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Potsdam, Germany
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Seismische Tomographie in Potsdam: Baugrundmodelle jenseits der Bohrlochgrenzen

In Potsdam sehen wir immer wieder das gleiche Bild: Baugrundgutachten mit fünf oder sechs Bohrungen, die alle ein kohärentes Schichtmodell zeigen – und dann trifft der Bagger auf einen völlig unerwarteten Geschiebemergelrücken direkt unter der geplanten Bodenplatte. Die glaziale Rinne, die sich unter der Stadt von der Glienicker Brücke bis zum Bornstedter See zieht, sorgt für laterale Wechsel, die man mit Punktaufschlüssen allein nicht einfängt. Genau deshalb setzen wir auf seismische Tomographie. Refraktions- und Reflexionsverfahren liefern ein durchgehendes 2D- oder 3D-Bild des Untergrunds, bevor man überhaupt den ersten Baggerlöffel ansetzt. In Projekten am Luftschiffhafen oder entlang der Havel haben wir damit Schichtgrenzen und Rinnenfüllungen aufgelöst, die mit herkömmlichen Schürfgruben nie sichtbar geworden wären. Die Methode misst Laufzeiten elastischer Wellen und rekonstruiert daraus ein Geschwindigkeitsmodell – ähnlich wie in der medizinischen CT, nur für den Baugrund. Unsere Erfahrung in Potsdam zeigt: Die Kombination aus Reflexions- und Refraktionstomographie spart nicht nur Zeit, sondern verhindert vor allem Überraschungen, die später sechsstellige Nachträge auslösen können.

In der glazialen Rinne Potsdams ist ein Bohrpunkt nie repräsentativ – erst das tomographische Profil zeigt, was zwischen den Aufschlüssen liegt.

Methodik und Umfang

Der Untergrund Potsdams ist zweigeteilt, und das spürt man in jeder Messkampagne. Nördlich der Havel, etwa in Bornim oder Nedlitz, dominieren sandige Talsandflächen der Weichsel-Kaltzeit mit Grundwasserständen oft nur 1,5 m unter GOK – ideale Bedingungen für Refraktionsmessungen, weil der Kontrast zwischen trockenem Sand und wassergesättigtem Feinsand eine klare Impedanzstufe liefert. Südlich der Havel, rund um den Telegrafenberg oder in Babelsberg, steht man dagegen auf saalekaltzeitlichem Geschiebemergel, der stellenweise verfestigt ist und Reflexionshyperbeln produziert, die eine hochauflösende Abbildung der Mergeloberkante erlauben. Diese Unterschiede bestimmen unsere Aufstellung: Im Norden fahren wir oft kombinierte Profile mit 48 Geophonen auf 2 m Abstand, um die Basis der Sande zu kartieren. Im Süden ergänzen wir die Refraktion mit einer hochauflösenden Reflexionsseismik, um die interne Struktur des Mergels aufzulösen. Die seismische Tomographie erlaubt es uns, beide Datensätze in ein gemeinsames Geschwindigkeitsmodell zu invertieren – ein Ansatz, den wir auch bei CPT-Versuchen zur Kalibrierung nutzen, wenn der Drucksondierwiderstand mit der seismischen Scherwellengeschwindigkeit korreliert wird.
Seismische Tomographie in Potsdam: Baugrundmodelle jenseits der Bohrlochgrenzen

Lokale Besonderheiten

Potsdam zählt rund 185.000 Einwohner und liegt in der Erdbebenzone 1 nach DIN EN 1998-1/NA – das klingt harmlos, aber die weichen Talsande entlang der Havel bringen ein anderes Problem: Setzungsdifferenzen und Hohlraumbildung. In den 1990er Jahren wurde auf einem Baugrundstück nahe der Alten Fahrt ein unterirdischer Hohlraum entdeckt, der vermutlich aus Ausspülungen einer eiszeitlichen Rinne stammte. Ohne flächenhafte Erkundung hätte man dort eine Tiefgarage gesetzt, die später abgesackt wäre. Die seismische Refraktionstomographie ist eines der wenigen Verfahren, das solche Strukturen als Low-Velocity-Zonen sichtbar macht. Wir koppeln sie bei Verdacht auf Subrosion oder Auslaugung im Brandenburger Untergrund oft mit Widerstandsmessungen, weil Hohlräume elektrisch hochohmig und seismisch langsam erscheinen. Das reduziert das Restrisiko auf ein Niveau, das auch Versicherer und Prüfstatiker akzeptieren. Gerade in der historischen Innenstadt mit ihren engen Baufeldern und angrenzender Altbausubstanz sind Erkundungslücken nicht verhandelbar.

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Geltende Normen

DIN EN ISO 22475-1:2021 (Baugrunderkundung), ASTM D5777-18 (Seismic Refraction), DGGT-Empfehlung Nr. 15 (Seismische Verfahren), DIN 4094-5:2021 (Indirekte Erkundung)

Zugehörige Fachleistungen

01

Refraktionstomographie (Hybrid-Seismik)

Kartierung von Schichtgrenzen, Felshorizont und Grundwasserstauer. Inversion der Ersteinsätze mit simultaner P- und S-Wellen-Auswertung. Einsatz bei linearer Infrastruktur, Leitungsgräben und Baugrubenplanung in Potsdams sandigen Quartären.

02

Reflexionsseismik (Hochauflösend)

Abbildung steiler Diskordanzen, Rinnenstrukturen und interner Mergellagen. Stapelung und Migration der CDP-Daten mit Vibrator- oder Impulsquelle. Anwendung bei tieferen Erkundungen unterhalb 30 m und in lärmbelasteten innerstädtischen Lagen.

Typische Parameter

ParameterTypischer Wert
Auflösung Refraktion (Oberkante)0,5–2,0 m, tiefenabhängig
Erkundungstiefe (aktive Seismik)30–80 m mit Hammerschlag oder Fallgewicht
WellentypenP-Wellen (Kompression) + S-Wellen (Scherung)
Geophonabstand1–5 m, je nach Zielauflösung
Aufnehmer24–96 Kanäle, 4,5-Hz- oder 10-Hz-Geophone
AuswertungRaytracing-Inversion + Waveform Tomography (FWI)

Häufige Fragen

Wie tief kann die seismische Tomographie in den Potsdamer Sanden messen?

Mit einer 96-Kanal-Aufstellung und 2-m-Geophonabstand erreichen wir bei Refraktionsmessungen in den trockenen Talsanden um Bornim zuverlässig 35 bis 45 m Tiefe. Setzen wir ein Fallgewicht von 200 kg ein, sind auch 60 bis 80 m möglich – genug, um die Quartärbasis über der Rupelton-Oberkante zuverlässig zu kartieren.

Welche seismische Methode eignet sich besser für die innerstädtische Bebauung in Babelsberg?

In Babelsberg mit seinen engen Straßen und dem verfestigten Geschiebemergel fahren wir meist eine hochauflösende Reflexionsseismik mit kleinem CDP-Abstand. Das Verfahren kommt mit kürzeren Auslagen aus, und die Daten lassen sich auch bei Verkehrslärm gut stapeln. Die Refraktion liefert ergänzend die Overburden-Geschwindigkeit für die statischen Korrekturen.

Was kostet eine seismische Tomographie in Potsdam?

Die Kosten liegen typischerweise zwischen €2.500 und €5.380, abhängig von Profillänge, Kanalzahl und ob nur Refraktion oder auch Reflexionsseismik gefordert ist. Ein 96-m-Profil mit 48 Geophonen und Hammerschlagquelle bewegt sich im unteren Bereich, während ein 200-m-Profil mit Fallgewicht und kombinierter P-/S-Wellen-Auswertung am oberen Ende angesiedelt ist.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Potsdam und seinem Großraum.

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