← Home · Geophysik

MASW / VS30 – Scherwellengeschwindigkeit in Hagen präzise bestimmen

Gemeinsam lösen wir die Herausforderungen von morgen.

MEHR ERFAHREN →

In Hagen schreibt die DIN EN 1998-1 (Eurocode 8) in Verbindung mit dem nationalen Anhang DIN EN 1998-1/NA für jede erdbebengefährdete Zone eine belastbare Untergrundklassifikation vor. Die Stadt liegt im Übergang des Ruhrgebiets zum Sauerland, mit tiefgründigen Verwitterungsdecken und stellenweise verkarsteten Kalksteinen unter quartären Lockergesteinen – eine Baugrundsituation, die ohne seismische Oberflächenwellenanalyse kaum seriös zu beurteilen ist. Wir setzen das MASW-Verfahren ein, um aus der Dispersionskurve der Rayleigh-Wellen ein geschlossenes Vs-Profil bis in Tiefen von 30 Metern und mehr abzuleiten. Gerade in Hagen, wo alte Bergbauhohlräume und Dolinen das Baugeschehen mitbestimmen, liefert die seismische Mikrozonierung die Datengrundlage, die ein reines Bohrprogramm nicht erreicht.

Die VS30-Bestimmung entscheidet in Hagen über die anzusetzenden Antwortspektren – ein falscher Wert kann die Erdbebenbemessung um eine ganze Düktilitätsklasse verschieben.

Vorgehen und Leistungsumfang

Hagens geologischer Untergrund wechselt auf kurzer Distanz: Im Lennetal dominieren holozäne Auelehme und Terrassenschotter, während die Hanglagen von verwitterten Tonschiefern und Massenkalken geprägt sind. Diese Kontraste spiegeln sich direkt im Vs-Tiefenprofil wider. Wir messen mit 24-Kanal-Seismograf und 4,5-Hz-Geophonen, die Array-Länge passen wir dem geforderten Erkundungstiefenbereich an. Die Dispersionskurve wird im Frequenz-Wellenzahl-Raum invertiert, um ein eindimensionales Vs-Profil zu erhalten, das anschließend in die Baugrundklasse nach DIN 4149 überführt wird. Weil die Auswertung im eigenen Labor nach DIN 45672 erfolgt, entfällt der Postweg zu externen Instituten. Bei heterogenem Untergrund kombinieren wir die Messung mit einer Korngrößenanalyse aus Baggerschürfen, um die dynamischen Kennwerte direkt an der Matrix zu kalibrieren. Die Ergebnisse liegen als Vs30-Wert, als tiefenabhängiges Profil und als klassifizierte Baugrundkategorie A–C vor.
MASW / VS30 – Scherwellengeschwindigkeit in Hagen präzise bestimmen
Technisches Referenzbild — Hagen

Lokale Besonderheiten

Wir haben im Hagener Norden ein sechsgeschossiges Wohngebäude begleitet, bei dem die Baugrundvorerkundung nur steife Schluffe und darunter Festgestein auswies. Die erste VS30-Messung zeigte jedoch einen markanten Geschwindigkeitssprung in 14 Metern Tiefe, der auf einen ausgelaugten Karsthohlraum hindeutete. Ohne diese Information wäre die Gründung auf einer elastisch nachgiebigen Brücke abgesetzt worden – mit unkalkulierbarem Setzungsverhalten im Erdbebenfall. Solche Befunde sind im Hagener Kalksteinzug nicht selten. Das Verfahren ist zerstörungsfrei, benötigt nur eine ebene Freifläche und liefert auch dort Daten, wo Kernbohrungen im Blockgestein wenig aussagekräftig sind. Wer allein auf Bohrlochgeophysik setzt, übersieht laterale Inhomogenitäten, die erst die flächige Wellenausbreitung aufdeckt. Eine Verflüssigungsanalyse ist im Ruhrtal bei locker gelagerten Sanden ebenfalls an die VS30-Werte gekoppelt, weil der zyklische Widerstand direkt von der Scherwellengeschwindigkeit abhängt.

Benötigen Sie eine geotechnische Bewertung?

Antwort innerhalb von 24h.

E-Mail: info@geotechnik.biz

Technische Parameter

ParameterTypischer Wert
MessprinzipMultikanal-Analyse von Rayleigh-Wellen (MASW)
Normative GrundlageDIN EN 1998-1/NA, DIN 4149, DIN 45672
ErkundungstiefeBis 40 m mit aktivem Array, tiefer mit passiven Methoden (MAM)
Array-Geometrie24 Geophone, 4,5 Hz Eigenfrequenz, Abstand variabel 1–5 m
AuswerteverfahrenFrequenz-Wellenzahl-Inversion (f-k), Dispersionskurvenanpassung
ErgebnisparameterVs30-Wert, Vs-Tiefenprofil, Baugrundklasse A–C nach DIN 4149
EinsatzgrenzenEbene Freifläche, minimale Array-Länge 23 m

Weitere Fachleistungen

01

Aktive MASW-Messung bis 30 m

Klassisches 24-Kanal-Array mit Vorschlaghammer als Quelle. Geeignet für Baugrundklassifikation und VS30-Bestimmung auf Standard-Baugrundstücken in Hagen.

02

Kombinierte Aktiv/Passiv-Messung (MASW + MAM)

Erweiterung des Tiefenbereichs durch Einbeziehung von Mikrotremor-Signalen. Notwendig bei tiefgründigen Verwitterungsprofilen oder wenn die Felsschicht unterhalb 30 m erwartet wird.

03

VS30-Gutachten nach DIN 4149

Prüffähiger Bericht mit Dispersionskurve, Vs-Profil, abgeleiteter Baugrundklasse und Spektralbeschleunigungen für die Tragwerksplanung. Inklusive Abstimmung mit dem Baugrundgutachter vor Ort.

Maßgebliche Normen

DIN EN 1998-1:2010-12 + NA:2021-07 (Eurocode 8 – Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben), DIN 4149:2005-04 (Bauten in deutschen Erdbebengebieten – bis zur Ablösung durch EC8-NA), DIN 45672:2009-09 (Schwingungsmessungen in der Umgebung von Schienenverkehrswegen – Auswerteverfahren für Bodenerschütterung, angewandt auf Oberflächenwellen)

Häufig gestellte Fragen

Wann verlangt das Bauordnungsamt in Hagen eine VS30-Bestimmung?

Immer dann, wenn das Bauwerk in eine Erdbebenzone nach DIN EN 1998-1/NA fällt und die Baugrundklasse nicht allein über SPT oder CPT abgeleitet werden kann. In Hagen betrifft das vor allem Bauvorhaben ab der Bedeutungskategorie II mit mehr als zwei Vollgeschossen sowie Sonderbauten wie Schulen oder Versammlungsstätten.

Welche Kosten entstehen für eine MASW-Messung auf einem Einfamilienhausgrundstück in Hagen?

Für ein Standardgrundstück mit einem aktiven Array und VS30-Auswertung liegen die Kosten zwischen €1.640 und €3.140, abhängig von der Zugänglichkeit, der erforderlichen Erkundungstiefe und ob eine passive Ergänzungsmessung nötig ist.

Kann die Messung auch auf asphaltierten Flächen durchgeführt werden?

Ja, wir setzen die Geophone mit Haftfüßen auf Asphalt und Beton auf. Wichtiger als die Oberfläche ist die mechanische Kopplung: Lose Splittschichten oder Pflastersteine müssen vorher verdichtet oder die Spikes eingeschlagen werden. Auf Asphalt ist die Datenqualität erfahrungsgemäß sogar höher als auf unbefestigtem Boden.

Wie lange dauert die Messung und die anschließende Berichterstellung?

Die Feldmessung selbst nimmt etwa zwei Stunden in Anspruch, inklusive Array-Aufbau und Testschüssen. Die Inversion und Berichterstellung dauert drei bis fünf Werktage. Eilaufträge sind nach Absprache möglich, wenn der Prüfbericht für die Baueingabe kurzfristig benötigt wird.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Hagen und Umgebung.

Größere Karte ansehen