Erschütterungsmessungen im Bauwesen

Bei jeglicher Art von Abriss- und Erdbauarbeiten sind Erschütterungen nicht völlig zu vermeiden. Herabfallende oder zurückfedernde Abbruchteile übertragen Erschütterungen über den Baugrund an die Fundamente benachbarter Bauten. Auch bei dynamischen Bodenverdichtungsarbeiten mit schweren Baugerätschaften und Fahrzeugen, beispielsweise im Fall von Tiefgründungen innerhalb weniger tragfähigen Böden, können Erschütterungen ausgelöst werden.

Bei Erschütterungen handelt es sich um mechanische Schwingungen fester Körper, die je nach Stärke und Emissionsort schädigende oder belästigende Wirkung hervorrufen können. Hierzu zählen im Allgemeinen:

• Einwirkungen auf Mensch und Tier in Gebäuden,
• Einwirkungen auf bauliche Anlagen,
• Einwirkungen auf den Baugrund unter baulichen Anlagen,
• Einwirkungen auf technische Geräte.

Die Vorgaben der DIN 45669-2, Juni 2005, Messung von Schwingungsimmissionen – Teil 2: Messverfahren sowie die Vorgaben und Anhaltswerte aus der DIN 4150-3, Dezember 2016, Erschütterungen im Bauwesen – Teil 3: Einwirkungen auf bauliche Anlagen liefern einen bewertenden Rahmen.

Relevant für die Beurteilung sind die Schwinggeschwindigkeiten, gemessen in [mm/s] und Schwingungsfrequenzen in [Hz]. Die DIN 4150-3 gibt tabellarische Anhaltswerte für diese beiden Größen für verschiedene Gebäudearten (Kategorien) und Bauteile (Fundamentbereich, oberste Decken) vor. Unzulässige Erschütterungseinwirkungen auf die Umgebung können den Verursachern und gegebenenfalls anderen Quellen durch baubegleitende messtechnische Aufzeichnungen zugeordnet werden. Nach Analyse der Daten im Kontext mit dem Baugeschehen, ggfls. dem Bautagebuch, werden die Daten i.d.R. über Datum und Uhrzeit dargestellt.

Sollten die Erschütterungsbelastungen in der Bauzeit unter den DIN-Anhaltswerten liegen, können die Ergebnisse zur Abwendung von ungerechtfertigten Forderungen herangezogen werden.

Messprinzip

Die Erschütterungen werden über die Aufnahme durch Geophone in den drei rechtwinklig zueinanderstehenden Raumachsen (X, Y und Z) erfasst. Die Geophone verfügen über Libellen zur Einstellung der Lage im Raum sowie über Markierungen der X, bzw. Y-Messachse; die Z-Achse ist die Vertikale. Es besteht die Möglichkeit der Wandmontage oder es werden stabile Montagefüße verwendet. Ein handlicher transportabler Computer beinhaltet Datalogger und Schnittstellen und ist mit dem Geophon verbunden. Der Computer wird, entsprechend den gewünschten oder notwendigen Vorgaben, den Rahmenbedingungen angepasst. Messintervall und Zeitdauer der Messungen werden beispielsweise manuell oder via Software programmiert und das Gerät am Ort in Betrieb genommen. Dabei können Grenz- und Alarmwerte vorgegeben werden, die drahtlos als SMS oder per E-Mail an programmierte Empfänger versandt werden können.

Ein bekannter Hersteller ist die Firma Profound aus den Niederlanden. Sie liefert eine Geräteserie mit dem Namen VIBRA bzw. VIBRA+.

Die Prof. Burmeier Ingenieurgesellschaft mbH führt Erschütterungsmessungen im Rahmen von Beweissicherungsverfahren durch und hilft damit, Schäden an Gebäuden durch Bauarbeiten zu vermeiden.