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Dortmund, Germany

Seismische Tomographie in Dortmund – Refraktions- und Reflexionsverfahren für den Untergrund

Ein häufiger Fehler bei Gründungsprojekten in Dortmund ist die Annahme, der Untergrund sei homogen, nur weil die Stadt auf flachen Terrassen des Emschertals liegt. Tatsächlich wechseln hier quartäre Sande und Kiese mit tonigen Schluffen der Emscher-Formation, oft in unregelmäßigen Linsen. Wer diese Wechsellagerung nicht erkennt, plant Fundamenttiefen falsch oder unterschätzt Setzungsunterschiede. Die seismische Tomographie deckt solche Strukturen auf, indem sie Laufzeitunterschiede elastischer Wellen misst. In Dortmund ergänzt dieses Verfahren gezielt die Kalibrierung mittels Sondierungen und liefert ein räumliches Geschwindigkeitsmodell, das punktuelle Aufschlüsse in ein kontinuierliches Bild überführt.

Illustratives Bild von Tomografia sismica in Dortmund
Die seismische Tomographie in Dortmund liefert ein kontinuierliches Geschwindigkeitsmodell des Untergrunds – punktuelle Aufschlüsse werden zum räumlichen Bild.

Angewandte Methodik in Dortmund

Das Ruhrgebiet mit seinem hohen Grundwasserstand und den teils aufgefüllten Bergbaurelikten stellt besondere Anforderungen an die seismische Tomographie in Dortmund. Die hohe Feuchte in den oberen Schichten dämpft zwar hochfrequente Signale, begünstigt aber die Ausbreitung von P-Wellen im gesättigten Kies. Ein typischer Messaufbau umfasst 24 bis 48 Geophone mit 2–5 m Abstand sowie eine energiereiche Quelle (Fallgewicht oder Sprengschnur). Die aufgezeichneten Laufzeitkurven werden tomografisch invertiert – ähnlich der elektrischen Widerstandstomographie – und liefern P-Wellen- sowie S-Wellen-Geschwindigkeitsprofile. Daraus lassen sich dynamische Elastizitätsmoduln ableiten, die für die Bemessung von Gründungen unter schwingender Belastung unverzichtbar sind.
Seismische Tomographie in Dortmund – Refraktions- und Reflexionsverfahren für den Untergrund
ParameterTypischer Wert
Geophonanzahl24–48 Stück
Geophonabstand2–5 m
QuelltypFallgewicht (80–200 kg) oder Sprengschnur
Frequenzbereich10–150 Hz
Aufzeichnungslänge1–3 s
P-Wellen-Geschwindigkeit200–2500 m/s

Typische technische Herausforderungen in Dortmund

Dortmund liegt zwar nicht in einer aktiven seismischen Zone, doch die Bergbaugeschichte hat zahlreiche Tagesbrüche und Hohlräume hinterlassen, die sich mit herkömmlichen Bohrungen oft nicht erfassen lassen. Allein im Stadtgebiet sind mehrere tausend Altbergbauschächte dokumentiert. Wird ein solcher Hohlraum nicht erkannt, kann es zu plötzlichen Setzungen oder sogar Einstürzen kommen. Die seismische Tomographie detektiert diese Störungen als Geschwindigkeitsanomalien – niedrige Vp-Werte unter 400 m/s deuten auf lockeres oder hohles Material hin. Das Verfahren minimiert das Risiko kostspieliger Nachgründungen und schützt die Standsicherheit von Bauwerken in Dortmund.

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Anwendbare Normen: DIN 4149 (Bauten in deutschen Erdbebengebieten, zurückgezogen, aber weiter Referenz), Eurocode 7 (EN 1997-1:2004) – Geotechnische Bemessung, DIN 4020 (Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke)

Unsere Leistungen

Die seismische Tomographie in Dortmund wird als Refraktions- oder Reflexionsvariante angeboten – je nach Fragestellung und Tiefenbereich.

Refraktionsseismik (P-Wellen)

Ermittlung von Schichtgrenzen und Geschwindigkeitsprofilen bis ca. 30 m Tiefe. Geeignet zur Erkundung von Lockergestein, Felsüberlagerung und Grundwasserhorizonten.

Reflexionsseismik (P- und S-Wellen)

Hochauflösende Abbildung feiner Schichtwechsel, Störungen und Hohlräume ab ca. 10 m Tiefe. Ideal für Altbergbauareale und innenstadtnahe Projekte in Dortmund.

Häufig gestellte Fragen

Welche Vorteile bietet die seismische Tomographie gegenüber Bohrungen in Dortmund?

Während Bohrungen nur punktuelle Informationen liefern, erfasst die seismische Tomographie ein flächenhaftes Geschwindigkeitsmodell. In Dortmund mit seinen kleinfäumigen Wechsellagerungen aus Sand, Kies und Schluff werden Schichtgrenzen und Störungen zwischen den Bohrpunkten sichtbar – das reduziert das Risiko von Fehlinterpretationen erheblich.

Wie tief reicht die seismische Tomographie im Dortmunder Untergrund?

Mit der Refraktionsseismik erreichen wir in der Regel 20–30 m Tiefe, abhängig von der Quellenergie und der Mächtigkeit der Deckschichten. Für tiefere Erkundungen bis 50 m kommt die Reflexionsseismik zum Einsatz, die auch schwache Reflexionen aus dem devonischen Grundgebirge unter dem Ruhrkarbon auflösen kann.

Was kostet eine seismische Tomographie in Dortmund?

Der Kostenrahmen für eine seismische Tomographie in Dortmund liegt zwischen 2.670 und 5.150 Euro, je nach Profillänge, Geophonanzahl und Quelltyp. Für ein innerstädtisches Baugrundstück mit 200 m Profillänge und 24 Geophonen sind circa 3.200 Euro zu veranschlagen. Endgültige Preise hängen vom konkreten Messaufwand ab.

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