Hamm wuchs mit dem Bergbau, doch die Zechenstilllegungen hinterließen ein geotechnisch heterogenes Stadtgebiet. Die Altlastenverdachtsflächen entlang der Lippe und die mächtigen quartären Lockergesteinsfüllungen im Bereich der ehemaligen Schachtanlagen stellen besondere Anforderungen an eine fundierte Erdbebenisolationsbemessung. Zwar liegt Hamm in einer Zone geringer Seismizität, aber die weichen Talfüllungen mit Scherwellengeschwindigkeiten unter 200 m/s können im Resonanzfall Bauwerksschäden begünstigen. Der Ansatz von Basisisolatoren – elastomergelagert oder als Gleitpendelsystem – verlagert die Bauwerkseigenperiode gezielt aus dem Frequenzbereich der Untergrundverstärkung. Unsere Aufgabe in Hamm besteht darin, die lokalen Baugrundprofile mit den nichtlinearen Isolatoreigenschaften so abzugleichen, dass die horizontale Beschleunigung im Überbau um mindestens 60 Prozent reduziert wird, ohne die Restverformung unter Windlast aus den Augen zu verlieren. Ergänzend zur Isolatorebene fließen Erkenntnisse aus der seismischen Mikrozonierung ein, um die Freifeldantwort am Standort realistisch abzubilden.
Eine wirksame Erdbebenisolationsbemessung verlagert die Bauwerkseigenperiode aus dem Plateau der Baugrundverstärkung – in Hamm entscheidend wegen der weichen Auenlehme im Untergrund.
Örtliche Baugrundfaktoren
Hamm verzeichnete das letzte spürbare seismische Ereignis im Jahr 2014 mit einer Lokalmagnitude von 2,8 südöstlich von Bockum-Hövel – ein tektonisch induziertes Beben, das an der Erdoberfläche kaum Schäden verursachte, aber die Sensibilität für induzierte Seismizität aus dem ehemaligen Bergbau schärfte. Die größte Gefahr geht in Hamm nicht vom Fernbeben aus, sondern von der Resonanznahen Überhöhung horizontaler Bodenbewegungen in den weichen quartären Sedimenten. Fehlt eine abgestimmte Isolationsbemessung, können selbst moderate Erschütterungen aus der Ferne in vier- bis sechsgeschossigen Stahlbetonbauten zu Schäden an nichttragenden Trennwänden und Installationssträngen führen. Ein weiterer Risikofaktor ist die ungleichmäßige Setzung der Isolatorfundamente, wenn unter der Gründungssohle Auffüllungen mit wechselnden Mächtigkeiten anstehen – ein typisches Bild im Bereich der ehemaligen Schachtanlagen Heinrich Robert und Maximilian.
Referenznormen
DIN EN 1998-1/NA:2021-07 – Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben, Nationaler Anhang Deutschland, DIN EN 15129:2018 – Erdbebenvorrichtungen (Elastomerlager, Gleitpendellager), DIN EN 1990/NA – Grundlagen der Tragwerksplanung mit seismischer Bemessungssituation, DIN 4149:2005 (zurückgezogen, übergangsweise relevant für Bestandsbauten) – Bauten in deutschen Erdbebengebieten
Häufige Fragen
Wie hoch sind die Kosten für eine Erdbebenisolationsbemessung in Hamm?
Die Bemessungskosten liegen je nach Komplexität des Tragwerks und Anzahl der Isolatoren zwischen €4.310 und €7.100. Darin enthalten sind die spektralen Standortanalysen, die FE-Modellierung des isolierten Systems und die ingenieurtechnische Begleitung der Prototypprüfung. Die Isolatorkosten selbst sind nicht eingerechnet, da sie vom gewählten Lagertyp und der Stückzahl abhängen.
Welche Isolatortypen eignen sich für den Baugrund in Hamm?
In Hamm kommen vor allem hochdämpfende Elastomerlager (HDRB) und Bleikernlager (LRB) zum Einsatz, weil sie die Bauwerkseigenperiode zuverlässig auf über zwei Sekunden verschieben und gleichzeitig eine Rückstellkraft für Windlasten bieten. In flussnahen Lagen mit hohem Grundwasserstand prüfen wir zusätzlich Gleitpendelsysteme, die unempfindlich gegenüber leichten Niveauänderungen der Isolatorebene sind.
Ab welcher Bauwerksklasse ist eine Erdbebenisolation in Hamm sinnvoll?
Die DIN EN 1998-1/NA erlaubt die seismische Isolierung für alle Bedeutungskategorien. Wirtschaftlich interessant wird sie in Hamm ab Bedeutungskategorie III – Krankenhäuser, Schulen, Einsatzleitstellen – sowie bei hochwertiger technischer Infrastruktur, deren Ausfall nach einem seltenen Erdbeben Versorgungsketten unterbrechen würde.
Wie wird die Qualität der Isolatoren vor dem Einbau überprüft?
Jeder Isolatortyp durchläuft eine umfangreiche Erstprüfung nach DIN EN 15129 mit horizontalen Scherzyklen, Vertikallast- und Kriechtests. Aus der laufenden Produktion entnehmen wir Stichproben und lassen sie im akkreditierten Labor gegenprüfen, bevor die Lager die Baustelle in Hamm erreichen. Die Prüfprotokolle sind Bestandteil der Übereinstimmungszertifizierung für die Bauabnahme.
