Göttingens Baugrund ist geprägt vom Leinetalgraben mit mächtigen quartären Lockergesteinsfüllungen über mesozoischen Festgesteinen. In der westlichen Innenstadt trifft man auf Rötton und Muschelkalk, während östlich des Leineufers Sandsteine des Buntsandsteins anstehen – ein Wechsel, der bei jeder Erkundungsplanung sofort die Frage nach der lateralen Auflösung aufwirft. Die seismische Tomographie mit Refraktions- und Reflexionsverfahren löst dieses Problem: Sie liefert ein lückenloses Geschwindigkeitsprofil des Untergrunds bis in Tiefen von 30 bis 50 Metern, ohne den Boden zu durchörtern. Gerade wenn Bohrungen auf Verdichtungszonen oder Kluftwasser stocken, ergänzen wir die SPT-Bohrung mit einem seismischen Schnitt, der die Felsverwitterungsgrenze und mögliche Auslaugungszonen im Gipskeuper sichtbar macht. Das ist keine akademische Spielerei – in Göttingen haben wir bei einem Forschungsbau am Nordcampus eine verborgene Subrosionssenke erst durch den kombinierten Einsatz von Geophonlinie und Kernbohrung erkannt.
Ein seismisches Profil durch Göttingens Leinetal zeigt, wo der Muschelkalk unter 8 m Lockergestein ansteht – und wo Auslaugung den Fels zerrüttet hat.
Arbeitsumfang in Gottingen
Risiken und Überlegungen in Gottingen
Das Leinetal bringt für die seismische Tomographie in Göttingen eine besondere Herausforderung: Der fließende Übergang zwischen grundwasserführenden Kiesen und verwittertem Tonstein erzeugt keine scharfe akustische Impedanz. Wer hier mit einem reinen Refraktionsansatz arbeitet, läuft Gefahr, eine scheinbare Grenzfläche zu interpretieren, die nur ein Feuchtehorizont ist. Unser Ansatz kombiniert deshalb stets Refraktions- und Reflexionsdaten – die Weitwinkelmigration der reflektierten Phase deckt auch schwache Kontraste auf, die der Ersteinsatz verschluckt. Ein zweiter kritischer Punkt: anthropogene Auffüllungen im Bahnhofsviertel und entlang der ehemaligen Wallanlagen enthalten Bauschutt mit irregulären Geschwindigkeiten, die als Streukörper wirken und die Laufzeiten verfälschen. Wir rechnen diese Störkörper mit tomographischer Inversion heraus und legen dem Baugrundgutachter ein korrigiertes vp-Modell vor, das als Grundlage für die Stabilitätsbewertung von Böschungen dient, wenn am Hang des Kiessees oder am Wall gebaut wird.
Unsere Leistungen
Unsere seismische Erkundung in Göttingen umfasst drei Verfahren, die wir je nach Fragestellung und Untergrund kombinieren:
Refraktions-Hybrid-Tomographie
Kombination aus Ersteinsatz- und Weitwinkelmigration für komplexe Strukturen mit Geschwindigkeitsinversion – ideal für das Leinetal-Profil mit Auelehm über Kies und verwittertem Fels.
Hochauflösende Reflexionsseismik
Aktive Kanäle mit 100-Hz-Geophonen und Hammerschlagquelle für Tiefen von 5 bis 20 m – geeignet, um die Felsoberkante unter innerstädtischer Bebauung in Göttingen-Weende abzubilden.
Bohrloch-Tomographie (Crosshole)
Sender und Empfänger in zwei Bohrungen für ein hochaufgelöstes vp-Profil zwischen den Aufschlüssen – besonders bei heterogenem Baugrund mit Kalksteinlinsen und Tonlagen.
Fragen und Antworten
Mit welchen Kosten muss ich für eine seismische Tomographie in Göttingen rechnen?
Die Kosten hängen von der Profillänge, der Anzahl der Schusspunkte und der erforderlichen Auswertetiefe ab. Ein typischer Refraktionseinsatz mit 96 Kanälen und 5 Schusspunkten liegt in Göttingen zwischen €2.530 und €4.220. Bei Kombination mit Reflexionsauswertung oder bei sehr beengten innerstädtischen Verhältnissen kann der Aufwand steigen.
Welche Untergrundverhältnisse in Göttingen sind für die Seismik problematisch?
Die quartären Lockergesteine des Leinetals – Auelehm, Kies, Sand – sind gut abbildbar. Schwieriger wird es im Bereich von Subrosionssenken, wo ausgelaugter Gipskeuper zu diffusen Geschwindigkeitsfeldern führt. Auch anthropogene Auffüllungen mit Bauschutt streuen die Wellenfront. Wir lösen das durch tomographische Inversion und Plausibilisierung mit Bohrlochdaten.
Bis in welche Tiefe kann die seismische Tomographie in Göttingen auflösen?
Mit einer 120-Meter-Auslage und Hammerschlag- oder Fallgewichtsanregung erreichen wir Refraktionstiefen von 30 bis 50 Metern – ausreichend, um die Verwitterungszone des Muschelkalks unter der quartären Füllung des Leinetals zu durchdringen. Für größere Tiefen setzen wir sprengseismische Quellen ein, was aber innerstädtisch selten erforderlich ist.
Kann die Seismik auch Hohlräume oder Auslaugungszonen im Göttinger Untergrund erkennen?
Ja, Hohlräume und stark aufgelockerte Subrosionsbereiche zeichnen sich im seismischen Profil als Zonen mit deutlich reduzierter P-Wellen-Geschwindigkeit ab. Die Auflösungsgrenze liegt bei etwa 1/10 der dominanten Wellenlänge. Wir nutzen die Reflexionsseismik gezielt zur Ortung von Auslaugungszonen im Gipskeuper, wie sie im Göttinger Leinetalgraben dokumentiert sind.