Bonn
Bonn, Germany

CPT-Sondierung in Bonn: Präzise Baugrunderkundung für das Rheintal

Es passiert schneller als man denkt: Ein Ingenieurbüro verlässt sich in den Bonner Rheinauen auf alte Bohrprofile aus den 80ern und wundert sich, warum die Pfahlfundamente im hochsensiblen Auelehm Setzungsdifferenzen von mehreren Zentimetern aufweisen. Gerade im Übergang zwischen der Mittelterrasse und der holozänen Aue, wie sie von der Südstadt bis nach Beuel prägend ist, reichen punktuelle Aufschlüsse allein nicht aus, um die laterale Variabilität der weichen Schichten zuverlässig zu erfassen. Der CPT liefert hier ein quasi-kontinuierliches Widerstandsprofil, mit dem wir die Mächtigkeit der setzungsempfindlichen Horizonte auf den Dezimeter genau abgrenzen. Wer in Bonn auf der sicheren Seite sein will, kombiniert die Drucksondierung mit einer Korngrößenanalyse der bindigen Partien, um das Setzungspotenzial wirklich belastbar zu beziffern.

Spitzendruck, Mantelreibung und Porenwasserdruck im 2-cm-Takt: So lesen wir die Bonner Rheinsedimente Schicht für Schicht, bevor der erste Bagger anrollt.

Leistungsmerkmale in Bonn

Unser Sondiergerät ist eine 20-Tonnen-Raupeneinheit mit elektrischem Spindelantrieb, die wir speziell für den innerstädtischen Einsatz in Bonn ausgewählt haben – schmal genug für Hinterhöfe in Poppelsdorf, aber mit genug Ballast, um die oft unterschätzten Spitzendrücke in den dicht gelagerten Terrassenkiesen des Kottenforst-Hangs zu durchörtern. Die Messlanze mit 15 cm² Querschnittsfläche registriert im 2-Zentimeter-Takt den Spitzendruck qc, die Mantelreibung fs und bei Bedarf den Porenwasserdruck u2. Gerade der Porenwasserdruckaufbau in den tonigen Schluffen der Rheinaue gibt uns früh Hinweise auf unterkonsolidierte Lagen – ein Muster, das wir in Bonn zwischen Rheinaustraße und Kennedybrücke immer wieder antreffen. Für kombinierte Fragestellungen etwa zur Verflüssigung bei den seltenen, aber möglichen Erdbeben der Niederrheinischen Bucht zeichnen wir die Messsignale mit seismischen Geophonen auf, um die Scherwellengeschwindigkeit direkt abzuleiten.
CPT-Sondierung in Bonn: Präzise Baugrunderkundung für das Rheintal
CPT-Sondierung in Bonn: Präzise Baugrunderkundung für das Rheintal
ParameterTypischer Wert
Maximale Sondiertiefe (Terrassenkies)bis 25 m mit Vorbohrung
Querschnittsfläche der Messspitze15 cm² (Standard)
Messintervall20 mm
Registrierte Parameterqc, fs, u2, optional Vs
Normative GrundlageDIN EN ISO 22476-1:2013-01
BodenklassifikationsschemaRobertson et al. (1986, 1990)
Geräteplattform20 t Raupenfahrwerk mit Spindelantrieb

Typische technische Herausforderungen in Bonn

Bonn liegt klimatisch im Regenschatten des Ahrtals, aber die hydrologische Dynamik des Rheins sorgt für jahreszeitlich stark schwankende Grundwasserstände, die bei Hochwasserereignissen – wie 1993 oder 2021 – innerhalb weniger Tage um mehrere Meter ansteigen können. Für die CPT-Interpretation bedeutet das: Der effektive Spitzendruck in den sandigen Kiesen sinkt, sobald der Porenwasserdruck steigt, was bei oberflächlicher Betrachtung fälschlich als geringere Lagerungsdichte fehlinterpretiert wird. Wir korrigieren den qc-Wert konsequent auf den effektiven Überlagerungsdruck und gleichen die Ergebnisse mit dem Porenwasserdruckparameter Bq ab, um drainierte von undrainierten Zuständen zu trennen. Wer in der Bonner Rheinaue eine Baugrunduntersuchung mittels SPT als alleinige Referenz plant, übersieht genau diese feinkörnigen Zwischenschichten, die der CPT durch die Reibungszahl Rf zuverlässig detektiert, bevor sie zum Kostenrisiko werden.

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Anwendbare Normen: DIN EN ISO 22476-1:2013-01 – Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Feldundersuchungen – Teil 1: Drucksondierungen mit elektrischen Messwertaufnehmern und Messeinrichtungen für den Porenwasserdruck, Eurocode 7 (DIN EN 1997-2:2010-10) – Geotechnische Bemessung – Teil 2: Erkundung und Untersuchung des Baugrunds, DIN 4094-1:2002-06 – Baugrund – Felduntersuchungen – Teil 1: Drucksondierungen, DGGT-Empfehlung Nr. 6 – Drucksondierungen (CPT/CPTU) in der Geotechnik

Unsere Leistungen

Neben der reinen Sondierarbeit bieten wir für die spezifischen Baugrundverhältnisse im Bonner Stadtgebiet eine Reihe von Auswerte- und Ergänzungsleistungen an, die das CPT-Profil in eine belastbare geotechnische Bemessungsgrundlage überführen.

Bodenklassifikation nach Robertson

Automatisierte Auswertung der CPT-Daten mit SBTn-Klassifikation (Soil Behavior Type) zur Abgrenzung von Auelehm, Terrassenschotter und Verwitterungshorizonten im Bonner Stadtgebiet.

Ableitung von Scherparametern

Korrelation von qc und Nk-Faktoren zur Bestimmung der undrainierten Kohäsion cu in den weichen Tonen der Rheinaue, kalibriert an Laborversuchen aus dem Bonner Raum.

Setzungsberechnung nach CPT

Ermittlung des Steifemoduls Es über den Spitzendruck, insbesondere für die setzungsempfindlichen Schlufflinsen unterhalb der Gründungssohle in Beuel und Dransdorf.

Kombinierte Sondierkampagnen

Ergänzung der CPT-Sondierungen mit Schürfgruben an ausgewählten Positionen, um die elektrischen Sondiersignale direkt mit der visuellen Bodenansprache zu kalibrieren.

Häufig gestellte Fragen

Was kostet eine CPT-Sondierung in Bonn?

Für eine Standardsondierung mit einer Endteufe bis 15 Meter in den typischen Bonner Rheinsedimenten liegen die Kosten zwischen €160 und €210 pro Einsatz, abhängig von der Zugänglichkeit des Geländes und eventuell nötigen Vorbohrungen durch den dicht gelagerten Terrassenkies.

Welche Tiefen erreicht der CPT in den Bonner Kiesen?

In den quartären Terrassenkiesen, die in weiten Teilen Bonns unter den Auelehmen anstehen, erreichen wir mit unserer 20-Tonnen-Raupe Endteufen von 20 bis 25 Metern. Bei extrem dicht gelagerten Kiesen mit Spitzendrücken über 40 MPa kann eine Vorbohrung erforderlich sein, die wir vor Ort durchführen.

Wie werden die CPT-Daten für die Pfahlbemessung ausgewertet?

Wir wenden das in der DIN EN 1997-2 verankerte Verfahren nach Bustamante & Gianeselli (LCPC-Methode) an, das den Spitzendruck qc direkt in Mantelreibungs- und Spitzendruckwiderstände für Bohr- und Rammpfähle umrechnet. Zusätzlich berücksichtigen wir die spezifische Erfahrung mit den Bonner Rheinterrassen, um Gruppeneffekte und die nachgiebigen Zwischenschichten korrekt abzubilden.

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