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Elektrische Widerstandsmessung und VES in Hagen: Bodenprofil ohne Aufgrabung

Gemeinsam lösen wir die Herausforderungen von morgen.

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Der Hagener Boden ist eine Herausforderung. Tonschiefer und Grauwacke aus dem Devon liegen oft nur wenige Meter unter der Oberfläche, überdeckt von Hanglehm und umgelagertem Verwitterungsschutt. Die Stadt erstreckt sich über Höhenlagen zwischen 100 und 440 Metern, und die engen Täler von Volme, Ennepe und Lenne sorgen für kleinräumig wechselnde Untergrundverhältnisse. Mit der Korngrößenanalyse lassen sich die feinkörnigen Lehmböden zwar klassifizieren, doch für ein zusammenhängendes Schichtprofil braucht man eine zerstörungsfreie Methode. Genau hier setzt die Vertikale Elektrische Sondierung an. Wir messen den spezifischen elektrischen Widerstand des Untergrunds und kartieren damit Verwitterungszonen, Klüfte und die Tiefenlage des Grundwassers. Das Verfahren liefert ein kontinuierliches Tiefenprofil, ohne dass ein einziges Bohrloch nötig ist – ein entscheidender Vorteil auf schwer zugänglichen Hanggrundstücken im Hagener Stadtgebiet.

Die VES zeigt in Hagen zuverlässig, wo der Fels beginnt – ein entscheidender Parameter für jede Gründungsplanung im Sauerländer Hügelland.

Vorgehen und Leistungsumfang

Für die Messung in Hagen setzen wir das geoelektrische System Syscal Pro mit 48 Elektroden ein, das mit automatischer Multiplexing-Technologie arbeitet. Die Elektroden werden entlang einer Messlinie in gleichmäßigen Abständen – typischerweise 2 bis 5 Meter – in den Boden gesteckt. Der Messrechner schaltet selbsttätig die Vierpunktanordnung nach Schlumberger oder Wenner durch und zeichnet den scheinbaren spezifischen Widerstand für jede Tiefenstufe auf. In den lehmigen Böden der Hagener Hänge erreichen wir mit 200 Watt Sendeleistung Erkundungstiefen von 20 bis 40 Metern. Die Inversionssoftware Res2DInv rechnet die Messdaten anschließend in ein zweidimensionales Widerstandsmodell um. Tonige Schichten erscheinen als niederohmige Zonen unter 30 Ohm·m, während die Grauwacke mit Werten über 300 Ohm·m klar abgrenzbar ist. Ergänzend zur Widerstandsmessung kann eine MASW-Untersuchung die Scherwellengeschwindigkeit liefern und so das dynamische Bodenverhalten charakterisieren. Der gesamte Messaufbau auf einer 100-Meter-Linie dauert keine zwei Stunden, und die Auswertung liegt meist am Folgetag vor.
Elektrische Widerstandsmessung und VES in Hagen: Bodenprofil ohne Aufgrabung
Technisches Referenzbild — Hagen

Lokale Besonderheiten

Die DIN 4020 verlangt für jeden Baugrund eine ausreichende Erkundungstiefe, die bei Hanglagen in Hagen über die geplante Gründungsebene hinausgehen muss. Wer sich allein auf Rammkernsondierungen verlässt, übersieht oft die unregelmäßige Felsoberfläche im devonischen Schiefergebirge. Eine zu optimistische Annahme der Tragfähigkeit führt später zu ungleichmäßigen Setzungen, wenn der Bauwerksdruck über einer Resttonlinse auf dem anstehenden Fels lastet. Die VES deckt solche Inhomogenitäten auf. Ein weiteres Risiko ist die Hangwasserzirkulation an Schichtgrenzen: Niederohmige Anomalien im Widerstandsprofil zeigen oft, wo sich Sickerwasser staut. Wer diese Information ignoriert, riskiert nach Starkregenereignissen – in Hagen mit 900 mm Jahresniederschlag keine Seltenheit – plötzliche Änderungen des Porenwasserdrucks im Gründungshorizont.

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Technische Parameter

ParameterTypischer Wert
MesskonfigurationSchlumberger und Wenner, 48 Elektroden
Maximale Erkundungstiefe40 Meter (abhängig von Bodenleitfähigkeit)
Typischer Widerstandsbereich Ton10 – 30 Ohm·m
Typischer Widerstandsbereich Grauwacke300 – 2000 Ohm·m
Messdauer pro 100-m-LinieCa. 100 Minuten vor Ort
AuswertesoftwareRes2DInv mit robuster Inversion
Normative GrundlageDIN 18134, Empfehlungen der DGGT

Weitere Fachleistungen

01

VES Einzelsondierung

Eine vertikale elektrische Sondierung an einem Punkt mit Schlumberger-Konfiguration. Liefert ein 1D-Tiefenprofil des spezifischen Widerstands. Ideal zur Erkundung der Felsoberkante auf Einfamilienhausgrundstücken in Hagen.

02

2D-Widerstandstomographie (ERT)

Mehrere parallele Messlinien mit Wenner-Array ergeben ein flächiges Widerstandsmodell des Untergrunds. Wir nutzen dieses Verfahren für die Detektion von Kluftzonen und Hohlräumen im Massenkalk bei Großprojekten.

03

Kombinierte geophysikalische Erkundung

Kopplung der elektrischen Widerstandsmessung mit seismischen Verfahren. Die Kombination von VES und Refraktionsseismik erlaubt eine Korrelation von Widerstand und seismischer Geschwindigkeit – der genaueste Aufschluss des Hagener Baugrunds ohne Bohrung.

Maßgebliche Normen

DIN 4020 – Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke, DIN 18134 – Versuch mit der Lastplatte (ergänzend für Tragfähigkeitsnachweis), Empfehlungen des Arbeitskreises 'Praktische Geoelektrik' der DGGT, Eurocode 7 (EN 1997-2:2007) – Erkundung des Baugrunds

Häufig gestellte Fragen

Wie tief kann die elektrische Widerstandsmessung in den Lehmböden Hagens vordringen?

Die Eindringtiefe hängt von der Auslage der Messlinie und den Untergrundwiderständen ab. In den lehmigen Böden des Hagener Hügellands mit spezifischen Widerständen um 20 bis 50 Ohm·m erreichen wir mit einer 100-Meter-Auslage zuverlässig 25 bis 30 Meter Tiefe. Bei trockener Grauwacke mit hohem Widerstand reduziert sich die Tiefe etwas, dafür werden die Kontraste zum Tonstein umso schärfer abgebildet.

Kann die VES eine Rammkernsondierung vollständig ersetzen?

Nein, die Verfahren ergänzen sich. Die VES liefert ein flächiges Bild der Schichtgrenzen und zeigt Anomalien auf, die eine punktuelle Sondierung nicht erfasst. Die Rammkernsondierung gibt dafür den direkten Aufschluss mit Bodenproben. In der Praxis kombinieren wir beide Methoden: Die VES optimiert die Lage der Aufschlusspunkte, sodass weniger Bohrungen nötig sind.

Welche Kosten entstehen für eine VES-Messung auf einem Baugrundstück in Hagen?

Für eine Einzelsondierung mit Auswertung liegen die Kosten je nach Messlinienlänge und Geländezugang zwischen 560 und 1070 Euro. Der genaue Preis richtet sich nach der erforderlichen Tiefenreichweite und der Frage, ob das Grundstück mit dem Messfahrzeug befahrbar ist oder die Elektroden per Hand verlegt werden müssen.

Was bedeuten sehr niedrige Widerstandswerte im Messprofil?

Widerstände unter 10 Ohm·m zeigen in der Regel tonreiche Horizonte oder grundwassergesättigte Zonen an. In Hagen treten solche Werte häufig in den Verwitterungslehmen über dem Tonschiefer auf. Sie können aber auch auf eine erhöhte Ionenkonzentration im Grundwasser hindeuten, etwa durch Auswaschung von Mineralien aus den devonischen Schiefern.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Hagen und Umgebung.

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