Hildesheim
Hildesheim, Germany

MASW / VS30 – Scherwellengeschwindigkeit für Baugrunduntersuchungen in Hildesheim

Die topografische Lage Hildesheims zwischen den Ausläufern des Harzes und der Norddeutschen Tiefebene bringt eine geologische Vielfalt mit sich, die pauschale Bodenannahmen schnell zur Gefahr werden lässt. Lockere quartäre Sedimente im Tal der Innerste wechseln sich mit verwitterten Tonsteinen des Jura und stellenweise mit Lössauflagen ab. Genau diese Wechselhaftigkeit erfordert eine präzise Bestimmung der dynamischen Bodenkennwerte. Die mehrkanalige Analyse von Oberflächenwellen (MASW) liefert hier das verlässliche VS30-Profil, das für die Baugrundklassifizierung nach DIN EN 1998-1 und die zugehörige Erdbebenbemessung unverzichtbar ist. Anders als invasive Verfahren erfasst MASW die Scherwellengeschwindigkeit auch in grobkiesigen Schichten, wo Sondierungen an ihre Grenzen stoßen. Unser Labor führt die Messungen mit einem 24-Kanal-Geophonsystem durch und wertet die Dispersionskurven mittels Inversionsanalyse aus, um das gesuchte VS30-Modell für das Hildesheimer Stadtgebiet zu generieren. Ergänzend kann bei erhöhten Anforderungen an die Standortcharakterisierung eine CPT-Sondierung punktuelle Referenzdaten in bindigen Schichten liefern.

Die standortspezifische VS30-Bestimmung per MASW reduziert das seismische Bemessungsrisiko um bis zu zwei Baugrundklassen gegenüber generischen Kartenwerten.

Leistungsmerkmale in Hildesheim

Ein häufiger Fehler in der Bauvorbereitung in Hildesheim ist die Verwendung konservativer VS30-Annahmen aus regionalen Karten ohne standortspezifische Überprüfung. Die generischen Tabellenwerte unterschätzen oft die laterale Variabilität – besonders in den Randbereichen des Innerstetals, wo geringmächtige steife Tone über aufgelockertem Festgestein anstehen. Eine direkte MASW-Messung vor Ort eliminiert diese Unsicherheit. Die aktive Seismik mit einem Hammerschlag oder einem beschleunigten Fallgewicht erzeugt ein breitbandiges Wellenfeld, dessen Dispersionseigenschaften wir mit der Phasengeschwindigkeitsmethode auswerten. Das Ergebnis ist ein eindimensionales Scherwellengeschwindigkeitsprofil bis zur erforderlichen Tiefe von 30 Metern. Die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse sichern wir durch redundante Messungen entlang verschiedener Auslagegeometrien. Ein kritischer Vorteil des MASW-Verfahrens in Hildesheim ist die Unempfindlichkeit gegenüber dem hohen Grundwasserstand, der in Flussnähe invasive Bohrungen verteuert und verzögert. Die Datenverarbeitung erfolgt mit spezialisierter Software, die sowohl den fundamentalen als auch höhere Moden der Rayleigh-Welle invertiert, um Mehrdeutigkeiten im Schichtmodell zu reduzieren.
MASW / VS30 – Scherwellengeschwindigkeit für Baugrunduntersuchungen in Hildesheim
MASW / VS30 – Scherwellengeschwindigkeit für Baugrunduntersuchungen in Hildesheim
ParameterTypischer Wert
MessverfahrenAktive MASW, 24-Kanal-Geophonauslage
Eindringtiefe VS-ProfilBis 30 m (VS30), optional tiefere Profile
QuellsignalHammerschlag / beschleunigtes Fallgewicht (7–15 kJ)
Geophonabstand1.0 m – 2.0 m, je nach Auflösungsziel
BaugrundklassifizierungNach DIN EN 1998-1/NA (A1–C3)
BerichtsumfangDispersionskurve, Inversionsmodell, VS30-Wert, Baugrundklasse

Kritische Bodenfaktoren in Hildesheim

Ein Neubauprojekt am südlichen Rand Hildesheims nahe der B6 zeigte exemplarisch die Konsequenzen unzureichender Erkundung. Das Baufeld lag auf einer flachen quartären Kiesterrasse, die im Vorfeld als Baugrundklasse B (mäßig tragfähig) eingestuft worden war. Erst die vom Tragwerksplaner geforderte MASW-Messung deckte eine darunterliegende, stark verwitterte Tonsteinschicht mit einer Scherwellengeschwindigkeit unter 250 m/s auf – eine klassische Klasse C-Situation. Die Erdbebenlasten aus dem Antwortspektrum erhöhten sich dadurch um 28%, was eine vollständige Neuberechnung der Gründung und eine Anpassung der Bewehrungspläne nach sich zog. Ohne die seismische Untersuchung wäre das Gebäude für den Standort Hildesheim, der in der Erdbebenzone 1 mit Untergrundklassen-Risiko liegt, strukturell unterdimensioniert gewesen. Die VS30-Bestimmung ist kein akademischer Zusatz, sondern die rechnerische Grundlage für den Lastfall Erdbeben nach dem semiprobabilistischen Sicherheitskonzept des Eurocode.

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Anwendbare Normen: DIN EN 1998-1/NA:2021-07 – Erdbebenbemessung, Baugrundklassifizierung, ASTM D4428/D4428M-14 – Crosshole / Downhole (ergänzende Referenz), DIN 4150-1:2022-04 – Erschütterungen im Bauwesen (Grundlagen), DGGT-Empfehlung Nr. 16 – Anwendung seismischer Oberflächenwellenverfahren

Unsere Leistungen

Unser Labor führt die MASW-Messungen in Hildesheim als Teil eines integrierten Baugrundgutachtens oder als eigenständige seismische Untersuchung durch. Die nachfolgenden Leistungen decken den gesamten Workflow von der Feldmessung bis zum berichtsfähigen VS30-Profil ab.

Mobile MASW-Feldmessung

Aufbau des Geophonarrays, Abgleich der Auslagegeometrie mit den Geländebedingungen und Durchführung der aktiven Seismik mit redundanten Schlagpunkten entlang des Profils.

Dispersions- und Inversionsanalyse

Extraktion der Rayleigh-Wellen-Dispersionskurve, Modellierung des effektiven Modenbeitrags und nichtlineare Inversion zur Ableitung des 1D-VS-Tiefenprofils.

Baugrundklassen-Ermittlung

Berechnung des gewichteten VS30-Mittelwerts und Zuordnung zur Baugrundklasse nach DIN EN 1998-1 Tabelle NA.4, inklusive Dokumentation der Zwischenwerte.

Kombination mit invasiver Erkundung

Abgleich der seismischen Profile mit Ergebnissen aus Sondierungen oder Schürfen zur Kalibrierung der VS-Schichtgrenzen an bekannten lithologischen Wechseln.

Häufig gestellte Fragen

Was kostet eine MASW-Messung in Hildesheim inklusive VS30-Bericht?

Die Kosten für eine MASW-Messung in Hildesheim liegen je nach Anzahl der Profile, Auslagelänge und geforderter Berichtstiefe üblicherweise zwischen 1.550 € und 3.270 €. Bei mehreren Messlinien auf einem Baufeld reduzieren sich die Kosten pro Profil, da die Mobilisierung nur einmal anfällt.

Welche Tiefe erreicht das MASW-Verfahren und wovon hängt sie ab?

Mit der aktiven MASW-Konfiguration erreichen wir in Hildesheim verlässlich eine Profiltiefe von 30 m für die VS30-Berechnung. Die maximale Eindringtiefe wird physikalisch durch die längste aufgezeichnete Wellenlänge begrenzt – je länger die Geophonauslage und je niederfrequenter die Quellanregung, desto tiefer die Auflösung.

Kann die MASW-Messung auch auf beengten innerstädtischen Grundstücken in Hildesheim durchgeführt werden?

Ja, das Verfahren passt sich flexibel an die örtlichen Gegebenheiten an. Die Standardauslage von 46 m kann auf etwa 23 m verkürzt werden, wenn der Platz nicht ausreicht. In diesem Fall reduziert sich die maximale Erkundungstiefe proportional. Verkehrslärm oder andere Erschütterungen in der Hildesheimer Innenstadt filtern wir durch vertikale Stapelung mehrerer Schlagsequenzen heraus.

Abdeckung in Hildesheim