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Seismische Tomographie (Refraktion/Reflexion) in Solingen

Gemeinsam lösen wir die Herausforderungen von morgen.

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Der Untergrund in Solingen ist so wechselhaft wie das Stadtbild selbst. In Gräfrath mit seinen devonischen Grauwacken und Tonschiefern erwartet man einen ganz anderen Baugrund als im Ohligser Terrassenkörper mit quartären Sanden und Kiesen. Diese geologischen Kontraste auf engstem Raum machen die seismische Tomographie hier unverzichtbar. Wir setzen Refraktions- und Reflexionsmessung gezielt ein, um den Felshorizont, die Mächtigkeit der Lockersedimente und mögliche Störungszonen zu kartieren. Die Scherwellenmessung liefert zusätzlich die bodendynamischen Kennwerte, die für die Erdbebenbemessung nach DIN EN 1998-1/NA in der Erdbebenzone 1 erforderlich sind. So entsteht ein belastbares Untergrundmodell, bevor der erste Bagger rollt.

Wir kartieren den Felshorizont in Solingen zentimetergenau – auch unter harten Bedingungen in engen Bachtälern und an bewaldeten Steilhängen.

Methodik und Umfang

Die Hanglagen und tief eingeschnittenen Bachtäler Solingens – man denke an die Wuppersteilhänge – stellen die seismische Tomographie vor besondere Aufgaben. Die Topographie beeinflusst die Laufzeiten der seismischen Wellen, weshalb wir jede Messlinie mit einem digitalen Geländemodell verschneiden. Der Verlauf der Strahlenwege wird so nicht durch Geländekanten verfälscht. In verwitterten Schieferzonen reicht die reine Kompressionswellen-Tomographie oft nicht aus; hier kombinieren wir P- und S-Wellen, um den Übergang von Lockergestein zu Festgestein eindeutig zu bestimmen. Für die Verdichtungskontrolle von Schottertragschichten im Verkehrswegebau ergänzt der Plattendruckversuch die geophysikalische Erkundung, während die Korngrößenanalyse aus Bohrproben die seismischen Geschwindigkeiten kalibriert.
Seismische Tomographie (Refraktion/Reflexion) in Solingen
Technisches Referenzbild — Solingen

Standortspezifische Faktoren

Solingens industrielle Vergangenheit als Schneidwarenmetropole hat ihre Spuren im Boden hinterlassen. Verfüllte Schleifkotten, alte Hohlräume aus dem historischen Bergbau und mächtige anthropogene Auffüllungen sind keine Seltenheit. Die seismische Tomographie deckt diese Risikostrukturen zuverlässig auf, weil Hohlräume und lockere Verfüllungen markante Geschwindigkeitsanomalien erzeugen. Ein Bodengutachten ohne geophysikalische Vorerkundung übersieht solche Schwachstellen leicht – mit potenziell gravierenden Folgen für die Standsicherheit. Gerade in den Hanglagen rund um Burg und Müngsten, wo die Kellersohle oft direkt auf verwittertem Fels auflagert, ist die Kenntnis der Felsoberkante für die Gründungsbemessung entscheidend.

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Typische Werte

ParameterTypischer Wert
MethodeRefraktions- und Reflexionstomographie
WellentypP-Wellen und S-Wellen
EindringtiefeBis 80 m, abhängig von Quellenergie und Geophonabstand
MessrasterGeophonabstand 2 m bis 5 m
AnregungHammer, Fallgewicht oder Kleinsprengung
DatenauswertungLaufzeitinversion und Raytracing
Ergebnis2D/3D-Geschwindigkeitsmodelle des Untergrunds

Zugehörige Fachleistungen

01

Seismische Refraktionstomographie

Zweidimensionale Kartierung der Felsoberkante und der Lockergesteinsmächtigkeiten. Ideal für Gründungsberatung, Trassenplanung und die Erkundung von Hangrutschungen in den Solinger Tallagen.

02

Seismische Reflexionstomographie

Hochauflösende Abbildung tieferer Schichtgrenzen und Störungszonen. Einsatz bei tiefen Baugruben, Tunnelvortrieben und zur Detektion von Altbergbau-Hohlräumen im Stadtgebiet.

Normativer Rahmen

DIN EN ISO/IEC 17025 (Laborakkreditierung), DIN EN 1998-1/NA (Erdbebenbemessung in Deutschland), DIN EN 1997-1 (Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik), DIN 4020 (Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke)

Fragen und Antworten

Was ist der Unterschied zwischen Refraktions- und Reflexionstomographie?

Die Refraktionstomographie nutzt die Brechung seismischer Wellen an Schichtgrenzen mit zunehmender Geschwindigkeit. Sie liefert ein Bild des Untergrunds bis zur Felsoberkante. Die Reflexionstomographie zeichnet die an Schichtgrenzen reflektierten Wellen auf und kann auch tiefere Horizonte sowie Geschwindigkeitsinversionen abbilden – etwa wenn weicher Ton unter steifem Mergel liegt.

Warum ist die seismische Tomographie in Solingen besonders wichtig?

Solingen liegt im Rheinischen Schiefergebirge mit devonischen Grauwacken, Tonschiefern und quartären Terrassenablagerungen. Die Topographie mit tiefen Bachtälern erzeugt stark wechselnde Untergrundverhältnisse auf kurze Distanz. Die seismische Tomographie liefert flächendeckende Informationen über den Felsverlauf und erkennt Störungszonen, die mit Bohrungen allein nicht zu erfassen sind.

Welche Genauigkeit erreicht die seismische Tomographie?

In den üblichen Erkundungstiefen bis 30 m liegt die laterale Auflösung bei etwa einem halben Geophonabstand, typischerweise 1 bis 2 m. Die Tiefenauflösung beträgt etwa 5 bis 10 Prozent der Erkundungstiefe. Die Genauigkeit hängt vom Geschwindigkeitskontrast der Schichten und vom Signal-Rausch-Verhältnis ab.

Wie lange dauert eine seismische Messkampagne?

Eine typische Messlinie von 100 m Länge mit Refraktionstomographie ist an einem Tag durchgeführt und ausgewertet. Bei umfangreicheren Projekten mit mehreren Linien oder kombinierter Reflexionsmessung rechnen Sie mit zwei bis fünf Feldtagen, abhängig von Geländezugang und Untergrundkomplexität.

Was kostet eine seismische Tomographie in Solingen?

Die Kosten liegen je nach Umfang zwischen 2.190 € und 5.180 €. Der Preis hängt ab von der Linienlänge, der Anzahl der Geophone, dem gewählten Wellentyp (nur P-Wellen oder kombiniert P+S) und dem Aufwand für die Geländelogistik. Wir erstellen Ihnen gern ein Angebot nach Ortsbesichtigung.

Standort und Servicegebiet

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