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MASW / VS30 – Scherwellengeschwindigkeit in Kiel präzise erfassen

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Die Anwendung der DIN EN 1998-1 in Verbindung mit dem nationalen Anhang DIN EN 1998-1/NA fordert für erdbebensichere Bauwerke eine verlässliche Klassifizierung des Baugrunds. In Kiel gewinnt diese Anforderung durch die spezifische Geologie des Norddeutschen Tieflands an Bedeutung: Lockergesteine, glazial überprägte Sedimente und die Nähe zur Kieler Förde erzeugen ein heterogenes Untergrundmodell, das pauschale Annahmen verbietet. Unser Team führt die multikanalige Analyse von Oberflächenwellen direkt auf Ihrer Fläche durch, um die mittlere Scherwellengeschwindigkeit bis 30 Meter Tiefe (VS30) zu bestimmen. Das Verfahren arbeitet zerstörungsfrei und liefert innerhalb eines Messtags die Bodenklasse nach DIN EN 1998-1 Tabelle 4.1. Planer erhalten damit die Grundlage für das Antwortspektrum, ohne auf zeitintensive Bohrungen angewiesen zu sein.

Ein VS30-Wert unter 180 m/s bedeutet in Kiel nicht automatisch Baugrundklasse D – entscheidend ist der Gradient der Geschwindigkeitszunahme, den nur eine MASW-Dispersionskurve zuverlässig zeigt.

Unser Ansatz

Der Kieler Untergrund wird von weichselzeitlichen Geschiebemergeln, Sandersanden und holozänen Auffüllungen entlang der Hörn und Schwentine geprägt. In Uferbereichen erreicht die Grundwasseroberfläche oft weniger als zwei Meter unter Gelände, was die Steifigkeit der oberflächennahen Schichten herabsetzt und die Scherwellengeschwindigkeit merklich beeinflusst. Bei einem aktuellen Projekt im Stadtteil Gaarden zeigte sich ein VS30-Wert von unter 200 m/s trotz augenscheinlich tragfähigem sandigem Kies – die darunter liegenden Beckentone drückten das Profil in die Bodenklasse C. Solche Kontraste erfordern eine Messung, die vertikale Inhomogenitäten auflöst und nicht nur punktuelle Aufschlüsse liefert. Genau hier setzt unser MASW-Ansatz an: ein 24-Kanal-Geophonsystem mit aktiver Hammeranregung und passiver Mikrotremor-Aufzeichnung, das Dispersionskurven bis 30 Hz stabil abbildet. Ergänzend zur reinen Scherwellenmessung kann bei städtischen Projekten mit beengten Platzverhältnissen ein CPT-Versuch den Schichtaufbau kalibrieren, bevor wir das seismische Array auslegen.
MASW / VS30 – Scherwellengeschwindigkeit in Kiel präzise erfassen
Technisches Referenzbild — Kiel

Örtliche Baugrundfaktoren

Ein wiederkehrender Fehler in Kieler Bauvorhaben ist die Übernahme eines regionalen VS30-Schätzwerts aus älteren Gutachten ohne erneute Messung. Die quartären Rinnen, die im Stadtgebiet in der Saale-Kaltzeit ausgeschürft wurden, wechseln auf wenigen hundert Metern ihren Füllungscharakter von dicht gelagertem Sand zu weichem organischem Ton. Ein Projekt am Westring musste die Gründung nachverstärken, weil die ursprüngliche Baugrundklasse B auf Basis von Sondierungen angenommen wurde, die tatsächliche MASW-Messung jedoch Klasse C mit VS30 = 195 m/s ergab. Der Mehraufwand für die nachträgliche Steifigkeitserhöhung der Bodenplatte überstieg die Kosten der seismischen Messung um das Zwanzigfache. Auch die DIN 4149-Ersatznachweise für Bestandsbauten in der Wik benötigen einen gemessenen VS30-Wert, da die Tabellenwerte der Norm die lokale Geologie nicht abbilden.

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Technische Parameter

ParameterTypischer Wert
MessverfahrenAktive MASW (Hammer/Platte) + passive Mikrotremor-Auswertung (ReMi)
Geophon-Auslage24-Kanal mit 2-Meter-Abstand, alternativ 1-Meter-Array bei beengten Flächen
EindringtiefeVS30 (0-30 m), optionale Auswertung bis VS50 bei tiefen Beckenstrukturen
AuswertungDispersionskurve, Inversionsmodell, Vs-Tiefenprofil, Bodenklasse nach DIN EN 1998-1/NA
Normative EinordnungDIN EN 1998-1:2010 + DIN EN 1998-1/NA:2021, DGGT-Empfehlung Nr. 3.3
BerichtsumfangMessprotokoll, Dispersionsdiagramm, Vs-Tiefenprofil, Bodenklasse, Antwortspektrum-Vorschlag

Zugehörige Fachleistungen

01

VS30-Standortklassifizierung

Vollständige Messkampagne mit 24-Kanal-Geophonsystem, Dispersionsanalyse und Inversion. Sie erhalten das Vs-Tiefenprofil, die Bodenklasse nach DIN EN 1998-1/NA und eine Empfehlung für das elastische Antwortspektrum – abgestimmt auf die Kieler Lockergesteinsverhältnisse.

02

Kombinierte seismische und geotechnische Erkundung

MASW plus direkte Sondierung: Wir kalibrieren das seismische Modell mit punktuellen Aufschlüssen, um die Inversionsunsicherheit zu reduzieren. Besonders sinnvoll in den Auffüllungsbereichen der Kieler Innenstadt und bei tiefen quartären Rinnen.

Normativer Rahmen

DIN EN 1998-1:2010 Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben – Teil 1, DIN EN 1998-1/NA:2021 Nationaler Anhang – Parameter für Deutschland, DIN 4149:2005 Bauten in deutschen Erdbebengebieten (für Bestandsbewertung), DGGT Empfehlung Nr. 3.3 – Seismische Standortcharakterisierung

Fragen und Antworten

Was kostet eine MASW-Messung in Kiel?

Für eine Standard-VS30-Kampagne mit aktivem MASW-Array und Mikrotremor-Auswertung liegen die Kosten in Kiel zwischen €1.620 und €2.970 netto. Der Preis hängt von der Messdauer, den Zugangsbedingungen und davon ab, ob eine kombinierte passive Messung (ReMi) erforderlich ist. Hindernisse wie dichte Bebauung oder lärmintensive Umgebung (Hafen, Werftstraße) können Zusatzaufwand bedeuten.

Reicht eine MASW-Messung für den Standsicherheitsnachweis nach EC8?

Die MASW liefert die Bodenklasse und das Vs30-Profil, die nach DIN EN 1998-1/NA für die Wahl des Antwortspektrums und die Boden-Bauwerk-Interaktion benötigt werden. Für den vollständigen Standsicherheitsnachweis sind zusätzlich Scherparameter und Steifemoduln aus direkten Aufschlüssen erforderlich. Wir empfehlen die Kombination mit Drucksondierungen oder Bohrungen.

Welche Bodenklassen treten in Kiel typischerweise auf?

In den glazial geprägten Bereichen (Geschiebemergel, Sandersande) messen wir häufig Klasse B (VS30 360-800 m/s) oder C (180-360 m/s). In Uferbereichen der Förde, der Schwentine und in Auffüllungszonen nahe der Hörn erreichen die Werte oft nur 150-200 m/s, was Klasse C oder sogar D bedeutet. Die Spanne innerhalb eines Baufelds kann eine ganze Klasse betragen.

Wie lange dauert die Messung vor Ort?

Ein aktives MASW-Profil mit Hammeranregung benötigt etwa 45 bis 60 Minuten. Die passive Mikrotremor-Aufzeichnung läuft parallel über 20-30 Minuten. Mit Aufbau, Abbau und mehreren Profillinien ist die Feldarbeit an einem Vormittag abgeschlossen. Der Bericht liegt drei Arbeitstage nach der Messung vor.

Kann MASW auch unterhalb bestehender Gebäude messen?

Direkt unterhalb eines Bauwerks ist die aktive MASW nicht möglich – die Geophone benötigen freien Bodenkontakt. Wir können jedoch mit einem umlaufenden Array arbeiten und die Scherwellengeschwindigkeit aus passiven Mikrotremor-Daten (HVSR) abschätzen. Für eine präzise VS30-Bestimmung empfehlen wir eine Messung auf der Freifläche vor Baubeginn.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Kiel und Umgebung. Mehr Info.

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