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Seismische Mikrozonierung in Hamm: Präzise Untergrundmodelle für erdbebensicheres Bauen

Gemeinsam lösen wir die Herausforderungen von morgen.

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Die quartären Lockergesteine der Lippe-Niederung, auf denen Hamm mit seinen über 180.000 Einwohnern steht, stellen die Baugrundbeurteilung vor eine besondere Herausforderung: sandige Kiese und Schluffe wechseln sich auf engstem Raum mit organischen Weichschichten ab, und die grundwasserführenden Horizonte der Emscher-Formation beeinflussen das dynamische Verhalten des Bodens erheblich. Ohne eine detaillierte seismische Mikrozonierung bleibt das tatsächliche Verstärkungspotenzial im Erdbebenfall eine Unbekannte, die über Standsicherheit oder Versagen entscheiden kann. Unser Team führt die erforderlichen Feld- und Laboruntersuchungen nach DIN EN 1998-1:2010-12 durch und kalibriert die Antwortspektren anhand lokaler Scherwellengeschwindigkeitsprofile, die wir mit MASW und seismischer Refraktion direkt an Ihrem Baufeld ermitteln. So entsteht ein belastbares, grundstücksscharfes Mikrozonierungsmodell, das die normativen Anforderungen der DIN 4149 für die Erdbebenbemessung in Hamm vollständig abdeckt.

Die Mikrozonierung ersetzt das generalisierte Antwortspektrum der DIN EN 1998-1 durch ein standortspezifisches Modell – der Unterschied in der resultierenden Bemessungsbeschleunigung kann über 40 % betragen.

Unser Ansatz

Die Datenerfassung vor Ort erfolgt mit einem 48-Kanal-Seismographen, dessen Geophonauslage an die beengten innerstädtischen Verhältnisse in Hamm angepasst wird, kombiniert mit einer schweren Rammsonde für SPT-Versuche, die den Eindringwiderstand in den rolligen Kiessanden des Lippetals zuverlässig quantifiziert. Parallel dazu setzen wir bei tiefgründigeren Erkundungen eine CPT-Raupensonde ein, deren Spitzendruck- und Reibungsaufnehmer ein quasi-kontinuierliches Bodenprofil liefern, das die Grundlage für die Klassifizierung nach Robertson und die anschließende Korrelation mit den dynamischen Steifigkeitsmoduln bildet. Im DAkkS-akkreditierten Labor bestimmen wir anschließend die für die Mikrozonierung kritischen Parameter: die granulometrische Zusammensetzung über eine Korngrößenanalyse, die Plastizität der bindigen Zwischenschichten und das zyklische Materialverhalten im resonant column-Versuch. Erst diese Verknüpfung von Feldgeophysik, Sondierung und Labordynamik erlaubt es, die frequenzabhängige Bodenverstärkung und die mögliche Verflüssigungsneigung der wassergesättigten Sandlinsen zuverlässig zu prognostizieren.
Seismische Mikrozonierung in Hamm: Präzise Untergrundmodelle für erdbebensicheres Bauen
Technisches Referenzbild — Hamm

Örtliche Baugrundfaktoren

Der Wiederaufbau Hamms nach den Zerstörungen des Zweiten Weltkriegs führte zu einer heterogenen Stadtstruktur, in der Nachkriegsbebauung, gründerzeitliche Altbausubstanz und moderne Gewerbebauten auf denselben unsicheren Baugrundverhältnissen stehen. Das größte geotechnische Risiko liegt in den locker gelagerten, wassergesättigten Sandlinsen innerhalb der Niederterrassen-Schotter, die unter seismischer Einwirkung einen Porenwasserüberdruck aufbauen und ihre Scherfestigkeit nahezu vollständig verlieren können. Ein Bauherr, der auf eine standardisierte Erdbebenzonenkarte vertraut, unterschätzt zwangsläufig die lokalen Effekte der Beckengeometrie und der Impedanzkontraste zwischen den quartären Deckschichten und dem kreidezeitlichen Festgestein. Die seismische Mikrozonierung deckt diese Hotspots auf und verhindert, dass kritische Infrastruktur wie die Brückenbauwerke über den Datteln-Hamm-Kanal oder die Versorgungsleitungen im Hammer Westen auf einem rechnerisch unterschätzten Untergrund errichtet werden. Die Investition in das Standortgutachten amortisiert sich in der Gewissheit, dass die Gründung auch für das 475-jährliche Bemessungserdbeben ausgelegt ist.

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Technische Parameter

ParameterTypischer Wert
Erkundungsraster urban50 m x 50 m bis 100 m x 100 m
Scherwellengeschwindigkeit vs30180 m/s – 350 m/s (typisch Lippetal)
Maximale Erkundungstiefe MASW30 m unter GOK
Frequenzbereich Antwortspektrum0,1 Hz – 50 Hz
Verflüssigungspotenzial-AnalyseSeed & Idriss (1971), aktualisiert nach NCEER 1997
Akkreditierung LaborDAkkS nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018
BerichtsformatDigitaler Bericht mit GIS-kompatiblen Shapefiles

Weitere Fachleistungen

01

Geophysikalische Feldmessungen mit Array-Technik

Wir betreiben aktive und passive Quellen (MASW, fk-Array) zur Bestimmung eines zuverlässigen Vs-Profils unterhalb Ihres Grundstücks. Die Auswertung erfolgt mit dem Dispersionskurven-Inversionsverfahren, kalibriert an den lokalen Bodenverhältnissen der Lippeaue.

02

Numerische 1D/2D-Wellenausbreitungsanalyse

Auf Basis der Felddaten berechnen wir mit äquivalent-linearer (SHAKE2000) oder nichtlinearer Methodik die Bodenantwort für verschiedene Wiederkehrperioden. Die Ergebnisse übergeben wir als beschleunigungs- und verschiebungskompatible Antwortspektren.

Referenznormen

DIN EN 1998-1:2010-12 (Eurocode 8, Teil 1: Grundlagen, seismische Einwirkungen), DIN 4149:2005-04 (Bauten in deutschen Erdbebengebieten – zurückgezogen, aber für Bestandsbewertung relevant), DIN 4020:2010-12 (Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke), DIN EN ISO 22476-3:2012-03 (Rammsondierungen / SPT), DAkkS-Richtlinie nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018

Häufige Fragen

Was kostet eine vollständige seismische Mikrozonierung in Hamm?

Das Honorar für ein standortspezifisches Mikrozonierungsgutachten in Hamm liegt je nach Erkundungstiefe, Array-Größe und Laborumfang zwischen €4.310 und €14.960. Entscheidend sind die Zugänglichkeit des Baufelds und die erforderliche Auflösung des Untergrundmodells.

Wie lange dauert die Erstellung des Mikrozonierungsgutachtens?

Die reine Feldmessung nimmt je nach Rasterweite einen Tag in Anspruch. Die Laborversuche zur Bestimmung des zyklischen Materialverhaltens benötigen etwa zwei Wochen, sodass der vollständige Bericht mit interpretierten Antwortspektren innerhalb von drei bis vier Wochen vorliegt.

Reicht die Mikrozonierung aus, um die Erdbebensicherheit meines Gebäudes nachzuweisen?

Die Mikrozonierung liefert die seismische Einwirkung auf der Baugrundoberfläche. Für den vollständigen Standsicherheitsnachweis muss das Antwortspektrum anschließend mit dem Bauwerksmodell und der Boden-Bauwerk-Interaktion überlagert werden – eine Aufgabe, die Ihr Tragwerksplaner mit unseren Kennwerten durchführt.

Kann die Mikrozonierung nachträglich für ein Bestandsgebäude durchgeführt werden?

Ja, die geophysikalischen Messungen sind zerstörungsfrei und lassen sich auch auf bebauten Grundstücken durchführen. Für Bestandsbauten in Hamm, die nach DIN 4149:1981 bemessen wurden, erstellen wir ein Vergleichsgutachten, das die alte Normeneinstufung der aktuellen DIN EN 1998-1 gegenüberstellt.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Hamm und Umgebung.

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