Wenn der Erkundungstrupp mit dem leichten Fallgewicht und der 24-kanaligen Geophonauslage auf einer Freifläche in Herne anrückt, beginnt die Arbeit mit der Auswertung von Oberflächenwellen. Die Stadt Herne, gelegen im dicht besiedelten Ruhrgebiet mit rund 156.000 Einwohnern und einer langen Bergbaugeschichte, stellt besondere Anforderungen an die Baugrundbewertung. Die seismische Mikrozonierung liefert hier keine pauschalen Kennwerte, sondern ein standortspezifisches Bild der Untergrunddynamik. Mit Verfahren wie MASW oder Array-Messungen wird die Scherwellengeschwindigkeit bis in Tiefen von 30 Metern und mehr aufgelöst. Gerade in Herne, wo der Untergrund durch ehemalige Zechenstandorte, Verfüllungen und tektonische Störungen wie den Wattenscheider Sprung geprägt ist, lassen sich aus diesen Profilen die Bodenklassen nach DIN EN 1998-1 ableiten. Ergänzend zur Wellenanalyse kann eine gezielte Sondierkampagne die dynamischen Kennwerte mit direkten Aufschlüssen abgleichen. Die Messergebnisse münden in Antwortspektren, die für die Erdbebenbemessung von Bauwerken unverzichtbar sind.
Die VS30-Kartierung im Raum Herne deckt lokale Beckenstrukturen auf, die mit Standardzonenkarten allein nicht erkennbar sind.
Lokale Besonderheiten
Ein klassischer Fehler, den Planer in Herne begehen, ist die Übernahme der pauschalen Baugrundklasse R aus der regionalen Gefährdungskarte, ohne die quartären Talfüllungen zu berücksichtigen. Gerade in den Senkungsgebieten des ehemaligen Steinkohlebergbaus, wo der Boden durch jahrzehntelange Entwässerung und spätere Wiedervernässung stark vorbelastet ist, können sich bei einem Erdbeben der Magnitude 5 oder 6 erhebliche Setzungsdifferenzen einstellen. Die seismische Mikrozonierung deckt solche Risiken auf, indem sie den Schichtaufbau hochauflösend abbildet. Ein weiteres Problem ist die Verflüssigung von losen, wassergesättigten Sanden in der Emscherzone. Ohne ein standortspezifisches Antwortspektrum wird das Bauwerk möglicherweise für zu geringe Horizontallasten bemessen. Das technische Büro erstellt auf Basis der Messkampagne ein ingenieurseismologisches Gutachten, das die Spektralbeschleunigungen für die maßgebenden Periodenbereiche des geplanten Bauwerks liefert und so eine normkonforme Bemessung nach dem Teilsicherheitskonzept ermöglicht.
Geltende Normen
DIN EN 1998-1:2010-12 (Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben, Teil 1), DIN EN 1998-1/NA:2011-01 (Nationaler Anhang zu Eurocode 8), DIN 4149:2005-04 (Bauten in deutschen Erdbebengebieten, zurückgezogen aber weiterhin als Referenz für Bestandsbewertung genutzt), DIN 45669-1:2010-06 (Messung von Schwingungsimmissionen), ASTM D4428 / D7400 (für MASW-Messungen bei internationalen Projekten)
Häufige Fragen
Wann ist in Herne eine seismische Mikrozonierung erforderlich?
Eine Mikrozonierung wird in Herne vor allem dann erforderlich, wenn die Baugrundklasse nach DIN EN 1998-1 nicht allein aus geologischen Karten abgeleitet werden kann. Dies betrifft insbesondere Bauvorhaben in der Erdbebenzone 1 oder 2 mit weichen Deckschichten (z. B. in der Emscherniederung), bei denen eine ungünstige Baugrundklasse C oder D vermutet wird. Auch für Gebäude der Bedeutungskategorie III und IV (Schulen, Krankenhäuser) schreibt die Norm eine genauere Untersuchung vor.
Welche Kosten entstehen für eine Mikrozonierung in Herne?
Die Kosten für eine seismische Mikrozonierung in Herne liegen typischerweise zwischen €4.180 und €15.880, abhängig von der Anzahl der Messpunkte, der erforderlichen Erkundungstiefe und ob aktive oder kombinierte aktive/passive Verfahren eingesetzt werden. Der Preis umfasst die Feldmessung, die seismische Datenauswertung, die Inversion der Dispersionskurven und die Erstellung des geotechnischen Berichts mit Antwortspektrum.
Welche Bodenkennwerte liefert die Messung konkret?
Die Messung liefert primär das Tiefenprofil der Scherwellengeschwindigkeit (Vs) und daraus abgeleitet den dynamischen Schubmodul (Gdyn) des Bodens. Aus dem Vs-Profil wird der über die oberen 30 m gemittelte Wert VS30 berechnet, der direkt in die Baugrundklasse nach EC8 mündet. Zusätzlich lassen sich die Perioden der Eigenformen des Untergrunds ableiten, die für die Beurteilung von Resonanzeffekten zwischen Baugrund und Bauwerk in Herne wichtig sind.
