Bei der Sanierung eines gründerzeitlichen Wohnensembles nahe des Pfingstberges in Potsdam zeigte sich ein typisches Problem: Unter der tragenden Ziegelfundamentbank lagen locker gelagerte Talsande der Potsdamer Urstromtalung, die sich durch jahrzehntelange Sickerwassereinflüsse entfestigt hatten. Eine konventionelle Unterfangung schied aus denkmalpflegerischen Gründen aus. Hier begann die Arbeit mit einer spezifischen Injektionsbemessung, die das Tragverhalten des sandigen Untergrunds durch eine kontrollierte Feinbinderinjektion verbessern sollte. In solchen Fällen, die in Potsdam mit seinen 180.000 Einwohnern und dem sensiblen Bestand an Welterbe-Architektur keine Seltenheit sind, ist eine präzise Rezeptur des Injektionsguts ebenso entscheidend wie die räumliche Anordnung der Bohrlanzen. Die Bemessung berücksichtigt dabei nicht nur die erzielbare Druckfestigkeit des injizierten Bodenkörpers, sondern auch die Gefahr von Hebungen an angrenzenden Gebäuden. Ergänzend fließen Erkenntnisse aus der Korngrößenanalyse ein, um die Injizierbarkeit des anstehenden Bodens nach DIN EN 12715 zu bewerten und die richtige Zement- oder Feinstbindermischung festzulegen.
Eine robuste Injektionsbemessung definiert nicht nur das Rezept, sondern vor allem die Geometrie und den geforderten mechanischen Kennwertsatz des verfestigten Bodenkörpers.
Methodik und Umfang
Lokale Besonderheiten
Die barocke Stadterweiterung Potsdams unter Friedrich II. schuf nicht nur architektonische Ikonen, sondern auch einen Flickenteppich aus Auffüllungen, verschütteten Gräben und historischen Fundamentresten, der bis heute jeden Baugrundaufschluss überrascht. Die Injektionsbemessung muss diese anthropogene Vorbelastung antizipieren, da unkontrollierte Injektionsgutausbreitung in alte Dränagen oder Kellerhohlräume fatale Folgen haben kann. Ein unterschätztes Risiko ist die Suffosionsgefahr in den enggestuften Talsanden: Bei zu hohem Wassergehalt der Suspension kann es zur Kornumlagerung und Entmischung kommen, bevor die Zementmatrix abbindet. Auch der hydrostatische Druck aus dem Grundwasserleiter der Havel, der in weiten Teilen der Innenstadt bei nur 1,5 bis 3 Metern unter Gelände ansteht, erfordert oft eine temporäre Grundwasserabsenkung während der Injektion, um Ausspülungen zu verhindern. Die Abstimmung mit der Unteren Wasserbehörde der Landeshauptstadt Potsdam ist hier obligatorisch, insbesondere in den Wasserschutzzonen entlang der Templiner und Tiefen Seen.
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Geltende Normen
DIN EN 12715:2020-11 – Ausführung von Arbeiten im Spezialtiefbau – Injektionen, DIN 4093:2015-11 – Bemessung von verfestigten Bodenkörpern – Baugrundinjektionen, DIN EN 1997-1:2014-03 (Eurocode 7) – Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik, DIN 18309:2019-09 – VOB Vergabe- und Vertragsordnung – Einpressarbeiten, ZTV-ING, Teil 3 – Massivbau, Abschnitt 5 – Injektionen (Bundesanstalt für Straßenwesen)
Zugehörige Fachleistungen
Laborprüfung der Injektionssuspension
Rheologische Charakterisierung (Marsh-Trichter, Kugelharfe), Absetz- und Sedimentationsversuche, Bestimmung der Druckfestigkeit an Prismen nach 7, 14 und 28 Tagen, Filtrationsstabilität unter Druck.
Numerische Bemessung des Injektionskörpers
Finite-Elemente-Simulation (Plaxis 2D/3D) zur Dimensionierung des verfestigten Bereichs unter Berücksichtigung der Interaktion mit bestehenden Fundamenten. Nachweis der inneren und äußeren Standsicherheit nach EC7.
Qualitätssicherung und Monitoring
Erstellung eines QS-Plans mit Rückprallhammer- und Kernbohrungsraster, Injektionsdruck- und Volumenstromaufzeichnung in Echtzeit, Setzungs- und Hebungsmonitoring an Nachbarbebauung mittels Präzisionsnivellement.
Typische Parameter
Häufige Fragen
Welches Injektionsverfahren eignet sich für die sandigen Böden in der Potsdamer Innenstadt?
In den überwiegend mitteldicht gelagerten Talsanden der Potsdamer Innenstadt ist die Poreninjektion mit mikrofeinen Bindern das Standardverfahren. Sie füllt das Porenvolumen gleichmäßig, ohne das Korngerüst zu zerstören. Sobald jedoch bindige Mergellagen oder Geschiebelehmeinschaltungen angetroffen werden, muss auf das Soilfrac-Verfahren umgestellt werden, bei dem das Injektionsgut in kontrolliert erzeugten Rissen einen zusammenhängenden, tragenden Körper bildet. Die Entscheidung fällt auf Basis der Kornverteilungskurve und des Feinkornanteils, die im Vorfeld durch Kernbohrungen gewonnen werden.
Mit welchen Kosten muss ich für eine Injektionsbemessung in Potsdam rechnen?
Für eine vollständige Injektionsbemessung, die Laborversuche, numerische Modellierung und einen detaillierten Ausführungsplan umfasst, liegen die Kosten im Raum Potsdam typischerweise zwischen 1.140 € und 4.240 €. Der genaue Betrag hängt vom Umfang der erforderlichen Suspensionsprüfungen, der Komplexität der Baugrundverhältnisse und der Größe des zu injizierenden Bodenkörpers ab.
Wie wird die Reichweite des Injektionsguts im Baugrund bestimmt?
Die Reichweite wird theoretisch über den Porendurchmesser und die Suspensionsviskosität nach dem Hagen-Poiseuille-Gesetz abgeschätzt, dann aber zwingend durch Feldversuche auf einer Probefläche verifiziert. In Potsdamer Talsanden sind bei einem Injektionsdruck von 1,5 bis 2,0 bar Reichweiten von 0,60 m bis 0,90 m erreichbar. Die tatsächliche Ausbreitung dokumentieren wir durch das Aufgraben oder Kernbohren im Injektionsraster nach 48 Stunden Erhärtungszeit.