In Villingen-Schwenningen beobachten wir häufig, dass die geologischen Kontraste zwischen dem Muschelkalk der Baar und den quartären Auffüllungen im Brigachtal zu völlig unterschiedlichen Untergrundreaktionen bei seismischen Ereignissen führen. Die Stadt liegt in der Erdbebenzone 2 nach DIN EN 1998-1/NA, doch die lokale Geologie kann die Bodenbewegung um das Zwei- bis Dreifache verstärken. Eine pauschale Einstufung reicht hier nicht aus. Deshalb setzen wir auf eine seismische Mikrozonierung, die mittels Array-Messungen und numerischer Modellierung die tatsächliche Standortantwort ermittelt. Ergänzend ziehen wir bei Projekten im Bereich der Altlastenverdachtsflächen in Schwenningen oft eine Korngrößenanalyse heran, um die Feinanteile im Boden zu quantifizieren, die das Verflüssigungspotenzial beeinflussen. Für tiefgründige Baugrunderkundungen im Donautal kombinieren wir dies mit der SPT-Bohrung, um die Lagerungsdichte bis in 20 Meter Tiefe zu bestimmen.
In Villingen-Schwenningen kann der geologische Sprung vom Muschelkalk zum Auelehm die Bodenbeschleunigung lokal um das 2,5-fache gegenüber dem Referenzfels verstärken.
Arbeitsumfang in Villingen-Schwenningen
Lokale geotechnische Bedingungen in Villingen-Schwenningen
Die KTP-Richtlinie des Landes Baden-Württemberg fordert für Bauvorhaben der Bedeutungskategorien III und IV in der Erdbebenzone 2 eine standortspezifische Untergrunduntersuchung. In Villingen-Schwenningen trifft dies auf Schulen, Krankenhäuser und Einrichtungen des Katastrophenschutzes zu. Das größte Problem, das wir in der Doppelstadt sehen, sind die sogenannten Beckeneffekte im Brigachtal. Die weichen Sedimentfüllungen können seismische Wellen einfangen, Resonanzphänomene erzeugen und die Dauer der starken Bodenbewegung verlängern. Eine reine Vs,30-Klassifizierung nach DIN EN 1998-1 greift hier zu kurz. Wir modellieren deshalb stets die 2D-Effekte entlang geologischer Profile, um laterale Wellenausbreitung und Fokussierung zu erfassen. Ein übersehener Impedanzkontrast zwischen Kies und Ton in 15 Meter Tiefe kann die berechnete Antwortspektralbeschleunigung um 30 Prozent verfälschen und zu einer unsicheren Bemessung führen.
Unsere Leistungen
Unser Leistungsspektrum zur seismischen Mikrozonierung deckt alle Phasen ab, die für eine normkonforme Baugrundbeurteilung in Villingen-Schwenningen erforderlich sind:
Seismische Feldmessungen (aktiv/passiv)
Durchführung von MASW-Messungen mit 24-Kanal-Seismograf und 4,5-Hz-Geophonen. Passive Array-Messungen mit bis zu 12 Stationen für Tiefenprofile >50 m. Einsatz eines beschleunigten Fallgewichts als seismische Quelle auf asphaltierten Flächen in Schwenningen.
Numerische Standortantwortanalyse
Eindimensionale äquivalent-lineare Analyse mit standortspezifischen G/Gmax- und Dämpfungskurven. Berücksichtigung des Grundwasserspiegels, der in Villingen-Schwenningen saisonal zwischen 2 und 6 Meter unter GOK schwankt. Ausgabe von Antwortspektren für die Tragwerksplanung.
Mikrozonierungsgutachten nach DIN EN 1998-1
Erstellung prüffähiger Standortgutachten mit Vs,30-Berechnung, Baugrundklassifizierung (A1, B, C usw.) und elastischem Bemessungsspektrum. Inklusive Kartendarstellung der Mikrozonen als Shapefile für BIM-Modelle und GIS-Projekte.
Fragen und Antworten
Wann ist eine seismische Mikrozonierung in Villingen-Schwenningen zwingend erforderlich?
Immer dann, wenn ein Bauvorhaben der Bedeutungskategorie III oder IV nach DIN EN 1998-1/NA in der Erdbebenzone 2 liegt. Dazu zählen unter anderem Schulen, Krankenhäuser, Feuerwehrhäuser und größere Versammlungsstätten. Auch bei Gebäuden mit einer Höhe über 25 Meter oder bei Untergrundverhältnissen, die auf einen starken Impedanzkontrast hinweisen, empfehlen die baden-württembergischen Prüfämter eine standortspezifische Untersuchung.
Welche Kosten muss ich für eine Mikrozonierung in der Doppelstadt rechnen?
Die Kosten hängen von der Messkampagne ab. Für eine Standarduntersuchung mit einem aktiven MASW-Profil und einer passiven Array-Messung liegen die Aufwendungen typischerweise zwischen €3.760 und €7.200. Wenn zusätzlich Bohrungen für die Kalibrierung oder 2D-Modellierungen erforderlich sind, kann der Aufwand auf bis zu €16.970 steigen. Wir erstellen vorab ein detailliertes Angebot, das exakt auf Ihre Baugrundsituation zugeschnitten ist.
Was ist der Unterschied zwischen Vs,30 und einer Mikrozonierung?
Vs,30 ist nur ein Einzahlwert, der die mittlere Scherwellengeschwindigkeit in den oberen 30 Metern beschreibt und zur groben Baugrundklassifizierung dient. Eine Mikrozonierung hingegen liefert das vollständige Vs-Tiefenprofil, die Eigenperiode des Standorts und die frequenzabhängige Bodenverstärkung. Gerade im Brigachtal mit seinen weichen Sedimenten kann Vs,30 allein die Resonanzphänomene nicht abbilden. Die Mikrozonierung ist die präzisere und normativ geforderte Methode für kritische Bauwerke.
Können bestehende Bohrprofile für die Mikrozonierung genutzt werden?
Ja, das ist sogar empfehlenswert. Wenn für Ihr Grundstück in Villingen oder Schwenningen bereits Baugrundaufschlüsse vorliegen, kalibrieren wir die seismischen Geschwindigkeitsprofile anhand der Schichtenverzeichnisse. Das reduziert die Inversionsunsicherheit erheblich. Fehlen Bohrungen, setzen wir ergänzend eine Rammsondierung ein, um die Grenztiefen zwischen Lockergestein und Fels zu verifizieren. Die Kombination aus direkter Ansprache und indirekter Seismik liefert die belastbarsten Ergebnisse.