Gemeinsam lösen wir die Herausforderungen von morgen.
MEHR ERFAHREN →Der Untertagebau in Kiel umfasst sämtliche geotechnischen Planungs-, Bemessungs- und Überwachungsleistungen für die Errichtung unterirdischer Hohlräume unter der Geländeoberfläche. Dies schließt den Tunnelbau, die Herstellung tiefer Baugruben, Kavernen und Schachtbauwerke ein. In einer Stadt wie Kiel, die durch ihre Lage an der Kieler Förde und die maritime Infrastruktur geprägt ist, gewinnt der Untertagebau zunehmend an Bedeutung. Die Verdichtung des urbanen Raums, der Ausbau der Verkehrsnetze und die Anforderungen an eine nachhaltige Stadtentwicklung machen es erforderlich, Infrastrukturprojekte in den Untergrund zu verlagern. Die zentrale Herausforderung besteht darin, diese Bauwerke sicher, wirtschaftlich und mit minimalen Auswirkungen auf die bestehende Bebauung und die sensible Umwelt der Förde zu realisieren.
Die lokale Geologie stellt dabei eine besondere Schwierigkeit dar. Kiel liegt im Bereich der weichselzeitlichen Grundmoränenlandschaft, die durch mächtige, heterogene Abfolgen von Geschiebemergel, -lehm, Schmelzwassersanden und Beckenschluffen geprägt ist. Diese Böden sind oft wassergesättigt und weisen eine geringe bis sehr geringe Tragfähigkeit auf. Hinzu kommen lokal organische Weichschichten wie Klei und Torf, insbesondere in Küstennähe und ehemaligen Feuchtgebieten. Diese Bedingungen erfordern eine speziell darauf abgestimmte geotechnische Analyse für Tunnel in weichem Boden, denn konventionelle Vortriebsmethoden stoßen hier schnell an ihre Grenzen. Die hohen Grundwasserstände, die direkt von der Förde beeinflusst werden, verlangen zudem ein ausgeklügeltes Wasserhaltungskonzept.
Jedes Untertagebauprojekt in Deutschland unterliegt einem strengen normativen Rahmen, der die Sicherheit und Gebrauchstauglichkeit über die gesamte Lebensdauer des Bauwerks gewährleisten soll. Die Planung und Ausführung basiert auf den Eurocodes, insbesondere dem Eurocode 7 (DIN EN 1997) für Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik, sowie den zugehörigen nationalen Anhängen. Die geotechnische Bemessung tiefer Baugruben muss nach diesen Normen erfolgen und wird durch die Empfehlungen des Arbeitskreises 'Baugruben' (EAB) konkretisiert. Für den Tunnelbau ist die ZTV-ING (Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten) maßgeblich. Zentral ist die Einteilung in geotechnische Kategorien gemäß DIN 4020, die den Umfang der erforderlichen Untersuchungen und Nachweise bestimmt. Bei den komplexen Kieler Baugrundverhältnissen werden Projekte im Untertagebau in der Regel in die anspruchsvolle Kategorie GK 3 eingestuft.
Die praktische Anwendung des Untertagebaus in Kiel ist vielfältig und geht weit über den klassischen Verkehrstunnelbau hinaus. Ein Hauptanwendungsfeld ist die Errichtung tiefer Baugruben für innerstädtische Großprojekte, wie mehrgeschossige Tiefgaragen, Einkaufszentren oder die Unterkellerung von Hochhäusern. Hierfür sind oft komplexe, rückverankerte Bohrpfahlwände oder Schlitzwände erforderlich. Ein weiterer bedeutender Bereich ist der Leitungstunnelbau zur Bündelung von Ver- und Entsorgungsleitungen, um den ständigen Aufbruch von Straßen zu vermeiden. Auch der maritime Sektor mit Kaianlagen und Hafenbauwerken erfordert Untertagebauarbeiten für Spundwandbauwerke und Dalbenfundamente. Während all dieser Arbeiten ist eine lückenlose geotechnische Baugrubenüberwachung unverzichtbar, um Setzungen an Nachbargebäuden frühzeitig zu erkennen und Schäden zu verhindern.
Untertagebau umfasst alle Bauverfahren zur Herstellung unterirdischer Hohlräume wie Tunnel, Schächte und tiefe Baugruben. In Kiel wird er notwendig, wenn oberirdisch kein Platz für Infrastruktur ist, etwa bei innerstädtischen Verkehrsprojekten, Tiefgaragen oder der Bündelung von Leitungen. Die schwierigen weichen Böden und hohen Grundwasserstände der Förde-Region machen spezielle geotechnische Lösungen unumgänglich.
Die größten Herausforderungen sind die mächtigen, gering tragfähigen Weichschichten aus Geschiebemergel und -lehm, eingelagerten Sanden sowie organischen Böden wie Klei. Diese sind oft wassergesättigt, was zu Stabilitätsproblemen und starkem Wasserdrang führt. Der direkte Einfluss der Kieler Förde auf den Grundwasserspiegel erfordert aufwendige Wasserhaltungs- und Abdichtungsmaßnahmen, um Auftrieb und hydraulischen Grundbruch zu verhindern.
Maßgebend sind die Eurocodes, insbesondere DIN EN 1997-1 für die geotechnische Bemessung, ergänzt durch den nationalen Anhang. Die DIN 4020 regelt die geotechnischen Untersuchungen. Für Baugruben sind die EAB (Empfehlungen Arbeitskreis Baugruben) und für Tunnel die ZTV-ING verbindlich. Die Einteilung in geotechnische Kategorien nach DIN 4020 bestimmt den Prüfaufwand, der bei Kieler Projekten meist die höchste Kategorie GK 3 erreicht.
Die Überwachung ist essenziell, um die Sicherheit von Arbeitern und Anwohnern zu gewährleisten und Bauschäden an der dicht stehenden Nachbarbebauung zu vermeiden. Durch Setzungs- und Neigungsmessungen, Vibrationsmonitoring und Grundwasserpegelkontrollen werden unplanmäßige Verformungen sofort erkannt. Dies ermöglicht es, frühzeitig in den Bauprozess einzugreifen und die Standsicherheit der Baugrube und der Umgebung dauerhaft zu gewährleisten.