Kölns Untergrund ist ein Abbild der jüngeren Erdgeschichte: die mächtigen quartären Terrassenkiese des Rheins lagern hier direkt über tertiären Feinsanden. Diese Abfolge prägt seit der Römerzeit die Stadtentwicklung, stellt aber jeden Geotechniker vor die Frage nach der tatsächlichen Steifigkeit der Schichten. Eine bloße Bohrlochregistrierung reicht für eine belastbare Bodenklassifikation nach DIN EN 1998-1/NA oft nicht aus, weil die Übergänge zwischen locker und dicht gelagerten Kiesen fließend sind. Genau hier setzt die seismische Mikrozonierung an, die in Köln durch die Nähe zur Erdbebenzone 1 im Rheinischen Revier besondere Relevanz hat. Mit der Multikanal-Analyse von Oberflächenwellen messen wir das Scherwellenprofil direkt an der Geländeoberkante und erhalten ein kontinuierliches Vs-Tiefen-Modell, das keine Lücken lässt. Die Methode ergänzt klassische Sondierungen ideal, etwa wenn man parallel mit einer CPT-Sondierung die Spitzendruckkurve aufnimmt und beide Datensätze korreliert. Für die Kölner Altstadtbereiche mit ihren heterogenen Auffüllungen ist diese zerstörungsfreie Methode oft der einzige Weg, eine verlässliche Baugrundklasse A bis D nach Eurocode 8 festzulegen.
Ein Profil ohne Vs30 ist in Kölns quartären Kiesen eine Annahme – mit MASW wird es eine messbare Kenngröße.
Methodik und Umfang
Lokale Besonderheiten
Die Kölner Bucht ist Teil der Niederrheinischen Bucht, einer tektonisch aktiven Senkungszone mit nachgewiesenen historischen Erdbeben, etwa dem Roermond-Beben von 1992. Die quartären Rheinsedimente neigen bei dynamischer Belastung zu Setzungsakkumulation und in den tieferen, wassergesättigten Sandlinsen zu Verflüssigungsphänomenen. Wird bei der Baugrunderkundung auf eine direkte Messung der Scherwellengeschwindigkeit verzichtet und stattdessen nur auf konservative Tabellenwerte aus der Sondierung zurückgegriffen, kann die tatsächliche Bodenklasse um eine Stufe zu günstig ausfallen. Das führt zu unterschätzten seismischen Einwirkungen auf die Tragstruktur, insbesondere bei weichen Tonlinsen innerhalb der Kiesmatrix. Ein typisches Kölner Schadensbild: Rissbildung in aussteifenden Wänden infolge unerwartet hoher Spektralbeschleunigungen. Die Verflüssigungsanalyse auf Basis des gemessenen Vs-Profils schafft hier Klarheit und verhindert kostspielige Ertüchtigungsmaßnahmen im Bestand. Unser Team hat mehrfach erlebt, wie ein präzises MASW-Profil die ursprüngliche Baugrundklasse von C nach D korrigierte und damit die Gründungskonzeption grundlegend änderte.
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Geltende Normen
DIN EN 1998-1/NA:2021-07 (Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben – Nationaler Anhang), DIN 4020:2010-12 (Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke), ASTM D4428/D4428M-14 (Standard Test Methods for Crosshole Seismic Testing), FGSV Merkblatt über felsmechanische und seismische Untersuchungen, DGGT Empfehlungen des Arbeitskreises 2.4 "Seismische Standortgefährdung"
Zugehörige Fachleistungen
Aktive MASW-Profilerstellung nach EC8
Durchführung und Auswertung aktiver 24-Kanal-MASW-Messungen für Baugrundklassifizierung in Köln. Inklusive Dispersionsanalyse, Inversion des Vs-Tiefenprofils, Ermittlung von Vs30 und Zuordnung der Bodengrundklasse A–D nach DIN EN 1998-1/NA. Geeignet für Neubauprojekte in seismisch exponierten Kölner Stadtteilen.
Kombinierte geophysikalische und geotechnische Standortcharakterisierung
Integration von MASW-Daten mit Bohrloch-SPT, CPT und Laborversuchen zur Validierung des Scherwellenprofils und Ableitung dynamischer Bodenkennwerte (Gmax, Dämpfung). Anwendung bei Hochhausgründungen und Infrastrukturprojekten in der Kölner Innenstadt.
Typische Parameter
Häufige Fragen
Was kostet eine MASW-Messung in Köln?
Messungen im innerstädtischen Bereich mit erhöhtem Verkehrslärm oder bei eingeschränkter Auslagefläche können am oberen Ende des Bereichs liegen.
Welche Bodenklasse nach EC8 liefert Köln typischerweise?
In Köln variiert die Bodengrundklasse stark je nach Stadtteil. Auf den hochliegenden Terrassenkiesen in Lindenthal erreichen wir häufig Klasse B (mäßig steif), während in den Auenbereichen und über mächtigen Tonlinsen in Mülheim oder Porz oft Klasse C (weich) oder bei ungünstiger Schichtung sogar Klasse D angetroffen wird. Erst die MASW-Messung bringt hier Gewissheit.
Wie tief reicht die MASW-Untersuchung in den Kölner Untergrund?
Mit aktiver MASW erreichen wir in Köln je nach Arrayauslage und Untergrundsteifigkeit zuverlässige Eindringtiefen von 30 bis 45 Metern unter Geländeoberkante. Das genügt, um die für Vs30 relevante Mächtigkeit abzudecken und auch tiefere Tertiärschichten seismisch zu charakterisieren.
Kann man MASW auch auf beengten innerstädtischen Grundstücken in Köln durchführen?
Ja, wir passen die Arraygeometrie an die verfügbare Fläche an und arbeiten notfalls mit verkürzten Auslagen und hochfrequenten Geophonen. In engen Kölner Hinterhöfen oder zwischen Bestandsbauten nutzen wir zusätzlich passive Mikrotremor-Methoden, um das Langwellenspektrum zu ergänzen und ein vollständiges Tiefenprofil zu erhalten.