Erdbebenisolationsbemessung in Freiburg – Laborbasierte Bemessungsparameter

In Freiburg sehen wir am Labor immer wieder, dass die seismische Gefährdung unterschätzt wird. Der Oberrheingraben ist aktiv. Wer in Freiburg ein Gebäude mit Basisisolierung plant, braucht exakte dynamische Bodenkennwerte – nicht nur Standardwerte aus der Tabelle. Unser Team liefert die Daten für die Erdbebenisolationsbemessung: Schubmodul, Dämpfung, Steifigkeitsdegradation. Direkt aus zyklischen Triaxialversuchen und Resonant-Column-Tests. Wir arbeiten mit den lokalen Baugrundverhältnissen – Schotterterrassen, Auenlehm, anstehender Buntsandstein. Für Projekte am Schlossberg oder in der Wiehre kombinieren wir oft mit MASW, um das Vs30-Profil zu validieren, oder mit CPT-Versuchen zur Schichtabgrenzung.

Die Scherwellengeschwindigkeit der Freiburger Schotterterrassen ist gut – aber der Oberrheingraben verlangt eine präzise Dämpfungsanalyse für die Isolatorauslegung.

Unsere Leistungsbereiche

Unser Ansatz

Die quartären Kiese der Dreisam-Niederung zeigen eine starke Spannungsabhängigkeit des Schubmoduls. Das ist der entscheidende Punkt für die Erdbebenisolationsbemessung in Freiburg. Wir bestimmen die modale Dämpfung und den Schubmodul G bei Dehnungen von 10⁻⁶ bis 10⁻². Dafür setzen wir den Resonant-Column-Test nach DIN 18 ein. Bei bindigen Schichten aus dem Oligozän ergänzen wir mit zyklischen Triaxialversuchen. Die Daten gehen direkt in das numerische Modell des Tragwerksplaners.

Unsere Prüfverfahren im Überblick:

Schubmodul-Degradationskurve G/Gmax
Dämpfungs-Dehnungskurve
Undränierte zyklische Scherfestigkeit
Porenwasserdruckentwicklung unter zyklischer Last

Die Ergebnisse dokumentieren wir in Prüfberichten, die direkt als Eingangsparameter für die FEM-Berechnung der Isolatoren dienen.

Erdbebenisolationsbemessung in Freiburg – Laborbasierte Bemessungsparameter — Technische Referenz — Freiburg

Standortspezifische Faktoren

Der häufigste Fehler in Freiburg: Die Basisisolierung wird mit generischen Dämpfungswerten aus der Literatur bemessen. Dann kommt der erste mittelstarke Erdstoß aus dem Rheingraben, und das Gebäude schwingt ganz anders als berechnet. Die Isolatoren sind zu steif oder zu weich ausgelegt. Die Folge sind Risse im aufgehenden Bauwerk oder Schäden an den Anschlussleitungen. Wir haben in der Nachrechnung von Bestandsgebäuden in Freiburg gesehen, dass der reale Dämpfungsgrad bis zu 30 % unter dem angenommenen Wert lag. Eine belastbare Erdbebenisolationsbemessung braucht versuchstechnisch ermittelte Materialdämpfungswerte – und zwar für den spezifischen Baugrund unter dem Gebäude.

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Maßgebliche Normen

DIN EN 1998-1:2010-12 (Eurocode 8), DIN 4019:2015-05 (Setzungsberechnung), DIN 18 (Resonant Column), DIN 18 (Zykl. Triaxialversuch), DIN 18196:2023-02 (Bodenklassifikation)

Typische Werte

Parameter	Typischer Wert
Schubmodul Gmax	80 - 200 MPa (Kies)
Dämpfungsgrad D (kleine Dehnung)	1,0 - 2,5 %
Dehnungsbereich	10⁻⁶ bis 10⁻²
Prüfverfahren	RC / Zykl. Triaxial
Referenzdehnung γ₀.₇	0,02 - 0,08 %
Porenwasserdruck-Parameter	Ru = 0,3 - 0,7
Probendurchmesser	50 / 70 / 100 mm

Häufige Fragen

Welche Bodenkennwerte brauche ich für die Bemessung von Basisisolatoren?

Sie benötigen die degressive Schubmodulkurve und die Dämpfungskurve über den gesamten Dehnungsbereich. Dazu den Anfangs-Schubmodul Gmax und die undränierte zyklische Scherfestigkeit.

Reicht eine reine Feldmessung mit MASW für die Erdbebenisolationsbemessung?

Nein. MASW liefert das Scherwellenprofil und Gmax. Für das nichtlineare Materialverhalten brauchen Sie zwingend Laborversuche am Probenmaterial.

Was kostet ein Laborprogramm für die Erdbebenisolationsbemessung in Freiburg?

Ein typisches Programm mit Resonant-Column- und zyklischen Triaxialversuchen liegt zwischen €3.640 und €8.580, abhängig von Probenanzahl und Dehnungsbereich. Wir erstellen ein Angebot nach Probenbegutachtung.

Welche Probengüte ist für die Versuche erforderlich?

Wir brauchen Proben der Güteklasse 1 nach DIN EN 1997-2, entnommen mit einem dünnwandigen Kolbenprobennehmer oder durch Blockproben. Bei rolligen Böden arbeiten wir mit Dichteeinstellung am Labor.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Freiburg und seinem Großraum.

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