Koblenz
Koblenz, Germany

Seismische Tomographie (Refraktion/Reflexion) in Koblenz – Baugrund verstehen, bevor Sie gründen

In Koblenz sehen wir immer wieder, dass die Baugrundverhältnisse selbst innerhalb eines kleinen Baufelds stark wechseln – von den quartären Kiesen der Rheinterrassen bis hin zu den devonischen Schieferverwitterungen, die an den Hängen zum Hunsrück anstehen. Wer hier ohne seismische Tomographie plant, riskiert teure Überraschungen im Aushub. Die Refraktions- und Reflexionsseismik liefert uns ein durchgängiges Bild des Untergrunds, ohne flächendeckend bohren zu müssen. Gerade am Deutschen Eck, wo der Rhein auf die Mosel trifft, ist die Kenntnis der Festgesteinstiefe fundamental. Mit einer seismischen Refraktion kartieren wir die Verwitterungszone des Schiefers, und in Kombination mit einer SPT-Bohrung lassen sich die dynamischen und statischen Kennwerte direkt korrelieren.

Die seismische Tomographie ersetzt nicht die Bohrung – aber sie verbindet die Bohrlochinformationen zu einem lückenlosen 2D-Modell des Untergrunds.

Technische Details zur Leistung in Koblenz

Die Stadtgeschichte von Koblenz ist geprägt von ihrer Lage am Zusammenfluss zweier Flüsse – ein geologischer Hotspot, der tiefe Rinnenstrukturen und junge Sedimentfüllungen geschaffen hat. Die seismische Tomographie (Refraktion/Reflexion) nutzt die Laufzeit elastischer Wellen, um Schichtgrenzen, Inhomogenitäten und den Verwitterungsgrad des unterdevonischen Hunsrückschiefers abzubilden. Unsere Auswerteroutinen basieren auf der Laufzeit-Tomographie (Raytracing) und berücksichtigen die lokale Anisotropie des geschieferten Gebirges. Die Messung erfolgt mit 24- oder 48-Kanal-Apparaturen und Geophonabständen von 2 bis 5 Metern, abgestimmt auf die beengten Verhältnisse in der Koblenzer Altstadt. Bei tiefreichenden Erkundungen für Tunnelprojekte kombinieren wir die Refraktion mit der MASW-Methode zur Bestimmung des Vs30-Profils, was für die Baugrundklasse nach DIN EN 1998-1/NA unverzichtbar ist.
Seismische Tomographie (Refraktion/Reflexion) in Koblenz – Baugrund verstehen, bevor Sie gründen
Seismische Tomographie (Refraktion/Reflexion) in Koblenz – Baugrund verstehen, bevor Sie gründen
ParameterTypischer Wert
VerfahrenRefraktions- und Reflexionsseismik
Normative GrundlageDIN 4096, ASTM D5777
Erkundungstiefe (Refraktion)ca. 20–40 % der Auslage (typ. 25–50 m)
Erkundungstiefe (Reflexion)bis > 100 m mit entsprechendem Spread
Geophonabstand1–5 m (je nach Auflösungsziel)
AnregungsartHammer (8 kg), Fallgewicht, Sprengung
ZielparameterP-Wellen-Geschwindigkeit (vp), S-Wellen (vs), Poissonzahl, dynamische Steifemoduln

Kritische Bodenfaktoren in Koblenz

Die Ausrüstung, die wir in Koblenz einsetzen, besteht aus einem vernetzten Geophonsystem mit 48 Kanälen und einem seismischen Trigger, der die Anregung durch einen beschleunigten Fallhammer (80 kg) millisekundengenau registriert. Ein typisches Problem, dem wir in der Region begegnen: Die oberflächennahen Rheinkiese haben eine seismische Geschwindigkeit von etwa 500–800 m/s, während der darunter anstehende, verwitterte Hunsrückschiefer bei 1.200–1.800 m/s liegt. Diese Geschwindigkeitsinversion – langsameres über schnellerem Material – macht die klassische Refraktionsauswertung mit der Intercept-Methode unzuverlässig. Wir setzen daher auf die tomografische Inversion, die laterale Geschwindigkeitsgradienten korrekt abbildet und versteckte Schichten erkennt. Ohne diese Anpassung unterschätzt man die Mächtigkeit der Lockergesteinsüberdeckung und legt die Gründungsebene fälschlicherweise zu hoch. Bei Hanglagen in den Stadtteilen Ehrenbreitstein oder Asterstein ist die Erkundung der Schieferoberkante entscheidend, um die Böschungsstabilität korrekt zu bewerten.

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Antwort innerhalb von 24h.

Anwendbare Normen: DIN 4096:2013 – Baugrund, Drucksondierungen und Sondierungen mit der Rammsonde; indirekte Erkundung mittels Geophysik, ASTM D5777-18 – Standard Guide for Using the Seismic Refraction Method, DIN EN 1998-1/NA:2021-07 – Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben, Nationaler Anhang (Vs30-Klassifizierung)

Unsere Leistungen

Unser geophysikalisches Team in Koblenz ist auf die Kombination seismischer und geotechnischer Verfahren spezialisiert. Die folgenden zwei Kernleistungen bieten wir für Projekte in der Region an:

Refraktionsseismische Tomographie (P- und S-Wellen)

Kartierung der Felsoberkante und des Verwitterungsgrads im Koblenzer Schiefergebirge. Inklusive automatischer P-Wellen-Ersteinsatz-Picking und tomografischer Inversion mit Raytracing. Die Ergebnisse liefern direkt die dynamischen Bodenkennwerte für die FEM-Modellierung von Gründungen und Baugruben.

Hochauflösende Reflexionsseismik

Erkundung tieferer Strukturen (>50 m) im Stadtgebiet, z.B. für Tunnelprojekte unter dem Ehrenbreitstein oder die Erkundung alter Flussrinnen der Mosel. Wir verarbeiten die Daten mit CMP-Sortierung, NMO-Korrektur und Stapelung, um ein detailliertes Tiefenprofil zu erhalten.

Häufig gestellte Fragen

Was kostet eine seismische Tomographie für ein typisches Einfamilienhaus in Koblenz?

Für ein Einfamilienhausgrundstück in Koblenz, bei dem eine Profillänge von ca. Der genaue Betrag hängt von der Zugänglichkeit des Geländes, der erforderlichen Eindringtiefe und der Anzahl der Schusspunkte ab. Enge Innenstadtlagen oder stark bewachsene Hänge in Stadtteilen wie Asterstein können den Aufwand erhöhen.

Welche Tiefe kann mit der seismischen Refraktion in Koblenz erreicht werden?

Als Faustregel gilt, dass die Erkundungstiefe etwa ein Viertel bis ein Drittel der Auslagelänge beträgt. Bei einer typischen 72-Meter-Auslage, die in den Grünflächen entlang der Moselweißer Straße realisierbar ist, erreichen wir zuverlässig Tiefen von 20 bis 25 Metern. Für größere Tiefen, etwa bei der Erkundung von tiefen Schieferverwitterungszonen unter dem Rheintal, verlängern wir den Spread oder setzen ergänzend die Reflexionsseismik ein.

Ist die seismische Tomographie in der Koblenzer Altstadt trotz des Verkehrslärms durchführbar?

Ja, das ist sie. Wir arbeiten mit hochsensiblen 4,5-Hz-Geophonen und einer mehrfachen Stapelung der Hammerschläge, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu verbessern. Der urbane Lärm – Straßenverkehr, Schiffsverkehr auf dem Rhein – wird durch die vertikale Stapelung effektiv herausgemittelt. Zudem legen wir Messungen in der Altstadt bevorzugt in die verkehrsärmeren Nachtstunden oder frühen Morgenstunden.

Welche Bodenkennwerte liefert die seismische Tomographie für die Gründungsplanung?

Die Refraktionsseismik liefert primär die Kompressionswellengeschwindigkeit (vp) und bei Einsatz von Horizontalgeophonen auch die Scherwellengeschwindigkeit (vs). Aus diesen Geschwindigkeiten und der im Labor bestimmten Dichte berechnen wir den dynamischen Elastizitätsmodul, den Schubmodul und die Poissonzahl. Diese Werte sind die Basis für die Baugrundklassifizierung nach DIN EN 1998-1/NA und für Setzungsberechnungen mit der FEM.

Wie lange dauert die Auswertung nach der Feldmessung in Koblenz?

Nach Abschluss der Feldmessung – die selbst meist einen Tag in Anspruch nimmt – benötigen wir für die Datenprozessierung und tomografische Inversion in der Regel drei bis fünf Werktage. In dringenden Fällen, etwa bei laufenden Aushubarbeiten, liefern wir einen vorläufigen Ergebnisbericht mit den wesentlichen Schichtmodellen auch innerhalb von 48 Stunden.

Abdeckung in Koblenz