Hamburg
Hamburg, Germany

MASW / VS30 in Hamburg: Scherwellengeschwindigkeit präzise ermitteln

Hamburgs Untergrund erzählt eine wechselvolle Geschichte. Die Stadt wuchs auf sandigen Geestkernen, durchzogen von eiszeitlichen Rinnen und umgeben von mächtigen Weichschichten der Elbmarsch. Genau diese Vielfalt macht die Baugrundbeurteilung anspruchsvoll. Wer in Hammerbrook oder der HafenCity plant, steht auf bis zu 30 Meter mächtigen Klei- und Torfschichten, während in Harvestehude oder Winterhude tragfähige Sande der Saale-Eiszeit anstehen. Die MASW-Methode (Multichannel Analysis of Surface Waves) liefert hier das entscheidende Profil der Scherwellengeschwindigkeit, ohne aufwändige Bohrungen. Unser Team setzt das seismische Verfahren regelmäßig ein, wenn die DIN EN 1998-1/NA eine belastbare Baugrundklasse fordert. Gerade in den schwankenden Untergrundverhältnissen Hamburgs hat sich die Kombination mit einer Sondierung mittels CPT bewährt, um den Schichtaufbau lückenlos zu verifizieren. Die ermittelte Vs30 ist nicht nur für den Erdbebennachweis relevant, sondern auch für die Beurteilung von Setzungsverhalten und dynamischer Bodenkennwerte bei Windkraftanlagen im Hafengebiet.

Die Vs30 ist in Hamburg mehr als ein seismischer Parameter – sie trennt tragfähige Geest von setzungsempfindlicher Marsch und definiert die Baugrundklasse.

Arbeitsumfang in Hamburg

In unserer Erfahrung zeigt sich in Hamburg ein typisches Bild: Die Vs30-Werte variieren selbst auf kurzer Distanz erheblich. Auf der Geest messen wir oft über 400 m/s, während in der Marsch bereits ab 2 Meter Tiefe Werte unter 150 m/s auftreten können. Diese Spannweite entscheidet über die Einstufung in die Baugrundklassen B oder C nach DIN EN 1998-1/NA. Das MASW-Verfahren erfasst mit einer Geophonauslage von 24 bis 48 Kanälen und einer Auswertebandbreite bis 30 Hz die dispersiven Eigenschaften des Untergrunds. Besonders bei heterogenen Auffüllungen, wie sie im Bereich der ehemaligen Elbinseln oder entlang der Alsterkanäle vorkommen, ist die Methode vorteilhaft. Das Schwingungsspektrum wird aufgezeichnet, in den Frequenz-Phasengeschwindigkeitsraum transformiert und anschließend inversionsbasiert in ein Tiefenprofil überführt. Für Baugruben mit hohem Grundwasserstand, wie in der HafenCity üblich, empfehlen wir begleitend eine Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit vor Ort, um das Entwässerungskonzept darauf abzustimmen. Die Ergebnisse werden als Vs30-Wert und als Scherwellenprofil bis in 30 Meter Tiefe dokumentiert.
MASW / VS30 in Hamburg: Scherwellengeschwindigkeit präzise ermitteln
MASW / VS30 in Hamburg: Scherwellengeschwindigkeit präzise ermitteln
ParameterTypischer Wert
VerfahrenMASW (aktive Seismik, Rayleigh-Wellen)
Normative GrundlageDIN EN 1998-1/NA:2021, ASTM D4428/D4428M
EindringtiefeBis 30 m unter GOK (abhängig von Geophonauslage)
MessgrößeScherwellengeschwindigkeit Vs (m/s), Vs30
Frequenzbereich5–30 Hz (typisch für Baugrunduntersuchung)
Kanäle24 oder 48 Geophone, vertikal (4,5 Hz Eigenfrequenz)
Ergebnis1D-Vs-Profil, Vs30-Klassifikation nach DIN EN 1998-1/NA

Risiken und Überlegungen in Hamburg

Die holozänen Weichschichten der Elbmarsch erreichen in Hamburg Mächtigkeiten von über 30 Metern, etwa im Gebiet Veddel-Wilhelmsburg. Diese Klei- und Torflinsen neigen bei dynamischer Anregung zu starkem Setzungsverhalten und potenzieller Verflüssigung. Ein unzureichendes Baugrundmodell ohne Vs30-Profil führt hier zu Fehleinschätzungen bei der Gründungsbemessung und kann im Lastfall Erdbeben kritische Verformungen verursachen. Auch die Abgrenzung zwischen den Baugrundklassen C und B ist rein bohrlochbasiert oft unscharf – die Vs30 liefert den entscheidenden Zahlenwert. Für Windenergieanlagen im Hafenerweiterungsgebiet und Hochbauten mit weichen Kellergeschossen ist die seismische Standortklassifizierung in Hamburg daher nicht optional, sondern ein zentrales Element der Standsicherheit. Das Zusammenspiel von hohem Grundwasserstand, Tideeinfluss und locker gelagerten Sanden erfordert eine Messung, die den Untergrund im ungestörten Verbund erfasst.

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Anwendbare Normen: DIN EN 1998-1/NA:2021 (Nationaler Anhang – Erdbeben), ASTM D4428/D4428M-14 (Crosshole / Surface Waves), DIN 4020 (Geotechnische Untersuchungen), DIN EN 1997-2 (Eurocode 7 – Erkundung und Untersuchung)

Unsere Leistungen

Unsere MASW-Messungen in Hamburg folgen einem bewährten Ablauf, der auf die spezifischen Untergrundverhältnisse der Hansestadt abgestimmt ist:

Geophysikalische Feldmessung

Auslage von 24 oder 48 Geophonen mit seismografischer Registrierung. Anregung mit 8-kg-Vorschlaghammer auf Stahlplatte. Mehrfache Stapelung zur Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses, auch bei urbanem Hintergrundlärm in Hamburg.

Dispersionsanalyse & Inversion

Transformation der Messdaten in eine Dispersionskurve (Phasengeschwindigkeit vs. Frequenz) und genetische Inversion mittels Neighborhood Algorithm zur Ableitung des Vs-Tiefenprofils.

Vs30-Berechnung & Klassifikation

Ermittlung des Vs30-Wertes nach DIN EN 1998-1/NA aus dem harmonischen Mittel der ersten 30 Meter. Einstufung in Baugrundklasse A1, B oder C mit Angabe der Profilvarianz.

Geotechnischer Bericht mit Profilschnitt

Zusammenführung der MASW-Ergebnisse mit vorhandenen Bohrprofilen und Baugrundaufschlüssen. Erstellung eines konsistenten Baugrundmodells mit Darstellung der Scherwellengeschwindigkeit als Isolinienkarte.

Häufig gestellte Fragen

Was kostet eine MASW-Messung in Hamburg?

Für eine typische MASW-Untersuchung in Hamburg mit Auswertung und Bericht liegen die Kosten je nach Zugänglichkeit, Auslagelänge und städtischen Auflagen zwischen €1.650 und €2.600. Bei beengten Verhältnissen in der Innenstadt oder erforderlicher Verkehrssicherung können Zusatzkosten entstehen.

Wie tief reicht die MASW-Messung?

Die Eindringtiefe hängt von der Geophonauslage und der maximalen Wellenlänge ab. In Hamburg erreichen wir mit einer 46-Meter-Auslage und 24 Geophonen typischerweise eine zuverlässige Auflösung bis 25 bis 30 Meter unter Gelände. In der Marsch mit geringen Geschwindigkeiten begrenzt die Dämpfung gelegentlich die Tiefe.

Ist MASW für die Baugrundklassifizierung nach DIN EN 1998-1 anerkannt?

Ja, die DIN EN 1998-1/NA erlaubt die direkte Bestimmung der Vs30 über seismische Oberflächenwellenverfahren. Die Methode ist in Hamburg das Standardverfahren für die seismische Standortklassifizierung, da sie im Vergleich zu Crosshole-Messungen kostengünstiger und ohne Bohrung durchführbar ist.

Kann man MASW auch auf asphaltierten Flächen im Hafengebiet messen?

Auf befestigten Flächen koppeln wir die Geophone mit Gips oder Knetmasse an. Die Asphaltdecke beeinflusst die Rayleigh-Wellen bei den relevanten Frequenzen oberhalb 10 Hz kaum, sodass das Verfahren auch auf Containerterminals oder asphaltierten Logistikflächen im Hamburger Hafen zuverlässige Ergebnisse liefert.

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