntersuchungen, DIN 4094-4: Baugrund – Felduntersuchungen – Teil 4: Seismische Messungen, DGGT-Empfehlung Nr. 10: Anwendung seismischer Verfahren in der Geotechnik

Technische Daten

ParameterTypischer Wert
MessverfahrenRefraktions- und Reflexionstomographie, 24-Kanal-Akquisition
EnergiequelleBeschleunigtes Fallgewicht, 80 kg, variable Fallhöhe
SensorenVertikalgeophone, Eigenfrequenz 4,5 Hz
ProfillängeStandard 55 bis 120 m, Erweiterung auf 240 m möglich
EindringtiefeCa. 15–25 % der Profillänge (Refraktion), tiefer mit Reflexion
AuflösungSchichtmächtigkeiten ab 0,3 m im Nahbereich
DatenauswertungPlus-Minus-Verfahren, Tomographie (Raytracing), MASW-Integration
Berichterstattung2D-Geschwindigkeitsmodelle, Schichtprofile, dynamische Kennwerte nach EC8

Gängige Fragen

Was kostet eine seismische Tomographie in Pforzheim?

Die Kosten für eine seismische Tomographie vor Ort liegen typischerweise zwischen €2.770 und €5.390. Der genaue Preis hängt von der Profillänge, der Anzahl der Schüsse und der gewünschten Auflösung ab. Ein kurzes Profil von 55 Metern für eine Einfamilienhausgründung liegt am unteren Ende. Ein langes Profil mit Reflexionsseismik für ein Gewerbeprojekt ist aufwändiger. Wir erstellen Ihnen gerne ein Festpreisangebot nach einer kurzen Besprechung Ihrer Anforderungen.

Welche Eindringtiefe erreicht das Verfahren im Pforzheimer Muschelkalk?

Bei der Refraktionstomographie erreichen wir etwa 15 bis 25 Prozent der ausgelegten Profillänge. Ein 100-Meter-Profil liefert also verlässliche Daten bis in 15 bis 25 Meter Tiefe. Die Reflexionsseismik kann diese Tiefe nahezu verdoppeln, erfordert aber einen höheren mess- und auswertetechnischen Aufwand. Die tatsächliche Tiefenreichweite hängt stark von der Dämpfung des Signals im zersetzten Fels ab.

Kann die Tomographie eine Bohrkampagne ersetzen?

Nicht vollständig, aber sie reduziert die Anzahl der nötigen Bohrungen erheblich. Die Seismik liefert die laterale Kontinuität, die Bohrungen die punktgenaue lithologische Ansprache. Die ideale Kombination ist ein seismisches Profil mit zwei bis drei strategisch platzierten Kalibrierbohrungen. So sparen Sie bis zu 40 % der reinen Bohrkosten.

Wie lange dauert eine Messung auf unserer Baustelle?

Für ein Standardprofil von 80 Metern Länge benötigen wir etwa einen halben Tag Feldarbeit. Der Aufbau des Geophon-Auslage, die Justierung der Messapparatur und die Durchführung der Hammerschläge nehmen den größten Teil der Zeit in Anspruch. Die Datenauswertung und Berichterstellung erfolgt dann im Büro und nimmt in der Regel drei bis fünf Werktage in Anspruch.

Funktioniert die Messung auch im städtischen Umfeld mit Verkehrslärm?

Ja, allerdings mit Einschränkungen. Verkehrserschütterungen erzeugen niederfrequentes Rauschen, das die Datenqualität beeinträchtigen kann. Wir arbeiten dann mit einer höheren Stack-Anzahl, also mehr wiederholten Schlägen pro Anregungspunkt. So mitteln wir das Umgebungsrauschen heraus. Für Messungen an der B10 oder nahe der Straßenbahnlinie planen wir daher etwas mehr Zeit ein.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Pforzheim und Umgebung.

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