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MASW / VS30 in Ludwigshafen: Scherwellengeschwindigkeit für Baugrundbewertung

Gemeinsam lösen wir die Herausforderungen von morgen.

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Der Oberrheingraben mit seinen quartären Kies- und Sandablagerungen prägt den Untergrund in Ludwigshafen. Wir bestimmen die VS30 über eine aktive seismische MASW-Messung – ein Verfahren, das die Dispersion von Rayleigh-Wellen nutzt, um ein Scherwellengeschwindigkeitsprofil bis in 30 Meter Tiefe zu erstellen. Die rheinnahen Auesedimente zeigen häufig Wechsellagerungen von rolligen und bindigen Schichten, die ohne zerstörungsfreie Erkundung kaum zuverlässig zu klassifizieren sind. Eine korrekte Baugrundklasse nach DIN EN 1998-1/NA ist damit ohne Wellenfeldanalyse nicht belastbar. Gerade bei Hochbauten auf den ehemaligen Schwemmflächen westlich der B44 verlangt die Bauaufsicht nachvollziehbare Scherwellengeschwindigkeiten.

Ein MASW-Profil liefert in 2 Stunden die VS30 – mit Inversion in Echtzeit und ohne Bohrung.

Vorgehen und Leistungsumfang

Ludwigshafen liegt auf 96 m ü. NHN im nördlichen Oberrheingraben, einer seismisch aktiven Zone mit Bemessungswerten um 0,6–0,8 m/s² nach DIN EN 1998-1/NA. Das beeinflusst die Einstufung der Untergrundklasse direkt – ein Unterschied von 50 m/s in der VS30 verschiebt die Klassifikation von C nach B und verändert das Antwortspektrum. Unsere Feldausrüstung arbeitet mit 24 Geophonen auf 2 m Abstand und einem 8-kg-Hammer als Quelle. Der Array wird parallel zum geplanten Baukörper ausgerichtet, um laterale Inhomogenitäten zu erkennen. Die Dispersion der Fundamental-Mode wird mit der Phasenverschiebungsmethode extrahiert und über einen iterativen Inversionsalgorithmus gegen ein eindimensionales Scherwellengeschwindigkeitsmodell gerechnet. Bei tieferen Erkundungen kombinieren wir die seismische Refraktion zur Kalibrierung des P-Wellen-Modells.
MASW / VS30 in Ludwigshafen: Scherwellengeschwindigkeit für Baugrundbewertung
Technisches Referenzbild — Ludwigshafen

Örtliche Baugrundfaktoren

Die industrielle Entwicklung Ludwigshafens begann im 19. Jahrhundert mit Aufschüttungen entlang des Rheinufers. Unter den heutigen Werksgeländen und Wohnquartieren liegen teils mehrere Meter anthropogene Auffüllungen mit Bauschutt, Schlacke und umgelagertem Auenlehm. Eine pauschale VS30-Annahme aus Tabellenwerten führt hier zu Fehleinschätzungen. Wir messen die Scherwellengeschwindigkeit direkt im Feld und schließen Inversionsartefakte durch Vergleich mit der Lithologie aus parallel geführten Sondierungen aus. So erkennen wir, ob eine weiche Zwischenschicht tatsächlich vorliegt oder ob es sich um ein Modellartefakt handelt. Die abgeleitete Baugrundklasse fließt direkt in den rechnerischen Erdbebennachweis des Tragwerksplaners ein.

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Technische Daten

ParameterTypischer Wert
Geophonanzahl24 (vertikal, 4,5 Hz Eigenfrequenz)
Arraylänge typisch46 m oder 69 m je nach Tiefenziel
Quelle8-kg-Vorschlaghammer mit Triggerschalter
Abtastrate1 kHz, Aufzeichnungsdauer 2 s pro Schuss
AuswerteverfahrenMASW (aktive Modalanalyse, Phasengeschwindigkeit-Frequenz)
VS30-Berechnungnach DIN EN 1998-1/NA:2021-07, Anhang NA.B
Eindringtiefeca. 25–35 m abhängig von Untergrundsteifigkeit

Zugehörige Fachleistungen

01

Aktive MASW-Messung

24-Kanal-Seismik mit Hammerquelle zur Bestimmung des VS30-Profils. Inklusive Dispersionsanalyse, Inversion und Baugrundklassifikation nach DIN EN 1998-1/NA.

02

Kombinierte Seismik + Sondierung

Gleichzeitige Ausführung von MASW und schwerer Rammsondierung zur Kalibrierung des Scherwellengeschwindigkeitsmodells an der Lagerungsdichte.

03

Baugrundgutachten Erdbeben

Zusammenstellung aller Feld- und Laborwerte in einem prüffähigen Bericht mit Baugrundklasse, Antwortspektrum und Empfehlungen zum Gründungshorizont.

Geltende Normen

DIN EN 1998-1/NA:2021-07 (Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben, Nationaler Anhang), DIN EN ISO/IEC 17025 (Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien), DIN 4020:2010-12 (Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke)

Häufige Fragen

Wann ist eine MASW-Messung in Ludwigshafen erforderlich?

Immer wenn die Baugrundklasse nach DIN EN 1998-1/NA nicht allein aus Sondierungen abgeleitet werden kann – also bei Bauwerken der Bedeutungskategorie III und IV oder wenn der Baugrund Wechsellagerungen aufweist. Die Bauaufsicht der Stadt Ludwigshafen verlangt bei Neubauten ab einer bestimmten Größe einen Nachweis der VS30.

Welche Fläche benötigen Sie für die Messung?

Die lineare Auslage braucht etwa 50 bis 70 Meter freie Strecke auf dem Baufeld. Der Untergrund muss zugänglich sein und die Geophone benötigen festen Kontakt – Asphalt oder verdichteter Schotter sind ideal. Bei bewachsenem Gelände räumen wir die Messlinie vorab frei.

Was kostet eine MASW-Messung in Ludwigshafen?

Die Kosten liegen je nach Arraylänge und notwendiger Vorbereitung zwischen €1.620 und €3.070 für eine Standardmessung mit Bericht. Bei kombinierten Messkampagnen mit Sondierungen erstellen wir ein angepasstes Angebot.

Wie lange dauert die Auswertung?

Die Feldmessung selbst ist in etwa zwei Stunden abgeschlossen. Die Dispersionsanalyse und Inversion erfolgen noch am selben Tag im Labor. Den vollständigen Bericht mit Baugrundklasse und VS30-Profil erhalten Sie innerhalb von drei bis fünf Werktagen.

Können Sie auch unterhalb von bestehenden Gebäuden messen?

Die aktive MASW benötigt eine freie Messlinie. Unter beengten Platzverhältnissen oder bei bestehender Bebauung setzen wir passive Array-Messungen mit Mikrotremor ein, die mit kürzeren Auslagen und natürlichen Erschütterungsquellen arbeiten.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Ludwigshafen und Umgebung.

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