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Magdeburg
Magdeburg, Germany

Seismische Tomographie in Magdeburg: Refraktions- und Reflexionsverfahren für den Baugrund

In Magdeburg sehen wir bei Baugrunduntersuchungen immer wieder, dass die pleistozänen und tertiären Schichten der Magdeburger Börde stark variieren – was mit Bohrungen allein oft nicht vollständig zu erfassen ist. Gerade wenn in Stadtteilen wie Buckau oder Rothensee, die auf historischen Aufschüttungen oder ehemaligen Industrieflächen liegen, größere Bauvorhaben anstehen, liefert die seismische Tomographie einen entscheidenden Vorteil. Sie bildet den Untergrund zerstörungsfrei ab und deckt Inhomogenitäten oder verdeckte Hohlräume auf, die bei konventionellen Sondierungen übersehen werden können. Wir setzen das Verfahren gezielt ein, um Schichtgrenzen, Verwitterungszonen und die Tiefe des tragfähigen Horizonts zu kartieren, bevor der erste Bagger rollt. Besonders in den Niederungen entlang der Elbe, wo quartäre Sedimente mit organischen Einlagerungen auftreten, ergänzt die Seismik punktuelle Sondierbohrungen nach SPT-Standard und gibt dem Tragwerksplaner eine belastbare Grundlage für die Gründungsentscheidung.

Die seismische Tomographie löst den Schichtaufbau bis in 40 Meter Tiefe berührungslos auf – entscheidend in Magdeburgs heterogenem Quartär-Tertiär-Untergrund.

Technische Details zur Leistung in Magdeburg

Die Geologie Magdeburgs ist geprägt vom Magdeburger Uferwall und den fluviatilen Sedimenten der Elbe, die auf Rupelton und Sanden des Tertiärs auflagern. Diese Wechsellagerung von gering tragfähigen Auelehmen und darunter anstehenden Festgesteinen erzeugt ein seismisches Kontrastverhalten, das sich mit der Refraktionstomographie hervorragend auflösen lässt. Wir messen mit einer 24- bis 48-kanaligen Apparatur und Geophonabständen zwischen 2 und 5 Metern – je nach geforderter Auflösung. Die Auswertung erfolgt mit moderner Laufzeitinversion, die nicht nur die P-Wellengeschwindigkeit, sondern auch laterale Anisotropien abbildet. In Projekten, bei denen die Tiefe bis 30 Meter reicht und laterale Diskontinuitäten zu erwarten sind, kombinieren wir die Refraktionsseismik oft mit einer Parallelmessung mittels MASW, um zusätzlich das dynamische Scherwellenprofil zu erhalten. Dieses Vorgehen hat sich bei uns in Magdeburg mehrfach bewährt, etwa bei der Erkundung von Trassen für den Tiefbau in der Innenstadt, wo Platz und Zugänglichkeit limitiert sind.
Seismische Tomographie in Magdeburg: Refraktions- und Reflexionsverfahren für den Baugrund
Seismische Tomographie in Magdeburg: Refraktions- und Reflexionsverfahren für den Baugrund
ParameterTypischer Wert
VerfahrenRefraktions- und Reflexionstomographie (P-Welle)
Maximale ErkundungstiefeBis 40 m (abhängig von Spreng- oder Hammerquelle)
Vertikale Auflösung0,5 bis 1,5 m bei tomografischer Inversion
Geometrie2D-Linien (Länge 50–250 m) oder 3D-Grid
Datenakquisition24-Kanal-Seismograph, 14 Hz Geophone, Beschleunigungssensor
Normative EinordnungDIN 4094-2, Empfehlungen des AK 2.3 der DGGT
BerichtsumfangLaufzeitkurven, Tomogramm, Schichtmodell mit vp-Werten

Risiken und Überlegungen in Magdeburg

Das Risiko eines unerkannten Schichtversatzes oder einer tief liegenden Schwächezone in Magdeburg ist nicht zu unterschätzen. Wir haben Fälle gesehen, bei denen klassische Rammkernsondierungen im Randbereich eines Elbarm-Altlaufs auf Kies gestoppt haben, während die seismische Tomographie eine darunter liegende, mehrere Meter mächtige Faulschlamm-Linse aufdeckte – ein Befund, der ohne Seismik zu Setzungsrissen im fertigen Bauwerk geführt hätte. Für die Messung setzen wir in der Stadt bevorzugt ein beschleunigungsgewichtetes Fallgewicht als Impulsquelle ein, das oberflächennah und ohne Sprenggenehmigung einsetzbar ist. In lärmempfindlichen Bereichen wie dem Klinikviertel oder Wohngebieten in Neu Olvenstedt arbeiten wir mit einem elektrodynamischen Shaker, der ein reproduzierbares Signal bei minimaler Störwirkung liefert. Die invertierten Tomogramme geben dem Baugrundgutachter die Gewissheit, dass keine laterale Inhomogenität die Gründungssohle beeinträchtigt.

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Anwendbare Normen: DIN 4094-2: Baugrund – Felduntersuchungen – Teil 2: Bohrlochrammsondierung und seismische Verfahren, DIN EN ISO 22475-1: Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Benennung, Beschreibung und Klassifizierung von Boden, Empfehlungen des Arbeitskreises 2.3 'Baugrunddynamik' der DGGT (Deutsche Gesellschaft für Geotechnik)

Unsere Leistungen

Unser seismisches Leistungsspektrum in Magdeburg deckt die gesamte Kette von der Feldakquisition bis zum geotechnischen Bericht ab. Jede Messung wird durch unser nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiertes Labor begleitet, das die petrophysikalische Plausibilisierung der Geschwindigkeitsmodelle übernimmt.

Seismische Refraktionstomographie (2D)

Klassische Kleinspreng- oder Hammerschlagseismik auf Profilen bis 250 m Länge. Abbildung von Grundwasserstauern und Felsoberkante.

Seismische Reflexionsmessung

Hochauflösende Reflexionsseismik für tiefe Diskontinuitäten und Beckenstrukturen in den Lockergesteinen der Börde.

Kombinierte P- und S-Wellentomographie

Parallele Refraktions- und MASW-Akquisition zur direkten Bestimmung des Poisson-Verhältnisses und der dynamischen Steifigkeit.

Baugrundseismik für Infrastrukturprojekte

Trassenerkundung für Kanalbau, Deichkörper und Brückenwiderlager entlang der Elbe und des Mittellandkanals.

Fragen und Antworten

Was kostet eine seismische Tomographie in Magdeburg?

Für eine typische Refraktionstomographie mit 2 Profilen und 48 Geophonen liegt der Preisrahmen bei uns zwischen 2.450 und 4.960 Euro. Die Spanne ergibt sich aus Profillänge, Zugänglichkeit und ob wir mit Hammerquelle oder beschleunigungsgewichtetem Fallgewicht arbeiten müssen. Bei Kombination mit MASW oder Reflexionsseismik entstehen Zusatzkosten, die wir im Angebot transparent ausweisen.

Welche Tiefen erreicht die seismische Refraktion in den Böden Magdeburgs?

Das hängt von der Quellenergie und dem Geschwindigkeitskontrast ab. In den sandig-kiesigen Terrassen der Elbe erreichen wir mit einem 8-kg-Hammer und 24 Geophonen typischerweise 15 bis 20 Meter. Setzen wir ein beschleunigtes Fallgewicht (60 kg) ein, lassen sich die tertiären Tone bei 30 bis 40 Meter sicher abbilden. Die genaue Reichweite prüfen wir vorab mit einer Testaufstellung.

Kann die Seismik Hohlräume oder alte Keller unter Magdeburgs Altstadt finden?

Ja, das ist eine klassische Anwendung. Die seismische Tomographie registriert Geschwindigkeitsanomalien, die von Hohlräumen oder verfüllten Strukturen stammen. In Magdeburg, wo unter der Altstadt mittelalterliche Keller und Stollen liegen, fahren wir die Profile so engmaschig, dass Anomalien ab etwa 1 Meter Durchmesser erkennbar werden. Wir kombinieren das bei Bedarf mit Georadar für die obersten 3 Meter.

Welche Normen und Regelwerke wenden Sie bei der Auswertung an?

Unsere Feldarbeit folgt der DIN 4094-2 für seismische Verfahren und der DIN EN ISO 22475-1 für die geotechnische Erkundung. Die tomografische Inversion führen wir nach den Empfehlungen des DGGT-Arbeitskreises 2.3 'Baugrunddynamik' durch. Jeder Bericht enthält Laufzeitkurven, das Tomogramm mit vp-Verteilung und ein abgeleitetes Schichtmodell mit Angabe der seismischen Geschwindigkeiten.

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