Der Taunusquarzit und die tertiären Tone des Mainzer Beckens treffen in Wiesbaden aufeinander – ein geologischer Übergang, der den Untergrund schwer berechenbar macht. Wer hier baut, braucht ein belastbares Geschwindigkeitsmodell. Die seismische Tomographie liefert genau das: ein hochaufgelöstes 2D-Profil der Kompressions- und Scherwellengeschwindigkeiten. In der hessischen Landeshauptstadt mit ihren 280.000 Einwohnern und den teils steilen Hanglagen am Taunusrand entscheidet diese Information über Gründungstiefe und Baugrubensicherung. Unser Team kombiniert die seismische Tomographie in Wiesbaden routinemäßig mit der SPT-Bohrung, um seismische Geschwindigkeiten direkt mit Lagerungsdichten zu kalibrieren, und ergänzt dies durch MASW, wenn ein kontinuierliches Vs-Profil bis 30 Meter Tiefe gefordert ist. Die Messkampagnen werden so ausgelegt, dass Störzonen im Übergang vom kristallinen Grundgebirge zum Lockergestein sicher erkannt werden. Die Auswertung erfolgt nach ASTM D5777, ergänzt um die Vorgaben der DIN 19700 für Bauwerke in Hanglage.
Tomographie zeigt nicht nur Schichtgrenzen, sondern macht Geschwindigkeitsanomalien sichtbar – der direkteste Hinweis auf verwitterte Zonen und Kluftsysteme im Taunusquarzit.
Ablauf und Umfang
Standortspezifische Faktoren
Wiesbaden liegt in der Erdbebenzone 1 nach DIN EN 1998-1/NA, mit Bemessungsbeschleunigungen um 0,4 m/s² – auf den ersten Blick moderat. Die eigentliche Gefahr steckt im Untergrund: die tiefgründig verwitterten Phyllite und Quarzite des Taunus können bei dynamischer Belastung Steifigkeitsverluste von über 30 % erleiden. Hangparallele Kluftsysteme mit Einfallen von 25–40° sind im Stadtgebiet mehrfach kartiert. Ein unzureichendes Untergrundmodell führt dann zu Baugrubenversagen oder ungleichmäßigen Setzungen. Die seismische Tomographie in Wiesbaden kartiert diese Strukturen, bevor der erste Bagger anrollt. Besonders kritisch sind die Auelehme entlang des Salzbachs: sie erreichen Mächtigkeiten von 6 bis 9 Metern und zeigen Vs-Werte unter 180 m/s – ein klarer Indikator für setzungsempfindlichen Baugrund. Mit der seismischen Tomographie lassen sich diese weichen Lagen lateral abgrenzen und in der Gründungsplanung gezielt umgehen oder durch Tiefgründungen mit Pfählen überbrücken.
Referenznormen
ASTM D5777-18 (Seismic Refraction), DIN EN 1998-1:2010-12 (Erdbebenzone 1, Wiesbaden), DGGT Empfehlung Nr. 4 – Seismische Verfahren
Ergänzende Leistungen
Refraktionstomographie
Kartierung der Felsoberkante und Verwitterungszone. Profillängen 60–250 m. Geschwindigkeits-Tiefen-Modell mit Tomogramm-Darstellung. Ideal zur Gründungsoptimierung im Hang.
Reflexionsseismik (High-Res)
Abbildung tieferer Diskontinuitäten und Kluftzonen unterhalb der Refraktionsreichweite. Einsatz von 48–96 Kanälen für vertikale Auflösung im Dezimeterbereich.
Vs30-Bestimmung (Kombination)
Kombination von Refraktions- und Oberflächenwellen-Seismik zur Ermittlung des Baugrundtyps nach DIN EN 1998-1. Direkt verwendbar für den rechnerischen Erdbebennachweis.
Typische Parameter
Häufig gestellte Fragen
Was kostet eine seismische Tomographie in Wiesbaden?
Die Kosten für eine seismische Refraktions- oder Reflexionsmessung in Wiesbaden liegen typischerweise zwischen €2.720 und €5.300. Der Preis hängt von der Profillänge, der Anzahl der Profillinien und dem Aufwand für die Zugänglichkeit im urbanen oder bewaldeten Gelände ab. Kurze Profile bis 60 Meter mit Hammerquelle liegen am unteren Ende, längere Profile mit Fallmasse oder Sprengquelle erreichen den oberen Bereich.
Welche Tiefe erreicht die seismische Refraktion im Taunusquarzit?
Im kompakten Taunusquarzit erreichen wir mit einer 120-Meter-Aufstellung und beschleunigter Fallmasse zuverlässig Eindringtiefen von 25 bis 30 Metern. Mit Sprengquellen sind über 50 Meter möglich. Entscheidend ist der Geschwindigkeitskontrast: verwitterter Quarzit (1.800–2.500 m/s) gegenüber frischem Fels (3.500–5.000 m/s) liefert eine klare Refraktionsgrenze.
Kann die Tomographie Hohlräume oder Störungszonen erkennen?
Ja, die seismische Tomographie detektiert Zonen mit erniedrigter Geschwindigkeit, die auf tektonische Störungen, Verkarstung oder Verwitterung hinweisen. In der Reflexionsseismik werden Diskontinuitäten direkt abgebildet. Im Wiesbadener Stadtgebiet wurden auf diese Weise mehrfach hangparallele Kluftscharen aufgeschlossen, die in Bohrungen allein unentdeckt geblieben wären.
Wie lange dauert eine Messkampagne in Wiesbaden?
Eine typische Refraktionsmessung mit zwei Profilen von je 100 Metern Länge wird an einem Feldtag durchgeführt. Die Datenauswertung mit tomographischer Inversion benötigt weitere drei bis fünf Arbeitstage. Der Bericht mit interpretierten Profilschnitten und Geschwindigkeitsmodell liegt dann innerhalb von zehn Werktagen nach Messende vor.