Ein häufiger Fehler bei der Baugrundbeurteilung im Raum Gera ist die Annahme, dass ein einzelner Laborwert aus einer gestörten Probe den tatsächlichen Durchlässigkeitsbeiwert des Untergrunds abbildet. Die heterogenen quartären Talfüllungen der Weißen Elster mit ihren eingelagerten Kieslinsen und Auelehmen reagieren jedoch völlig anders als der anstehende Buntsandstein. Mit einem Felddurchlässigkeitsversuch ermitteln wir den kf-Wert direkt im ungestörten Bodenverband und erhalten belastbare Daten für die Dimensionierung von Versickerungsanlagen oder die Wasserhaltung. Gerade wenn die Baugrube im Einflussbereich des Elster-Hochwassers liegt, entscheidet dieser Kennwert über die Wahl der richtigen Pumpenleistung. Unsere Mannschaft führt die Versuche nach Lefranc im Lockergestein und nach Lugeon im klüftigen Fels durch und liefert innerhalb weniger Werktage die Kennwerte, die das DWA-Arbeitsblatt A 138 für die Versickerungsbemessung fordert. Ergänzend setzen wir Sondierungen mit SPT ein, um die Lagerungsdichte der durchlässigen Schichten zu klassifizieren, und kombinieren den Versuch bei Bedarf mit einer Korngrößenanalyse zur Validierung der hydraulischen Ansprache nach Hazen oder Beyer. In Gera und Umgebung haben wir mit diesem Vorgehen schon manche Fehlplanung verhindert, bei der die angenommene Sickergeschwindigkeit um den Faktor 10 von der Realität abwich.
Ein im Feld gemessener kf-Wert ersetzt keine Schätzung aus der Kornsummenkurve – er macht die verborgene Anisotropie des Gebirges sichtbar und verhindert Unterdimensionierungen bei der Wasserhaltung.
Unser Ansatz
Standortspezifische Faktoren
Bei einer Tiefbaumaßnahme an der Reichsstraße in Gera stand eine Spundwandbaugrube in unmittelbarer Nähe eines Altarms der Weißen Elster. Das Baugrundgutachten hatte den Durchlässigkeitsbeiwert anhand einer Sieblinie auf 5×10⁻⁴ m/s geschätzt und die Pumpenleistung darauf ausgelegt. Der von uns durchgeführte Lefranc-Versuch in der Grobkieslinse in 4,5 m Tiefe ergab jedoch einen kf-Wert von 3×10⁻³ m/s – das Sechsfache des Laborwerts. Die Wasserhaltung wäre mit der ursprünglichen Auslegung gescheitert, der Verbau hätte hydraulischen Grundbruch erlitten. Solche Szenarien sind in den quartären Rinnenfüllungen entlang der Elster keine Seltenheit, weil die Grobkornfraktionen oft nur linsenartig auftreten und von einer Bohrung ohne Feldversuch nicht erfasst werden. Versickert das geförderte Wasser anschließend in einer nahegelegenen Rigole, verlangt das DWA-Regelwerk ohnehin einen In-situ-Nachweis der Sickerfähigkeit – eine reine Kornsummenkurve genügt dann nicht. Wird der Lugeon-Versuch im geklüfteten Buntsandstein mit zu geringem Injektionsdruck gefahren, bleiben feine Klüfte geschlossen und täuschen eine Dichtigkeit vor, die bei höherem Druckverlust während der Bauphase nicht mehr gegeben ist. Ein belastbarer Feldversuch schützt vor teuren Nachtragsforderungen und bewahrt den Bauablauf vor Stillstandszeiten durch unkontrollierte Wasserzutritte.
Normativer Rahmen
DIN EN ISO 22282 – Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Geohydraulische Versuche, DIN EN ISO 22282-2:2012-09 – Wasserdurchlässigkeitsversuche in Bohrlöchern, Teil 2: Lockergestein (Lefranc), DIN EN ISO 22282-3:2012-09 – Teil 3: Fels (Lugeon), DWA-A 138 – Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser, DIN 4020 – Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke
Weitere Fachleistungen
Lefranc-Versuch im Lockergestein
Durchführung mit konstanter oder fallender Druckhöhe in Bohrlöchern ab DN 100. Auswertung nach Hvorslev (instationär) und stationärer Formel. Geeignet für kf-Werte zwischen 10⁻² und 10⁻⁷ m/s.
Lugeon-Versuch im Fels
Fünfstufiger Druckversuch (1–10 bar) mit Einfachpacker im klüftigen Buntsandstein. Ermittlung des Lugeon-Werts (1 Lugeon ≈ 1,3×10⁻⁷ m/s) und der hydraulischen Gebirgsdurchlässigkeit.
Kombinierte Baugrunderkundung
Kernbohrung mit durchgehendem Gewinn von Proben der Güteklasse 3–4, Einmessung der Versuchsstrecken per Bohrlochgeophysik und Ansprache nach DIN EN ISO 14688. Inklusive geotechnischem Kurzbericht.
Typische Parameter
Gängige Fragen
Wann ist ein Felddurchlässigkeitsversuch einem Laborversuch vorzuziehen?
Immer dann, wenn das Bodengefüge für die Durchlässigkeit maßgebend ist – also bei klüftigem Fels, grobkörnigen Böden mit Einlagerungen oder bindigen Böden mit Makroporen. Der Feldversuch erfasst die Anisotropie und die tatsächliche Porenkontinuität, während die Sieblinie nur einen indirekten Schätzwert liefert. In Gera mit seinen Wechsellagerungen aus Auelehm und Schotterkörpern ist der In-situ-Versuch für die Versickerungsbemessung nach DWA-A 138 meist zwingend erforderlich.
Welche Kosten entstehen für einen Lefranc-Versuch in Gera?
Ein einzelner Lefranc-Versuch in einer bestehenden Bohrung liegt je nach Tiefe und Messverfahren (konstante oder fallende Druckhöhe) zwischen €590 und €1.070. Der Preis umfasst die mobilisierte Packersystemtechnik, die digitale Druckaufzeichnung über 45 Minuten und die grafische Auswertung mit Bestimmung des Formfaktors. Mehrere Versuchsstrecken in einer Bohrung oder die Kombination mit einem Lugeon-Versuch reduzieren die spezifischen Kosten pro Horizont.
Welche Bohrlochdurchmesser sind für den Versuch notwendig?
Für den Lefranc-Versuch im Lockergestein setzen wir Bohrlöcher ab einem Durchmesser von 100 mm voraus, damit der Packer sicher abdichtet und die Messstrecke nicht durch Querschnittsverengung verfälscht wird. Im Fels (Lugeon) genügen bereits 76 mm, wenn die Bohrlochwandung standsicher ist. Die Bohrung selbst kann im Rammkern- oder Rotationsspülverfahren niedergebracht werden, wobei die Spülung vor Versuchsbeginn vollständig zu klären ist, um eine Kolmation der Porenräume auszuschließen.