Marl
Marl, Germany

MASW / VS30 in Marl: Scherwellengeschwindigkeit nach DIN 7400-3

Das Geophon-Array wird fächerförmig auf dem anstehenden Mergelboden ausgelegt – 24 Kanäle mit 4,5-Hz-Empfängern, die die Oberflächenwellen aus einem kontrollierten Hammerschlag aufzeichnen. In Marl adaptieren wir die Auslagegeometrie an die beengten Parzellen der Zechensiedlungen: kurze Spannelemente, steile Dispersionskurven und eine Inversion, die den Verwitterungshorizont des Emscher-Mergels bei 8 bis 15 Metern Tiefe sauber auflöst. Die Methode liefert ein geschlossenes Vs-Profil ohne Bohrloch – entscheidend in Stadtteilen wie Hüls oder Drewer, wo die heterogene Verfüllung alter Schachtanlagen die Bohrbarkeit einschränkt. Wir kombinieren das Verfahren bei Bedarf mit dem CPT-Versuch, wenn in Randbereichen eine direkte Spitzenwiderstandskorrelation die Scherwelleninterpretation kalibrieren soll.

In Marl genügt ein flaches Geophon-Array von 46 Metern, um die Vs,30 nach Eurocode 8 für die Baugrundklasse C oder D verlässlich abzuleiten – selbst auf verfüllten Schachtstandorten.

Leistungsmerkmale in Marl

Die städtebauliche Entwicklung Marls nach der Kohlekrise zeigt sich im Untergrund: Ein Flickenteppich aus gewachsenem Kreidemergel, bergbaulichen Abraumhalden und industriellen Auffüllungen der Chemiezone prägt die Scherwellenausbreitung. Wo der Chemiepark an die Wohnbebauung grenzt, finden wir oft eine 30-prozentige Vs-Reduktion gegenüber dem ungestörten Referenzprofil. Das MASW-Verfahren tastet diese Inhomogenitäten lateral ab und erzeugt ein zweidimensionales Geschwindigkeitsmodell, das die Baugrundklasse nach DIN EN 1998-1, Tabelle NA.3, eindeutig zuordnet. Die örtliche Bergschadensverordnung verlangt zudem einen Nachweis der Untergrundsteifigkeit vor Aufstockungen oder Nachverdichtungsprojekten – hier liefert die seismische Refraktion eine ergänzende P-Wellen-Tomographie, mit der wir Hohlräume und Auflockerungszonen identifizieren, bevor das MASW die genaue Vs,30 für das Modalanalyse-Modell bestimmt.
MASW / VS30 in Marl: Scherwellengeschwindigkeit nach DIN 7400-3
MASW / VS30 in Marl: Scherwellengeschwindigkeit nach DIN 7400-3
ParameterTypischer Wert
Frequenzbereich2 – 80 Hz
Eindringtiefe (typisch)20 – 35 m
Arraylänge23 – 92 m
Geophon-Typ4,5 Hz Vertikalkomponente
AuswerteverfahrenMASW (aktive Quellen), Inversionsmodellierung
Normative ReferenzDIN EN 1998-1/NA:2021-07
ZielgrößeVs,30, Vs,z-Profil, Baugrundklasse

Typische technische Herausforderungen in Marl

Die Lippeaue im Norden und die Hochlagen um Sinsen-Lenkerbeck stellen gegensätzliche seismische Milieus dar: Flussnahe quartäre Sande mit hohem Grundwasserstand gegen flachgründigen Mergel auf der Vestischen Höhe. Eine pauschale Baugrundklasse für die gesamte Stadt existiert nicht. Wer ohne standortspezifisches Vs,30-Profil plant, riskiert eine Fehleinstufung nach Tabelle NA.1 des nationalen Anhangs und in der Folge ein falsch dimensioniertes Antwortspektrum. Bei einer Unterschätzung der Untergrundsteifigkeit steigen die fiktiven Bauwerkslasten im Erdbebennachweis um bis zu 40 Prozent – eine teure Überbemessung. Die MASW-Messung eliminiert diese Unschärfe und liefert dem Tragwerksplaner den exakten Spektralparameter S, der in Marl je nach Mikrozonierung zwischen 1,15 und 1,50 variieren kann.

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Anwendbare Normen: DIN EN 1998-1:2010-12 + NA:2021-07 (Eurocode 8 – Erdbeben), DIN 7400-3:2021-03 (Scherwellengeschwindigkeit aus Oberflächenwellen), DIN 4020:2010-12 (Geotechnische Untersuchungen), DIN EN 1997-2:2010-10 (Eurocode 7 – Erkundung)

Unsere Leistungen

Die MASW-Auswertung wird in Marl in zwei abgestuften Untersuchungspaketen angeboten, die sich nach dem geplanten Bauwerkstyp und der bergbaulichen Vorbelastung richten:

Einzelprofil VS30 für Einfamilienhäuser und Anbauten

Eine Messlinie mit 24 Geophonen, fokussiert auf die oberen 25 Meter. Reicht für die Baugrundklassifizierung nach DIN EN 1998-1 bei Projekten der Bedeutungskategorie I und II. Inklusive Dispersionsdiagramm und Vs-Tiefenprofil.

2D-Scherwellentomographie für Mehrfamilienhäuser und Gewerbebau

Zwei bis drei parallele Arrays mit überlappender Abdeckung. Wir kartieren laterale Vs-Wechsel unter der Gründungssohle und identifizieren verfüllte Schachtbereiche. Lieferung als digitales Geländemodell der Vs-Verteilung für BIM-konforme Weiterverarbeitung.

Gängige Fragen

Welche Baugrundklasse ist in Marl am häufigsten anzutreffen?

Eine pauschale Antwort verbietet sich aufgrund der heterogenen Geologie. Auf dem Emscher-Mergel der Hochflächen (Hüls, Lenkerbeck) messen wir meist Baugrundklasse C mit Vs,30 zwischen 350 und 500 m/s. In den Talauebereichen der Lippe und entlang des Silvertbachs dominieren dagegen weiche quartäre Sedimente der Klasse D (Vs,30 < 350 m/s). Entscheidend ist der Einfluss der bergbaulichen Auffüllungen: Auf ehemaligen Schachtstandorten kann die lokale Vs,30 um 20 bis 30 Prozent unter dem Umgebungsniveau liegen.

Kann die MASW-Messung in bebautem Gebiet mit Verkehrslärm durchgeführt werden?

Ja, das Verfahren ist solid gegenüber urbanem Umgebungslärm. Wir arbeiten mit gestapelten Hammerschlägen und Frequenzfiltern, die den Verkehrsschall ausblenden. In Marl führen wir die Messung regelmäßig entlang der Hülsstraße oder in Gewerbegebieten mit Lkw-Verkehr durch. Wichtig ist eine ausreichende Freifläche von etwa 50 Metern Länge. Wo diese nicht verfügbar ist, weichen wir auf ein verkürztes Array mit ergänzender SPT-Bohrung aus, um das Vs-Profil in der Tiefe zu kalibrieren.

Was kostet eine MASW-Messung in Marl?

Die Kosten hängen von der Anzahl der Messlinien und der erforderlichen Eindringtiefe ab. Für ein Einfamilienhaus-Grundstück mit einem Vs,30-Einzelprofil bewegen sich die Preise zwischen 1.660 und 2.420 Euro. Eine 2D-Tomographie für ein Mehrfamilienhaus oder Gewerbegrundstück liegt typischerweise zwischen 2.550 und 3.170 Euro. Enthalten sind Messausrüstung, Geophon-Auslage, Auswertebericht und die Einstufung nach DIN EN 1998-1/NA.

Welche Eindringtiefe erreicht die MASW-Methode im Marler Mergel?

Im anstehenden Emscher-Mergel erreichen wir mit einem 46-Meter-Array zuverlässig eine Erkundungstiefe von 25 bis 30 Metern. Das deckt die geforderte Vs,30-Berechnung vollständig ab. Für tiefere Profile über 35 Meter – etwa bei Pfahlgründungen in den Auffüllungsbereichen – verlängern wir das Array auf 92 Meter und setzen zusätzlich niederfrequente 2-Hz-Geophone ein. Die Auflösung im oberflächennahen Bereich bleibt dabei erhalten.

Abdeckung in Marl