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Boden- und Baugrunduntersuchung – Auch sinnvoll vor dem Grundstückskauf ? !!

Fragen die sich viele potentielle Interessenten an einem Grundstück immer wieder stellen sind u.a.:

Wie sind die Bodenverhältnisse beschaffen, wie tragfähig ist der Baugrund und in welcher Tiefe steht das Grundwasser an? Das sind nicht unerhebliche Fragestellungen, die immer im Zusammenhang mit Kosten stehen und ein Thema, mit dem sich zukünftige Investoren oder private Bauherren vor dem Grundstückskauf beschäftigen.

Wie verlässlich sind tatsächlich die Informationen des Vorbesitzers, des Maklers und der lieben Nachbarschaft? Wurden frühere Eingriffe im Untergrund vorgenommen oder Boden umgelagert und sind möglicherweise Bodenverunreinigungen / Schadstoffeinträge durch Ablagerung von Fremdstoffen entstanden. Der nette Opa aus der Nachbarschaft hatte doch gesagt, hier brauch man sich keine Sorgen machen, alles ‚Märkischer Sand‘.

Der kritische Betrachter stellt sich nun die Frage: Kann man mit solchen volkstümlichen Aussagen… guten Gewissens Verträge unterschreiben und in zielgerichtet planen. Sicherlich nicht!

Was sich unter dem Rasen befindet, sollte im Vorfeld geklärt werden. Spätestens zum Zeitpunkt der konkreten Bauplanung werden Architekten und Statiker den Bauherrn darauf hinweisen, dass die Tragfähigkeit des Baugrundes zu untersuchen ist, wenn dies bisher nicht vorgenommen wurde. Der Statiker hat die Bauwerksgründung (z.B. Fundamente, Bodenplatte, Pfähle etc.) zu bemessen und benötigt diesbezüglich klare Vorgaben, u.a. in Form erdstatischer Parameter bzw. bodenmechanischer Kennwerte sowie eine sorgfältige gründungstechnische Beratung  zur späteren Ausführung.

Das Baugrundgutachten – bzw. korrekt ausgedrückt Baugrund- und Gründungsgutachten (Geotechnischer Bericht) – liefert diese Angaben. Oftmals wird fälschlicherweise auch vom Bodengutachten gesprochen, jedoch ist diese Ausdrucksweise unglücklich gewählt und streng genommen falsch, da sie keinen klaren Bezug zum Inhalt eines solchen Gutachtens herstellt. Bodengutachten wird im wesentlichen als Sammelbegriff verwendet für verschiedene Bewertungen des Bodens oder des Baugrundes. Der Baugrund lässt sich auf seine Tragfähigkeit untersuchen, der Boden auf seine Versickerungsfähigkeit oder auf evtl. vorhandene Verunreinigungen, Altlasten oder Störstoffe. Auch sind Untersuchungen in Bezug auf die spätere Nutzung zum Beispiel für landwirtschaftliche Zwecke oder für den Gartenbau etc. möglich. Vielfältig gestaltet sich das Aufgabengebiet und die Methoden entsprechender Erkundungen und Untersuchungen.

Im Fall des Investors und potentiellen Grundstückskäufers,  lassen sich beispielsweise Untersuchungen zielgerichtet kombinieren. Vor dem Grundstückskauf werden gezielte Boden- und Baugrunduntersuchungen durchgeführt, Bodenproben entnommen, mittels geeigneter Methoden auf Tragfähigkeit überprüft oder bzgl. möglicher Bodenverunreinigungen entsprechende Laboranalysen durchgeführt. Die Untersuchungsstrategie schlägt ein Fachingenieur vor. In der Regel wird dies ein Sachverständiger bzw. Fachplaner für Geotechnik sein, der sog. Baugrundgutachter / Bodengutachter.

Eine persönliche und objektbezogene Rücksprache mit dem Gutachter ist dabei zielführend und sollte zunächst im Vordergrund stehen, da jedes Grundstück seine eigenen Gegebenheiten hat und eventuelle Besonderheiten, zum Beispiel aus der historischen Nutzung, bei den Untersuchungen zu berücksichtigen sind. Je genauer die Vorinformationen, desto zielgerichteter können entsprechende Erkundungen und Auswertungen erfolgen, was letztendlich eine Risikominimierung und Kostentransparenz für den Käufer bedeutet.

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Grundwasser im Keller / Berlin

In Berlin und Umgebung ist den letzten Jahren ein Anstieg des Grundwassers zu verzeichnen. Einerseits werden die Grundwasserverhältnisse durch die geologischen und hydrologischen Verhältnisse bedingt, andererseits ist es auch im Laufe der Zeit durch den Eingriff des Menschen zur Veränderung der Grundwasserverhältnisse gekommen. Absenkungen des Grundwassers bei Baumaßnahmen, der Bau von Kanälen oder auch die Grundwasserentnahme führte zu Veränderungen und künstlichen Schwankungen des Grundwasserspiegels.

Thema Kellervernässungen und Bauwerksabdichtung!

Steht Wasser im Keller sind zusätzliche Pumpen erforderlich, um die Trockenhaltung zu gewährleisten.

Daher ist für den privaten Bauherren die Kenntnis des Grundwasserstandes vor dem Hausbau eine wichtige Planungsgrundlage. Die Wahl der Bauwerksabdichtung sollte sorgfältig unter Berücksichtigung der hydrogeologischen Verhältnisse am Standort getroffen werden. Nicht selten kam es durch den Einfluss von Grund- oder Schichtenwasser zu Feuchte- bzw. Bauwerksschäden bei unzureichender Bauwerksabdichtung. Nachträgliche Abdichtungen des Kellers sind mit entsprechend hohen Kosten verbunden.

Durch eine Baugrunduntersuchung wird bei den Aufschlussarbeiten vor Ort u.a. auch der Grundwasserstand ermittelt; die hydrogeologischen Verhältnisse werden im Gutachten aufgezeigt. Das Bodengutachten beschreibt sozusagen die lokale Standortsituation.

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Rammsondierung

Neben den bekannten direkten Methoden zur Baugrunderkundung wie Bohrungen und Schürfe, bei denen die Bodenschichten durch Entnahme von Bodenmaterial direkt hinsichtlich Ihrer Zusammensetzung und Genese untersucht werden können, wurden im Laufe der Zeit eine Vielzahl indirekter geotechnischer Untersuchungsmethoden und Messungen entwickelt. Hierzu gehören u.a. Sondierungen.

Ziel von Sondierungen ist die Untersuchung der Bodenschichten in ihrer natürlichen ungestörten Lagerung. Voraussetzung für die Auswertung ist dabei jedoch immer das Wissen um den anstehenden Boden, weshalb eine Kombination aus direkten und indirekten Methoden durchgeführt werden sollte.

Beim Sondieren erfolgt das Einrammen bzw. Eindrücken von Sonden in den Boden oder nach dem Vortrieb in den Boden das Drehen um die Längsachse. Als Messergebnis wird der Bodenwiderstand gegen das Einrammen bzw. Eindrücken und Drehen der Sonden erfasst.

Eine der ältesten bekannten indirekten Methoden zur geotechnischen Untersuchung ist die Messung des Bodenwiderstandes durch Eindrücken einer Sondierstange (Metallstange) in den Boden. Diese Sondiermethode wurde bereits am Ende des 19. Jahrhunderts mittels dem sogenanntem „Sondiereisen“ zur Untersuchung des Bodens eingesetzt. Das Sondiereisen wurde dabei unmittelbar nach dem Aushub der Baugrube von der vorgesehenen Gründungssohle aus in den anstehenden Boden niedergebracht. Anhand der Beobachtungen beim Sondieren wurde auf die Qualität des Baugrundes geschlossen.

Einige damalige Hinweise aus der Literatur bezüglich der Ergebnisbewertung (Der Grundbau, Deutsche Bauzeitung, Berlin, 1906) liefern auch heutzutage noch gute Anhaltspunkte für den Geotechniker zur Interpretation der Felduntersuchungen: „Beim Eindringen der Spitze in den Boden erhält man durch Geräusch und Gefühl Aufschluss über Dichtigkeit und Art der durchstoßenen Schichten. Sand und Kies knirschen an der Stange, Lehm erweist sich als zähe, Torf als hohl oder speckig und häufig von ungleichem Widerstand, Mutterboden gibt einen dumpfen Ton. Steht die Stange in Sand oder Kiesschichten, so reibt sie sich blank; steht dieselbe in Ton und Lehm, so wird sie von anhaftenden Teilchen gelblich oder bläulich gefärbt; stand sie in Torf, so fühlt sie sich klebrig an. In wassergesättigten Boden oder bei Lagerung unter offenem Wasser werden die anhaftenden Lehm- oder Torfteilchen beim Herausziehen der Stange abgestreift oder abgespült…“

Die Art der Anwendung zur qualitativen Beurteilung der Bodenschichten hinsichtlich ihrer Lagerung durch Sondierungen, insbesondere der Rammsondierungen, hat sich im Prinzip bis heute nicht geändert. Die als Rammsondierung bekannte Methode wird – in ihrer leichten Handausführung – auch als Künzelstab bezeichnet, denn Künzel schlägt bereits 1936 in der Zeitschrift Bauwelt vor, das die Sondierstange nach einheitlichen Regeln als Prüfstab zur Bestimmung des Bodenwiderstandes zu verwenden sei.

Die Verwendung der Rammsondierung wurde in späteren Jahren in der DIN 4094 einheitlich geregelt, deren letzte Fassung aus dem Jahre 2002 stammt und im Jahre 2005 durch die DIN EN ISO 22476-2 ersetzt wurde.

Entscheidend für die praktische Anwendung und Ergebnisbewertung ist jedoch immer die Erfahrung des Geotechnikers, da viele Faktoren die Messergebnisse beeinflussen.

Die Rammsonde, insbesondere die leichte Handausführung – die DPL-5 – entwickelte sich im Laufe der Jahre zu einer sehr beliebten Methode zur Überprüfung der Verdichtung künstlicher Schüttungen und – gerade unter beengten Verhältnissen – im Leitungsbau.

Bei der Durchführung einer Rammsondierung erfolgt das definierte Einrammen bzw. Einschlagen der Rammsonde mit definierter Energie und Fallhöhe. Die Sonde wird dabei in den Boden eingetrieben mittels einem definiertem Fallgewicht. Die Anzahl der Schläge pro 10cm Eindringtiefe (N10) werden in einem Rammdiagramm dokumentiert. Es gibt sowohl einfache handbetriebene Ausführungen für Rammsonden als auch automatische Geräte (z.B. als pneumatische Ausführung) mit Erfassung der Messergebnisse.

Zum Bedauern für den Baugrundgutachter / Bodengutachter wurde in der aktuellen DIN EN ISO 22476-2 die leichte Rammsonde DPL-5 (Spitzenquerschnitt von 5 cm² / Masse des Rammbären von 10 kg) nicht übernommen, obwohl diese sich gerade bei der praktischen Tätigkeit und Untersuchung im Feld nun schon über Jahrzehnte hierzulande sehr gut bewährt hat. Die DIN EN ISO 22476-2 enthält „nur“ noch die leichte Ausführung der Rammsonde DPL mit größerem Spitzenquerschnitt von 10 cm².

Neben der leichten Rammsondierung gibt es u.a. noch die mittelschwere Rammsondierung DPM (Dynamic Probing Medium, Spitzenquerschnitt von 10 cm² / Masse des Rammbären von 30 kg), die schwere Rammsondierung DPH (Dynamic Probing Heavy, Spitzenquerschnitt von 15 cm² / Masse des Rammbären von 50 kg) und die DPSH – superschwere Rammsondierung (Dynamic Probing Super Heavy, Spitzenquerschnitt von 16 / 20 cm² / Masse des Rammbären von 63,5 kg). Diese Varianten – mit größerem Gewicht und Spitzenquerschnitt – sind besonders für größere Aufschlusstiefen geeignet.

Baugrunduntersuchungen, Geotechnik

Geotechnik

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Die Geotechnik ist ein klassisches Fachgebiet des Bauingenieurwesens und gliedert sich u.a. in die Bereiche Bodenmechanik, Felsmechanik, Erdbau und Grundbau. Schwerpunkt der Geotechnik ist die Thematik Boden und Grundwasser in der Interaktion mit dem Bauen bzw. dem Bauwerk.

Die Errichtung von Bauwerken stellt einen Eingriff in den Boden dar und erfordert geotechnische Lösungen um die Bauwerkslasten sicher in den Untergrund abzutragen. Beim Bauen in die Tiefe, im Wasser oder in Wassernähe und insbesondere bei der Gründung von Bauwerken sind detaillierte Kenntnisse über den Schichtenaufbau und das Verhalten des Untergrundes, der durch das Bauen eine zusätzliche Belastung erfährt, erforderlich.

Als Ingenieurwissenschaft hat die Geotechnik eine hohe Bedeutung. Insbesondere durch die immer höher werdenden Qualitätsstandards im Bauwesen sind geotechnische Planungen unabdingbar. Die Standsicherheit und die Gebrauchstauglichkeit eines geplanten Bauwerkes sind sorgfältig zu prüfen. Vor der Realisierung eines Bauwerkes ist stets der Boden hinsichtlich seiner Tragfähigkeit zu untersuchen. Dementsprechend sind – auf das vorgesehene Bauvorhaben abgestimmte – Baugrunduntersuchungen sorgfältig durchzuführen.

Für die Errichtung eines Gebäudes stellen sich zunächst, die für den Grundbau klassisch relevanten Fragen, z.B. wie tief die Fundamente zur Erreichung des tragfähigen Baugrundes geführt werden müssen, ob ein Bodenaustausch notwendig wird oder möglicherweise tief gegründet werden muss.

Bei Baustellen mit direkt angrenzenden Nachbargebäuden – wie es in Großstädten z.B. in Berlin oder Hamburg häufig der Fall ist, um vorhandene Grundstückslücken zu schließen – sind die Altgründungen zu beachten, woraus sich wichtige Punkte über die Verfahrensweise zur Sicherung der Bestandsgebäude, der Baugrube und zur Gründung des neuen Bauwerkes ableiten.

Ist beispielsweise eine Gebäudesanierung mit Kellertieferlegung vorgesehen, so ist im Vorfeld prinzipiell eine sorgfältige Bestandsaufnahme der vorhandenen Altgründung und die Erkundung des Baugrundes notwendig, um die grundbaustatische Planung gewissenhaft vorzunehmen.

Auch muss Klarheit über das Grundwasser oder wasserführende Bodenschichten bestehen, um die Gründungstechnik und weitere Bauausführung (Wasserhaltung, Bauwerksabdichtung etc.) zielgerichtet planen zu können.

Bei Böschungen und Dämmen bestimmt allein die Nutzung des Baustoffs „Boden“ und die damit verbundenen Fragen zur Standsicherheit die geotechnische Ingenieurpraxis.

Weitere Aspekte ergeben sich auch bzgl. des Umgangs mit dem vorhandenem Bodenmaterial. Durch frühere Nutzungen, z.B. bei Grundstücken mit industrieller Vorgeschichte, sind Bodenverunreinigungen und eventuelle Altlasten nicht selten. Ein Entsorgungsmanagement und Flächenrecycling ist bei größeren Bauvorhaben oftmals notwendig. Orientierende umweltgeotechnische Bodenuntersuchungen im Vorfeld von Baumaßnahmen ergeben schon erste Hinweise, ob ein diesbezüglicher Handlungsbedarf besteht.

Durch die komplexe Interaktion zwischen Baugrund und Bauwerk bzw. auch der Bautechnologie ist es gerade in der Vorplanungsphase zwingend notwendig, das Bauherren, Bodengutachter, Architekt und Tragwerksplaner eng zusammen arbeiten, um eine kostenoptimierte Lösung für diese Interaktion zu erarbeiten. Dieses Planungspotential wird meistens unterschätzt, so dass versäumte Vorplanungen meist nur mit einem enormen Kostenaufwand ausgeglichen werden können.

Das Baugrundgutachten / Bodengutachten sollte daher möglichst frühzeitig eingeholt werden.