Erfurts Untergrund trägt die Spuren einer bewegten Stadtgeschichte – vom mittelalterlichen Festungsring über die industriellen Gründerzeitviertel bis zu den Plattenbausiedlungen des 20. Jahrhunderts. Die heterogenen Auffüllungen aus Schutt, Schlacke und umgelagertem Keupermaterial stellen die Baugrunderkundung vor besondere Herausforderungen. Während direkte Aufschlüsse oft nur punktuelle Einblicke liefern, erfasst die seismische Tomographie den gesamten Untergrundquerschnitt zerstörungsfrei im Verbund. In Erfurt setzen wir das Verfahren gezielt ein, um Schichtgrenzen, RQD-Zonen im anstehenden Muschelkalk und Auswaschungen im Gera-Tal zu kartieren. Besonders bei innerstädtischen Projekten entlang der Bahnhofstraße oder im Brühlervorstadt-Quartier, wo der Platz für Bohrkampagnen begrenzt ist, liefert die Tomographie die durchgängige Tiefeninformation, die das Baugrundmodell erst belastbar macht. Die Kombination mit SPT-Bohrungen kalibriert die seismischen Geschwindigkeiten an lokalen Bodenkennwerten und erlaubt eine direkte Zuordnung zu Steifemodulen für die Setzungsberechnung.
Die seismische Tomographie in Erfurt liefert ein durchgängiges 2D-Geschwindigkeitsmodell, das Weichzonen und Festgesteinshorizonte räumlich auflöst – ohne einen Meter zu bohren.
Angewandte Methodik in Erfurt
Lokale geotechnische Bedingungen in Erfurt
Ein sechsgeschossiger Wohnungsbau am Hangfuß des Petersbergs sollte auf einer vermeintlich tragfähigen Kalksteinbank gegründet werden. Die Rammsondierungen zeigten im Raster akzeptable Werte, doch das refraktionsseismische Profil entlang der Bauflucht deckte eine keilförmige Auskolkung im Felshorizont auf, die von drei Bohrungen knapp verfehlt worden war. Die seismische Geschwindigkeit fiel innerhalb von 12 Metern Profillänge von 2800 auf 1100 m/s ab – ein klarer Hinweis auf verwittertes, entfestigtes Material in einer Paläorinne. Ohne die Tomographie wäre die Pfahlgründung asymmetrisch aufgelagert worden und hätte Setzungsdifferenzen von mehreren Zentimetern verursacht. Die Planung wurde auf einen kombinierten Pfahl-Platten-Verbund umgestellt, der die unterschiedlichen Steifigkeiten über die Tiefe ausgleicht. Solche verdeckten Strukturen sind im Erfurter Stadtgebiet keine Seltenheit, da die Erosion der Gera und ihrer Nebenbäche den Felshorizont lokal tiefgründig zertalt hat.
Unsere Leistungen
Unser seismisches Leistungsspektrum für Erfurt umfasst drei aufeinander abgestimmte Verfahren, die je nach Fragestellung und Baugrundsituation kombiniert werden:
Refraktionsseismik (2D-Tomographie)
Kartierung von Schichtgrenzen, Felsoberkante und Verwitterungszonen mit P-Wellen. Ideal für Gründungsbeurteilungen, Baugrubenplanung und die Erkundung von RQD-Verteilungen im Muschelkalk.
Reflexionsseismik (Hochauflösend)
Abbildung tiefliegender Horizonte unterhalb 50 Meter mit höherer Vertikalauflösung. Einsatz bei Tunnelvorerkundungen, Tiefgaragen unter Grundwasser und der Detektion von Störungszonen.
Hybrid-Tomographie (P+S kombiniert)
Kombinierte Aufzeichnung von Kompressions- und Scherwellen mit gemeinsamer Inversion. Liefert dynamische Steifemodule (Gmax, Edyn) und Poissonzahlen direkt aus dem Feldversuch.
Häufige Fragen
Welche Erkundungstiefe erreicht die seismische Tomographie in Erfurt mit einem Standard-Hammerschlag?
Mit einer üblichen Geophonauslage von 55 bis 69 Metern und Hammerschlaganregung erreichen wir im Erfurter Untergrund zuverlässige Eindringtiefen zwischen 20 und 40 Metern. Die exakte Tiefe hängt von der Geschwindigkeitsstruktur ab – im steifen Keupermergel dringt die seismische Welle tiefer ein als in stark dämpfenden Auenlehmen. Für größere Tiefen bis 120 Meter, etwa bei Tunnelbauwerken, setzen wir ein beschleunigtes Fallgewicht ein.
Welche Normen liegen der seismischen Erkundung zugrunde?
Die Feldarbeiten und Auswertungen folgen der DIN EN ISO 22476-4 als international anerkannter Verfahrensrichtlinie für Refraktionsseismik. Die Einbindung der Ergebnisse in die geotechnische Berichterstattung erfolgt gemäß DIN EN 1997-2:2010-10 (Eurocode 7, Ergänzungsnorm Baugrunduntersuchung). Zusätzlich orientieren wir uns an der DGGT-Empfehlung Nr. 4 zu seismischen Verfahren in der Geotechnik.
Kann die Tomographie Hohlräume oder Auswaschungen im Erfurter Untergrund erkennen?
Ja, das ist eine der Stärken des Verfahrens. Hohlräume und stark entfestigte Zonen erzeugen eine deutliche Geschwindigkeitsanomalie im Tomogramm – die P-Wellen-Geschwindigkeit bricht auf Werte unter 800 m/s ein. In Kombination mit der Reflexionsseismik lassen sich sogar die Konturen solcher Strukturen räumlich eingrenzen. Im Erfurter Stadtgebiet haben wir damit bereits unentdeckte Kellergewölbe und Ausspülungen im Gera-Schotter lokalisiert.
Was kostet eine seismische Tomographie in Erfurt ungefähr?
Eine refraktionsseismische Untersuchung mit 24 Geophonen auf einem Profil von 69 Metern liegt in Erfurt typischerweise zwischen 2.300 und 4.660 Euro, abhängig von Zugänglichkeit, Anzahl der Schusspunkte und ob eine reine Refraktions- oder eine kombinierte Reflexionsauswertung gefordert wird. Die Kosten verstehen sich inklusive Feldmessung, Datenprozessing und tomographischem Ergebnisbericht mit Tiefenschnitt.